Podaruj 1.5% podatku. KRS 0000499971
orion

#12: Emmy Noether – geniuszka symetrii

Emmy Noether była matematyczką, która opracowała jedną z najistotniejszych twierdzeń we współczesnej fizyce. Teoria Noether, stworzona w 1915 roku, głosi, że symetrie we wszechświecie są podstawą matematycznych praw zachowania. Stwierdzenie to leży u podstaw praw fizyki, od tych, które określają obrót koła lub orbity planet wokół gwiazd, po skomplikowane modele ogólnej teorii względności, fizyki kwantowej i fizyki cząstek.

Noether urodziła się w 1882 roku w niemieckim miasteczku Erlangen koło Norymbergi. Chociaż jej ojciec Max Noether był profesorem na uniwersytecie w Erlangen, początkowo zabroniono jej wstępu ze względu na płeć.

Tego typu dyskryminacja utrudniła karierę Noether. Mimo, że w końcu uzyskała zarówno tytuł licencjacki, jak i doktorat, żadna uczelnia nie chciała zatrudnić jej na stałym stanowisku. Stała się jedną ze światowych ekspertek w dziedzinie algebry abstrakcyjnej, topologii algebraicznej i matematyki symetrii, pracując na Uniwersytetach w Erlangen oraz Getyndze.

Przez ponad dekadę Noether nie miała formalnego stanowiska, wynagrodzenia, czy tytułu, mimo tego, że jej praca została uznana przez wielu z najwybitniejszych matematyków tamtego okresu, wśród których znajdowali się David Hilbert i Felix Klein. Zmieniło się to dopiero w 1919 roku, kiedy zakończenie I wojny światowej i zastąpienie Rzeszy Niemieckiej przez liberalną Republikę Weimarską całkowicie przewartościowało podejście do edukacji kobiet.

Dołącz do naszej społeczności
i bądź na bieżąco

Teoria Noether

Teoria Noether była zainspirowana pracą Alberta Einsteina nad teorią względności we wczesnych latach XX wieku. Dzięki temu matematyczka ustrukturyzowała ideę, która wcześniej nie była opisana w ogólnej teorii względności, ani innych teoriach fizyki: symetrie są kluczem do powstania nowych teorii opisujących funkcjonowanie natury.

Matematyk Hermann Weyl, współczesny Noether, który był pod silnym wpływem jej twórczości, opisał kiedyś bardzo prosty sposób myślenia o symetrii. Rzecz jest symetryczna, jeżeli można z nią  zrobić coś w taki sposób, aby po zakończeniu tych działań, wyglądała tak samo jak przedtem. Głównym założeniem Noether było to, że każda symetria, którą można zaobserwować, jest powiązana z matematycznym prawem zachowania.

Weźmy na przykład symetrię translacyjną – ideę, że fizyka pozostaje zasadniczo taka sama, gdy poruszamy się trochę w lewo lub w prawo, do tyłu lub do przodu – jest niczym innym jak prawem zachowania pędu. Symetria ruchu po okręgu odpowiada prawu zachowania momentu pędu. Symetria w czasie, czyli fizyka, która pozostaje taka sama, gdy jest przekazywana w czasie do przodu lub do tyłu, jest równoważna z zasadą zachowania energii.

Teoria Noether to praktyczna recepta na postępy w fizyce: określ symetrię w funkcjonowaniu świata, a związane z nią prawo zachowania pozwoli ci dokonać istotnych obliczeń. Większość fizyki od czasu jej odkrycia polegała na poszukiwaniu tych symetrii – lub, w przypadku rozwoju standardowego modelu fizyki cząstek elementarnych, złamanych symetrii w działaniu pól kwantowych, wskazujących, gdzie istniały symetrie w wyższych energiach, gdy Wszechświat był jeszcze młody.

Na przykład, zerwana symetria w pierwszym ułamku sekundy Wszechświata pozwoliła materii pokonać jej symetryczną bliźniaczkę, antymaterię, tworząc w ten sposób zdominowany przez materię wszechświat, w którym żyjemy. Kolejne pęknięcie symetrii, związane z istnieniem bozonu Higgsa, doprowadziło do tego, że słabe siły jądrowe i elektromagnetyczne mają obecnie bardzo różną moc.

Wobec tego, żadna idea w fizyce nie jest bardziej fundamentalna niż teoria Noether. Niestety, życie naukowczyni po jej odkryciu nie było szczęśliwe. Pochodziła z rodziny żydowskiej, więc wraz z przejęciem władzy przez nazistów w 1933 roku odebrano jej ciężko wywalczone prawo do nauczania na uniwersytecie w Getyndze. Wyemigrowała do Stanów Zjednoczonych, gdzie uczyła się w Bryn Mawr College w Pensylwanii, ale umarła dwa lata później z powodu komplikacji po operacji raka.

Szacunek, jakim koledzy otaczali Noether, był tyle większy dzięki jej spokojnemu usposobieniu i wsparciu dla innych w obliczu hitlerowskich represji. Weyl, którego żona pochodzenia żydowskiego również wyemigrowała do USA, napisał później: – Emmy Noether – jej odwaga, otwartość, obojętność wobec własnego losu i duch pojednania – były moralną pociechą pośród otaczającej nas nienawiści i podłości, rozpaczy i smutku.

Ale to właśnie jej pionierskie dzieło cieszy się największym uznaniem, chociaż może nie takim, jakim powinno – porównując je do wielu przełomowych matematyków i naukowców. Albert Einstein napisał na łamach dziennika The New York Times: – Panna Noether była najwybitniejszym geniuszem matematycznym od czasów, gdy kobiety zaczęły studiować na wyższych uczelniach. Inni mogą uważać, że ostatnie siedem słów tego zdania jest zbędne.

Kluczowe fakty: 

  • Pełne imię: Amalie Emmy Noether
  • Urodzona: 23 marca 1882, Erlangen, Niemcy
  • Zmarła: 14 kwietnia 1935 (lat 53), Bryn Mawr, Pensylwania, Stany Zjednoczone
  • Emmy Noether jest znana dzięki jej pracy w dziedzinie fizyki matematycznej, zwłaszcza nad teorią Noether, która głosi, że symetrie we Wszechświecie umożliwiają matematyczne prawo zachowania

Dołącz do naszej społeczności
i bądź na bieżąco

Uważasz, że to istotny temat? Podziel się nim ze znajomymi.
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram
Email
CZY DLA CIEBIE RÓWNIEŻ JEST
WAŻNE TO O CZYM CZYTASZ?

Nigdy nie było ważniejszego czasu, aby edukować społecznie

ORION Organizacja Społeczna tworzy Publikacje dla osób, które cenią wiedzę opartą na dowodach i sprawdzonych źródłach. Naszym celem jest budowanie świadomego społeczeństwa, dlatego nasze materiały zawsze będą z darmowym dostępem. Jeśli możesz wesprzyj nas dzisiaj, przekazując darowiznę, którą możesz odliczyć od podatku oraz udostępniaj nasze Publikacje swoim przyjaciołom.

Emilia Janicka

Emilia Janicka

Pasjonatka Francji, a także języka francuskiego oraz angielskiego. Interesuje się historią mody, rysunkiem oraz literaturą.
TAGI

Numer konta (Nest Bank)

92 2530 0008 2041 1071 3655 0001