Оссерман, Роберт
Ро́берт О́ссерман (англ. Robert Osserman; 19 декабря 1926[1][2], Нью-Йорк, Нью-Йорк, США[1] — 30 ноября 2011[3], Беркли, Аламида, Калифорния, США[1]) — американский математик. Наиболее известен как автор научно-популярной книги «Поэзия Вселенной: математическое исследование космоса» и научными трудами в области геометрии.
Биография
Вырос в Бронксе. В 1942 году окончил Высшую научную школу Бронкса. Затем поступил в Нью-Йоркский университет. В 1955 году получил степень доктора философии (Ph.D.) в Гарвардском университете. Защитил диссертацию «Вклад в проблему типа» (о римановых поверхностях) под руководством Ларса Альфорса. В 1957 году начал преподавать в Стэнфордском университете. Работал там до конца жизни в статусе почётного профессора. В 1985 году получил премию за достижения в преподавании (Dean's Award for Outstanding Teaching).
В 1990 году стал заместителем директора Научно-исследовательского института математических наук в Беркли (Калифорния)[4]. Там он пользовался обширной библиотекой по математике и астрономии. Эти материалы он использовал для написания своей самой известной книги «Поэзия Вселенной»[5]. В ней обобщался междисциплинарный курс, который он читал в Стэнфордском университете в начале 1990-х годов совместно с коллегами.
21 и 22 апреля 2012 года в Стэнфорде прошла мемориальная конференция. Она была посвящена его научным трудам, в первую очередь работам по геометрии.
«Поэзия Вселенной: математическое исследование космоса»
В книге рассматривается эволюция геометрического мышления, необходимого для изучения структуры Вселенной. Автор приводит исторические примеры, начиная с древнегреческих учёных, таких как Пифагор и Эратосфен Киренский. Описано использование гномона и основ тригонометрии, с помощью которых Эратосфен вычислил окружность Земли. Также рассматриваются исследования конца XIX века в области четырёхмерной метрики и тензорного исчисления, включая работы Бернхарда Римана. Основное внимание уделено теории относительности Эйнштейна. Рассматривается постоянство скорости света, расстояния между галактиками и постоянная Хаббла. Эти факторы, вместе с искривлением пространства-времени под действием гравитации, определяют структуру Вселенной[6].
Книга описывает эволюционирующий космос, расширяющийся после Большого взрыва. Наблюдение удалённых объектов позволяет изучать прошлое Вселенной[7][8], начиная с древнейших тел, таких как квазары и протогалактики. В начале книги приведена карта, составленная спутником COBE. Она представляет собой изображение ранней Вселенной[9].
В приложении автор обосновывает свои тезисы с технической точки зрения. Описана классическая модель Вселенной Эйнштейна — де Ситтера[10] на декартовой системе координат. Оссерман отмечает ограничения астрономических наблюдений, связанные с конечной скоростью света[11].
Последняя глава[12] посвящена развитию прикладной геометрии в XX веке. Упоминается открытие молекулы углерода C60, названной фуллереном. Также рассматривается дробная размерность, изученная Бенуа Мандельбротом и названная фракталом. Отмечается связь фракталов с распределением галактик[13].
Книга включена в программу курса истории научной мысли в Университете Палермо (Италия). В тексте присутствует отсылка к описанию Эмпирея в «Рае» («Божественная комедия»)[14]. Оссерман рассматривает это описание как интуитивное предвосхищение гиперсферической структуры. Земля при этом рассматривается в рамках геоцентрической системы Птолемея[15]. Этот аспект геометрии Данте был проанализирован физиком Марком Питерсоном и опубликован в журнале American Journal of Physics[16].
Астрономическая ретро-вселенная
В своей книге Оссерман ввёл термин «ретро-вселенная» (retroverso)[17]. Он обозначает наблюдаемый космос, свойства которого воспринимаются с задержкой во времени из-за конечной скорости света[18]. Автор указывает на ограничения теоретических моделей формы Вселенной. На момент написания книги не было точных данных о кривизне пространства и отклонении от евклидовой геометрии.
Оссерман отмечает, что текущее расстояние до удалённых галактик невозможно определить напрямую[19]. Наблюдаемое положение объектов соответствует времени испускания света. При расчёте расстояний необходимо учитывать расширение Вселенной после Большого взрыва и изменение видимой звёздной величины[20].
Профессиональная деятельность
Оссерман занимался исследованиями в области дифференциальной геометрии, теории минимальных поверхностей, изопериметрии и комплексных функций. Его книга «Survey of Minimal Surfaces» (1969) используется как базовое руководство по математическому анализу. Он связывал свои математические исследования с теоретической физикой и астрономией.
Среди его учеников — математик Блейн Лоусон, профессор Университета Стоуни-Брук. Оссерман руководил математическими исследованиями в Управлении военно-морских исследований. Участвовал в программе Фулбрайта, читал лекции в Парижском университете и был стипендиатом фонда Гуггенхайма в Уорикском университете.
Умер в Беркли 30 ноября 2011 года в возрасте 84 лет. Его исследования минимальных поверхностей имеют значение для современной физики. За два месяца до смерти он участвовал в публичной дискуссии с Джеймсом Харрисом Саймонсом. В 2010 году опубликовал статью в «Notices of the American Mathematical Society»[21].
За свою карьеру опубликовал около 70 научных статей и несколько научно-популярных книг. Занимался популяризацией науки, давал интервью Стиву Мартину и Алану Алде.
Публикации
- Two-dimensional calculus (Krieger, 1977)
- Survey of minimal surfaces (1986)
- Poetry of the universe - A mathematical exploration of the cosmos (Random House, 1995)
- Poesia dell'universo - l'esplorazione matematica del cosmo, Longanesi&C., 1996
Награды и премии
- Стипендия Мемориального фонда Джона Саймона Гуггенхайма (1976).
- Dean's Award for Outstanding Teaching (1985).
- Communications Award от Joint Policy Board for Mathematics (2003).