數學界的 3 位革命性女性

人人都知道歷史上偉大的數學家都是男性——但所有人都錯了

Ada Lovelace, Julia Robinson, and Emmy Noether.

艾達·洛夫萊斯、朱莉婭·羅賓遜和埃米·諾特。

IanDagnall Computing/Alamy Stock Photo (艾拉米庫存照片) (洛夫萊斯諾特); George M. Bergman/維基共享資源 (CC BY-SA 4.0) (羅賓遜)

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從對空間形狀的深刻揭示,到想象力和邏輯所能達到的最遙遠的探索,數學史一直被視為男性的事業。高斯、尤拉、黎曼、龐加萊、埃爾德什,以及更現代的懷爾斯、陶哲軒、佩雷爾曼和張益唐等名字,都與人類文明曙光以來發現的最美麗的數學相關聯,他們都是男性。《數學大師》一書由 E.T. 貝爾於 1937 年撰寫,只是這種“事實”如何在公眾意識中得到加強的一個例子。

即使在今天,男性數學家仍然在這一領域佔據主導地位已不是什麼秘密。但這不應分散我們對女性所做革命性貢獻的注意力。我們應該感謝傑出的女性在現代計算、空間幾何學的揭示、抽象代數的基石以及決策理論、數論和天體力學方面做出的傑出貢獻,這些貢獻繼續為密碼學、計算機科學和物理學等應用領域提供關鍵突破。

朱莉婭·羅賓遜在希爾伯特第十問題上的工作,埃米·諾特在抽象代數和物理學方面的工作,以及艾達·洛夫萊斯在計算機科學方面的工作,這些天才的工作只是女性做出絕對必要貢獻的三個例子。


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朱莉婭·羅賓遜在加利福尼亞州伯克利,1975 年。圖片來源:George M. Bergman/維基共享資源 (CC BY-SA 4.0)

朱莉婭·羅賓遜 (1919-1985)

在二十世紀之交,著名的德國數學家大衛·希爾伯特發表了一組 23 個令人著迷的問題,這些問題一直困擾著最傑出的數學頭腦。其中就包括他的第十個問題,該問題詢問是否可以構建一個通用演算法來確定任何丟番圖方程(僅具有整數係數和整數解的多項式方程)的可解性。想象一下,對於無限組方程中的任何丟番圖方程,都有一臺機器可以判斷它是否可以求解。數學家經常處理這種性質的無限問題,這些問題遠遠超出簡單的廣泛觀察所能解決的範圍。這個問題引起了一位名叫朱莉婭·羅賓遜的伯克利數學家的注意。幾十年來,羅賓遜與包括馬丁·戴維斯和希拉里·普特南在內的同事合作,最終提出了一個條件,可以對希爾伯特的問題做出否定回答。

1970 年,一位名叫尤里·馬蒂亞謝維奇的年輕俄羅斯數學家利用羅賓遜、戴維斯和普特南提供的見解解決了這個問題。憑藉她在數論方面的傑出貢獻,羅賓遜是一位傑出的數學家,為回答有史以來提出的最偉大的純數學問題之一鋪平了道路。在《美國數學協會》的文章《朱莉婭·羅賓遜自傳》中,她的姐姐和傳記作者康斯坦斯·裡德寫道:“就她自己而言,在正常情況下,她永遠不會考慮講述自己一生的故事。就她而言,她在數學上所做的一切才是最重要的。”

德國數學家阿瑪莉·埃米·諾特肖像,約 1910 年。圖片來源:IanDagnall Computing/Alamy Stock Photo (艾拉米庫存照片)

埃米·諾特 (1882-1935)

在任何抽象數學課程中坐上一段時間,人們一定會聽到埃米·諾特的名字。她傑出的工作跨越了從物理學到現代代數的學科,使諾特成為數學史上最重要的人物之一。她 1913 年在變分法方面的成果,催生了諾特定理,被認為是數學中最重要的定理之一,並且是塑造現代物理學的定理之一。諾特的理想理論和交換環構成了高等代數領域任何研究人員的基礎。

她的工作的影響力繼續閃耀,如同直覺的燈塔,照亮那些努力以更抽象的方式理解物理現實的人。數學家和物理學家都欽佩她劃時代的貢獻,這些貢獻為各自的學科提供了深刻的見解。1935 年,阿爾伯特·愛因斯坦在給《紐約時報》的一封信中寫道:“在最 компетентных 在世數學家的判斷中,諾特小姐是自女性高等教育開始以來迄今為止產生的最傑出的創造性數學天才。”

艾達·洛夫萊斯,瑪格麗特·莎拉·卡彭特肖像,布面油畫,1836 年。圖片來源:IanDagnall Computing/Alamy Stock Photo (艾拉米庫存照片)

艾達·洛夫萊斯 (1815-1852)

1842 年,劍橋大學數學教授查爾斯·巴貝奇在都靈大學就他的分析機(第一臺計算機)的設計發表演講。數學家路易吉·梅納佈雷亞後來將該講座的筆記轉錄成法文。年輕的伯爵夫人艾達·洛夫萊斯受查爾斯·惠斯通(巴貝奇的朋友)委託,將梅納佈雷亞的筆記翻譯成英文。由於她對該文字記錄的深刻擴充,她被稱為“世界上的第一位程式設計師”。洛夫萊斯的註釋於 1843 年出版,其中包括 G 節,其中概述了一種計算伯努利數的演算法。從本質上講,她將巴貝奇的理論引擎變成了計算現實。洛夫萊斯為其他人照亮了計算的奧秘鋪平了道路,這繼續影響著技術。

儘管這三位女性做出了深刻的貢獻,但她們的發現常常被男性同行的貢獻所掩蓋。根據 2015 年聯合國的一項估計,世界上的男性和女性人數幾乎相等(每 100 名女性對應 101.8 名男性)。因此,人們可以根據經驗推斷,我們應該看到大致相同數量的女性和男性在數學領域工作。

我們沒有看到這種情況的一個主要原因是,我們未能認識到女性數學家在歷史上的成就。然而,鑑於科學技術在現代世界中的關鍵作用,作為一個文明,我們必須促進和鼓勵更多女性從事數學事業。

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