Джордж Дэвид Биркгоф

Джордж Дэвид Биркгоф
Рожденный	( 1884-03-21 ) 21 марта 1884 г. Оверисел (Тауншип, Мичиган , США)
Умер	12 ноября 1944 г. ( 1944-11-12 ) (60 лет) Кембридж, Массачусетс , США
Национальность	Американский
Альма-матер	Гарвардский университет ( AB , AM ) Чикагский университет ( доктор философии )
Известный	Эргодическая теорема Аксиомы Биркгофа
Награды	Премия Мемориала Бошера (1923 г.) Премия Ньюкомба Кливленда (1926 г.)
Научная карьера
Поля	Математика
Учреждения	Гарвардский университет Йельский университет Принстонский университет Рэдклифф Колледж
Докторантура	Э. Х. Мур
Докторанты	Кларенс Адамс Раймонд Бринк Роберт Д. Кармайкл Бернард Купман Рудольф Лангер Чарльз Морри Марстон Морс Дж. Бэйли Прайс I. M. Sheffer Маршалл Х. Стоун Джозеф Л. Уолш Хасслер Уитни Дэвид Овен Кеннет Уильямс
Подпись

Джордж Дэвид Биркгоф (   21 марта 1884 г. –   12 ноября 1944 г.) был одним из ведущих американских математиков своего поколения. Он внес ценный вклад в теорию дифференциальных уравнений , динамических систем , проблему четырёх цветов , проблему трёх тел и общую теорию относительности . Сегодня Биркгофа лучше всего помнят благодаря эргодической теореме . Дом Джорджа Д. Биркгоффа , его резиденция в Кембридже, штат Массачусетс , был признан национальным историческим памятником .

Ранний период жизни

Он родился в городке Оверисел, штат Мичиган . сын двух голландских иммигрантов, Дэвида Биркоффа, приехавшего в США в 1870 году, и Джейн Гертруды Дропперс. Отец Биркгофа работал врачом в Чикаго, когда он был ребенком. С 1896 по 1902 год он посещал Институт Льюиса , будучи подростком.

Карьера

Биркгоф принадлежал к поколению американских математиков, которые первыми полностью учились в Соединенных Штатах, а не участвовали в научной деятельности в Европе. После своего пребывания в Институте Льюиса Биркгоф провел год в Чикагском университете . Затем он получил степени AB и AM в Гарвардском университете , вернулся в Чикагский университет в 1905 году и в возрасте двадцати трех лет окончил его с отличием и получил докторскую степень. в 1907 году по дифференциальным уравнениям . В то время как Э. Х. Мур был его руководителем, наибольшее влияние на него оказали сочинения Анри Пуанкаре . После преподавания в Университете Висконсин-Мэдисон с 1907 по 1909 год и в Принстонском университете с 1909 по 1912 год, он преподавал в Гарварде с 1912 года до своей смерти. Будучи единственным американцем, знакомым с тремя основными математическими институтами США — Чикаго, Гарвардом и Принстоном — он пользовался большим уважением своих коллег.

Услуга

Во время своего членства в Американском математическом обществе Биркгоф занимал в этой организации несколько должностей. В 1919 году он занимал пост вице-президента общества. Он был редактором «Трудов Американского математического общества» с 1920 по 1924 год.

С 1925 по 1926 год он был президентом Американского математического общества. Во время своего пребывания на посту президента общества Биркгоф стремился создать программу лекций, чтобы путешествовать по Соединенным Штатам для популяризации математики. В 1926 году он путешествовал по Европе в качестве неофициального представителя Совета по международному образованию Фонда Рокфеллера . Во время своего пребывания в Европе Биркгоф пытался установить связи между американскими и французскими институтами, особенно из-за своей привязанности к Парижу.

В 1937 году он занимал пост президента Американской ассоциации содействия развитию науки , что было редким явлением для математиков и было доказательством его уважения среди научного сообщества.

Работа

В 1912 году, пытаясь решить проблему четырёх цветов , Биркгоф ввёл хроматический полином . Хотя эта линия атаки не оказалась плодотворной, сам полином стал важным объектом изучения в алгебраической теории графов .

