7 matematicieni geniali și impactul lor asupra lumii moderne

Matematica. Este unul dintre acele subiecte pe care fie îl iubești, fie îl urăști cu ușurință. Cei care se află de partea urii s-ar putea să aibă încă coșmaruri legate de prezentarea nepregătiți la un test de matematică în liceu, chiar și la ani buni după absolvire. Matematica este, prin natură, un subiect abstract și poate fi greu de înțeles dacă nu ai un profesor bun care să te ghideze.

Dar chiar dacă nu te numeri printre fanii matematicii, este greu de argumentat că nu a fost un factor vital în evoluția noastră rapidă ca societate. Am ajuns pe Lună datorită matematicii. Matematica ne-a permis să deslușim secretele ADN-ului, să creăm și să transmitem electricitate pe sute de kilometri pentru a ne alimenta locuințele și birourile și a dat naștere calculatoarelor și tot ceea ce fac acestea pentru lume. Fără matematică, nu am fi unde suntem astăzi. (Și da, unii ar putea argumenta că acest lucru s-ar putea să nu fi fost chiar un lucru rău.)

Indiferent, istoria noastră este bogată în matematicieni care au contribuit la avansarea înțelegerii noastre colective a matematicii, dar există câteva personalități remarcabile a căror muncă și intuiție au impulsionat progresul în salturi. Viziunea și descoperirile lor continuă să răsune prin secole, reverberând astăzi în telefoanele noastre mobile, sateliți, cercurile de hula hoop și automobile. Am ales câțiva dintre cei mai remarcabili matematicieni a căror muncă continuă să contribuie la modelarea lumii noastre moderne, uneori la sute de ani după moartea lor. Lectură plăcută!

Isaac Newton (1642-1727)

Începem lista noastră cu Sir Isaac Newton, considerat de mulți a fi cel mai mare om de știință din toate timpurile. Nu sunt multe domenii asupra cărora Newton să nu fi avut un impact semnificativ – a fost unul dintre inventatorii calculului, a construit primul telescop reflector și a ajutat la înființarea domeniului mecanicii clasice cu lucrarea sa fundamentală, „Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica”. A fost primul care a descompus lumina albă în culorile sale componente și ne-a oferit cele trei legi ale mișcării, cunoscute acum sub numele de legile lui Newton. (S-ar putea să o țineți minte pe prima de la școală: „Un obiect în repaus tinde să rămână în repaus, iar un obiect în mișcare tinde să rămână în mișcare, cu excepția cazului în care asupra lui acționează o forță externă.”)

Am trăi într-o lume foarte diferită dacă Newton nu s-ar fi născut. Alți oameni de știință ar fi elaborat probabil majoritatea ideilor sale în cele din urmă, dar nu se știe cât ar fi durat și cât de mult am fi rămas în urmă față de traiectoria noastră tehnologică actuală.

Carl Gauss (1777-1855)

Isaac Newton este o personalitate greu de egalat, dar dacă cineva poate reuși, acesta este Carl Gauss. Dacă Newton este considerat cel mai mare om de știință din toate timpurile, Gauss ar putea fi ușor numit cel mai mare matematician dintotdeauna. Carl Friedrich Gauss s-a născut într-o familie săracă din Germania în 1777 și s-a dovedit rapid a fi un matematician genial. A publicat „Disquisitiones Arithmeticae”, un manual fundamental care a stabilit principiile teoriei numerelor (studiul numerelor întregi). Fără teoria numerelor, ai putea să-ți iei adio de la calculatoare. Calculatoarele operează, la nivelul cel mai de bază, folosind doar două cifre – 1 și 0, iar multe dintre progresele pe care le-am făcut în utilizarea calculatoarelor pentru a rezolva probleme sunt rezolvate folosind teoria numerelor. Gauss a fost prolific, iar munca sa în teoria numerelor a fost doar o mică parte din contribuția sa la matematică; îi poți găsi influența în algebră, statistică, geometrie, optică, astronomie și multe alte subiecte care stau la baza lumii noastre moderne.