Пуанкаре . В 1913 году он доказал « Последнюю геометрическую теорему » частный случай задачи трех тел , результат, который принес ему мировую известность и повысил международное признание американской математики.

Биркгоф также внес вклад в развитие общей теории относительности . Он писал об основах теории относительности и квантовой механики, опубликовав (совместно с Р.Э. Лангером ) монографию «Относительность и современная физика» в 1923 году. В 1923 году Биркгоф также доказал , что геометрия Шварцшильда является уникальным сферически-симметричным решением уравнений поля Эйнштейна . Следствием этого является то, что черные дыры — это не просто математическая диковинка, они могут возникнуть в результате того, что любая сферическая звезда имеет достаточную массу. Его теорема позже была использована для разработки модели Оппенгеймера-Снайдера . В 1927 году он опубликовал свою работу «Динамические системы» .

Самым устойчивым результатом Биркгофа стало открытие в 1931 году того, что сейчас называется эргодической теоремой . Объединив идеи физики об эргодической гипотезе с теорией меры , эта теорема решила, по крайней мере в принципе, фундаментальную проблему статистической механики . Эргодическая теорема также оказала влияние на динамику, теорию вероятностей , теорию групп и функциональный анализ . Он также работал над теорией чисел , проблемой Римана-Гильберта и проблемой четырех цветов . Он предложил аксиоматизацию евклидовой геометрии, отличную от аксиомы Гильберта (см. аксиомы Биркгофа ); кульминацией этой работы стал его текст «Основная геометрия» (1941).

Его «Эстетическая мера» 1933 года предложила математическую теорию эстетики . Во время написания этой книги он провел год, изучая искусство, музыку и поэзию различных культур мира. Его книга «Электричество как жидкость» 1938 года объединила его идеи философии и науки. Его теория гравитации 1943 года также вызывает недоумение, поскольку Биркгоф знал (но, похоже, не возражал), что его теория допускает в качестве источников только материю, которая представляет собой идеальную жидкость , в которой скорость звука должна равняться скорости света .

Влияние на процесс отбора

Биркгоф считал, что стипендии иностранных государств улучшат математические стандарты в Соединенных Штатах. хотя он хотел повысить стандарты для стипендий, полагая, что квалификации в менее развитых странах другие и что доступ должен быть ограничен. Он также был непреклонен в том, чтобы иностранные стипендиаты могли соответствовать языковым требованиям.

Альберт Эйнштейн и Норберт Винер , среди прочих, обвинялись Биркгофа в защиту антисемитских процессов отбора. В 1930-е годы, когда многие еврейские математики бежали из Европы и пытались получить должности в Соединенных Штатах, Биркгоф, как утверждается, повлиял на процесс отбора в американские институты, чтобы исключить евреев. Сондерс Мак Лейн , который в то время учился в Гарварде, назвал обвинения Эйнштейна «бесполезными», поскольку он не был знаком с американскими процессами и что у них были конкурирующие идеи относительно общей теории относительности, а также опровергал сообщения об антисемитизме против Винера, написав: «Биркгоф явно прислушивался к идеям Норберта. Может быть много причин, по которым Биркгоф не предпринял шагов для его назначения». Мак Лейн также заявил, что усилия Биркгофа были мотивированы не столько враждебностью по отношению к евреям, сколько желанием найти работу для доморощенных американских математиков.

Биркгоф был также близок к еврейскому математику Станиславу Уламу . Джан-Карло Рота пишет: «Как и другие люди, которые, по слухам, были антисемитами, он время от времени чувствовал побуждение излить свои защитные инстинкты на какого-нибудь красивого молодого еврея. Искрометные манеры Улама были диаметрально противоположны трудолюбивому, агрессивному, агрессивному Биркгофу. обидчивая личность, Биркгоф пытался оставить Улама в Гарварде, но его коллеги отказались от этой идеи».

Подводя итог процессу отбора Биркгофа, коллега-математик Освальд Веблен написал бы:

Хотя Биркгоф был подвержен такому же количеству предубеждений, как и большинство из нас, он всегда сохранял то, что большинство из нас теряет с возрастом, — способность видеть людей и события просто и наивно, а не ссылаясь на текущее мнение.

Признание

В 1923 году он был удостоен первой Мемориальной премии Бошера от Американского математического общества за свою статью 1917 года, содержащую, среди прочего, то, что сейчас называется процессом сокращения кривой Биркгофа .

Он был избран членом Национальной академии наук , Американского философского общества , Американской академии искусств и наук , Академии наук в Париже, Папской академии наук , и Лондонское и Эдинбургское математические общества.

Премия Джорджа Дэвида Биркгофа в области прикладной математики присуждается совместно Американским математическим обществом и Обществом промышленной и прикладной математики в его честь.

Личная жизнь

Биркгоф женился на Маргарет Элизабет Графтус в 1908 году. У них было трое детей: Барбара, математик Гаррет Биркгоф (1911–1996) и Родни.

Избранные публикации

• Биркгоф, Джордж Дэвид (1912). «Определяющая формула количества способов раскраски карты». Энн. Математика . 14 (1/4): 42–46. дои : 10.2307/1967597 . JSTOR   1967597 .
• Биркгоф, Джордж Дэвид (1913). «Доказательство геометрической теоремы Пуанкаре» . Пер. амер. Математика. Соц . 14 :14–22. дои : 10.1090/s0002-9947-1913-1500933-9 .
• Биркгоф, Джордж Дэвид (1917). «Динамические системы с двумя степенями свободы» . Пер. амер. Математика. Соц . 18 (2): 199–300. дои : 10.1090/s0002-9947-1917-1501070-3 . ПМЦ   1091243 . ПМИД   16586726 .
• Биркгоф, Джордж Дэвид и Ральф Битли. 1959. Основная геометрия, 3-е изд. Chelsea Publishing Co. [Перепечатка: Американское математическое общество, 2000. ISBN   978-0-8218-2101-5 ]

См. также

• Факторизация Биркгофа
• Теорема Биркгофа – Гротендика.
• Теорема Биркгофа
• Аксиомы Биркгофа
• Интерполяция Биркгофа
• Теорема Биркгофа – Келлогга об инвариантном направлении
• Теорема Пуанкаре – Биркгофа
• Теорема о равнораспределении
• Хроматический полином
• Повторяющаяся точка
• Топологическая динамика

Ссылки

• Обен, Дэвид, 2005, «Динамические системы» в Grattan-Guinness, I. , изд., «Веховые статьи в западной математике» . Эльзевир: 871–81.
• Мак Лейн, Сондерс (1994). «Работа в 1930-е годы и взгляды Джорджа Д. Биркгофа». Математика. Интеллигент . 16 (3): 9–10. дои : 10.1007/bf03024350 . S2CID   189887142 .
• Кип Торн , 19 лет. Черные дыры и искривления времени . WW Нортон. ISBN   0-393-31276-3 .
• Вандивер, HS (1963). «Некоторые из моих воспоминаний о Джордже Дэвиде Биркгофе» . Дж. Математика. Анальный. Приложение . 7 (2): 271–83. дои : 10.1016/0022-247x(63)90052-0 .
• Норберт Винер , 1956 год. Я математик . МТИ Пресс. Особенно стр. 27–28.
• Джордж Д. Биркгоф, Proc Natl Acad Sci, США, август 1943 г.; 29 (8): 231–239, «Материя, электричество и гравитация в плоском пространстве-времени».
• Зигмунд-Шульце, Рейнхард (2001). Рокфеллер и интернационализация математики между двумя мировыми войнами: документы и исследования по социальной истории математики в 20 веке . Прогресс в математике. Том. 25. Спрингер. ISBN  9783764364687 .

Дальнейшее чтение

• Морс, Марстон (1970–1980). «Биркгоф, Джордж Дэвид». Словарь научной биографии . Том. 2. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 143–146. ISBN  978-0-684-10114-9 .

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с Джорджем Дэвидом Биркгофом, на Викискладе?
• О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Джордж Дэвид Биркгоф» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
• Джордж Дэвид Биркгоф в проекте «Математическая генеалогия»
• Биография Биркгофа − из National Academies Press , Освальд Веблен .
• Биографические мемуары Национальной академии наук