Emmy Noether (1882-1935)

Născută Amalie Emmy Noether, Emmy Noether a fost o matematiciană germană cunoscută pentru contribuțiile sale revoluționare în algebra abstractă și fizica teoretică.

Este cunoscută în special pentru Teorema lui Noether, care stabilește o conexiune fundamentală între simetriile din fizică și cantitățile conservate. Această teoremă a avut un impact semnificativ asupra domeniului fizicii teoretice și este considerată o piatră de temelie a fizicii teoretice moderne.

Munca lui Noether continuă să influențeze atât matematica, cât și fizica. Contribuțiile sale sunt fundamentale în diverse ramuri ale matematicii, cum ar fi algebra abstractă, geometria algebrică și topologia. Teorema sa rămâne o piatră de temelie în fizica teoretică, oferind perspective profunde asupra legilor de conservare care guvernează sistemele fizice.

Moștenirea Emmy Noether este un testament al geniului, perseverenței și impactului durabil al ideilor sale asupra multiplelor domenii de studiu. În ciuda barierelor cu care s-a confruntat ca femeie în mediul academic într-o perioadă în care acest lucru nu era norma, munca lui Noether a lăsat o moștenire de durată și continuă să inspire matematicieni și fizicieni până în prezent.

John von Neumann (1903-1957)

John von Neumann s-a născut János Neumann la Budapesta la câțiva ani după începutul secolului XX, o naștere bine-venită pentru noi toți, căci a continuat să proiecteze arhitectura care stă la baza aproape fiecărui computer construit pe planetă astăzi. În acest moment, orice dispozitiv sau computer pe care citiți acest text, fie că este vorba de un telefon sau un computer, parcurge o serie de pași de bază de miliarde de ori pe secundă, pași care îi permit să facă lucruri precum redarea articolelor de pe internet și redarea videoclipurilor și muzicii, pași care au fost concepuți pentru prima dată de von Neumann.

Von Neumann a fost un copil minune care și-a obținut doctoratul în matematică la vârsta de 22 de ani, obținând în același timp și o diplomă în inginerie chimică pentru a-și liniști tatăl, care era dornic ca fiul său să aibă o abilitate bună și căutată pe piață. Din fericire pentru noi toți, a rămas la matematică. În 1930, a mers să lucreze la Universitatea Princeton cu Albert Einstein la Institutul de Studii Avansate. Înainte de moartea sa în 1957, von Neumann a făcut descoperiri importante în teoria mulțimilor, geometrie, mecanica cuantică, teoria jocurilor, statistică, informatică și a fost un membru vital al Proiectului Manhattan.

Remarcabil, Von Neumann a propus o teorie a încălzirii globale cauzată de activitatea umană, menționând că Pământul a fost cu doar 3,3 °C mai rece în timpul ultimei perioade glaciare. În 1955, a scris: „Dioxidul de carbon eliberat în atmosferă prin arderea cărbunelui și a petrolului de către industrie – mai mult de jumătate din el în timpul ultimei generații – s-ar putea să fi modificat compoziția atmosferei suficient pentru a explica o încălzire generală a lumii cu aproximativ 0,6 grade Celsius.”

Alan Turing (1912-1954)

Alan Turing a fost un matematician britanic care a fost numit părintele informaticii. În timpul celui de-Al Doilea Război Mondial, Turing și-a concentrat inteligența asupra problemei decriptării codului nazist și a fost cel care a descifrat în cele din urmă mesajele protejate de infama mașină Enigma. Capacitatea de a sparge codurile naziste a oferit Aliaților un avantaj enorm și a fost ulterior creditată de unii istorici ca fiind unul dintre motivele principale pentru care Aliații au câștigat războiul.

Pe lângă faptul că a contribuit la împiedicarea Germaniei Naziste de a obține dominația mondială, Turing a fost esențial în dezvoltarea computerului modern. Designul său pentru așa-numita „mașină Turing” rămâne central modului în care funcționează computerele astăzi. „Testul Turing” este un exercițiu în inteligența artificială care testează cât de bine funcționează un program de IA; un program trece testul Turing dacă poate avea o conversație text cu un om și poate păcăli acea persoană să creadă că și el este o persoană.

Cariera și viața lui Turing s-au încheiat tragic când a fost arestat și urmărit penal pentru că era homosexual. A fost găsit vinovat și condamnat la tratament hormonal pentru a-i reduce libidoul, pierzându-și și autorizația de securitate. Pe 8 iunie 1954, Turing a fost găsit mort, aparent prin sinucidere.

Contribuțiile lui Turing la informatică pot fi rezumate prin faptul că numele său poartă acum cea mai înaltă distincție din domeniu. Premiul Turing este pentru informatică ceea ce Premiul Nobel este pentru chimie sau Medalia Fields este pentru matematică. În 2009, premierul britanic de atunci, Gordon Brown, și-a cerut scuze pentru modul în care guvernul său l-a tratat pe Turing, dar s-a oprit înainte de a emite o grațiere oficială.

Benoit Mandelbrot (1924-2010)

Benoit Mandelbrot a ajuns pe această listă datorită descoperirii sale a geometrie fractală. Fractalele, forme adesea fantastice și complexe construite pe formule simple, auto-replicabile, sunt fundamentale pentru grafica și animația computerizată. Fără fractale, se poate spune cu siguranță că am fi cu decenii în urmă față de unde suntem acum în domeniul imaginilor generate pe calculator. Formulele fractale sunt, de asemenea, utilizate pentru a proiecta antene de telefonie mobilă și cipuri de calculator, ceea ce profită de capacitatea naturală a fractalului de a minimiza spațiul irosit.

Mandelbrot s-a născut în Polonia în 1924 și a trebuit să fugă în Franța cu familia sa în 1936 pentru a evita persecuția nazistă. După ce a studiat la Paris, s-a mutat în SUA, unde și-a găsit un loc de muncă ca IBM Fellow. Lucrul la IBM a însemnat că a avut acces la tehnologie de ultimă generație, ceea ce i-a permis să aplice capacitățile de calcul ale computerelor electrice proiectelor și problemelor sale. În 1979, Mandelbrot a descoperit o mulțime de numere, numită acum Mulțimea Mandelbrot. Într-un documentar intitulat „Culorile Infinitului”, scriitorul de science-fiction Arthur C. Clarke a descris-o ca fiind „una dintre cele mai frumoase și uimitoare descoperiri din întreaga istorie a matematicii.” Aflați mai multe despre pașii tehnici din spatele desenării Mulțimii Mandelbrot.

Mandelbrot a murit de cancer pancreatic în 2010.

Maryam Mirzakhani (1977-2017)

Maryam Mirzakhani a fost o matematiciană iraniană cunoscută pentru munca sa vizionară în domeniul geometriei complexe și în special pentru contribuțiile sale la studiul spațiilor modulilor suprafețelor Riemann.

A făcut istorie în 2014 când a devenit prima persoană din Iran și prima femeie care a primit prestigioasa Medalie Fields, considerată în general cea mai înaltă distincție în matematică. Munca sa a combinat perspective din diverse domenii ale matematicii, inclusiv geometria hiperbolică, topologia și dinamica, și a avut implicații nu numai în matematica pură, ci și în fizica teoretică și în alte domenii.

Munca sa a fost notabilă pentru creativitatea și eleganța sa singulară și pentru modul în care a dezvoltat tehnici inovatoare pentru a studia geometria. Tragic, a decedat în 2017 la vârsta de 40 de ani, dar contribuțiile sale continuă să inspire comunitatea matematică, în special pe cei interesați de intersecțiile dintre geometrie, topologie și analiza complexă.