Simon Donaldson - Simon Donaldson
Sir Simon Kirwan Donaldson FRS (născut la 20 august 1957) este o engleză matematician cunoscut pentru munca sa de pe topologia de netede (derivabile) cu patru dimensiuni colectoare , teoria Donaldson-Thomas și contribuțiile sale la geometria Kähler . În prezent, este membru permanent al Centrului Simons pentru Geometrie și Fizică de la Universitatea Stony Brook din New York și profesor de matematică pură la Imperial College London .
Biografie
Tatăl lui Donaldson era inginer electric în departamentul de fiziologie de la Universitatea din Cambridge , iar mama sa a obținut o diplomă în științe acolo. Donaldson a obținut o diplomă de licență în matematică la Pembroke College, Cambridge , în 1979, iar în 1980 a început lucrările postuniversitare la Worcester College, Oxford , la început sub Nigel Hitchin și mai târziu sub supravegherea lui Michael Atiyah . Încă student postuniversitar, Donaldson a dovedit în 1982 un rezultat care i-ar stabili faima. El a publicat rezultatul într-o lucrare „Conexiuni auto-duale și topologia cu 4 colectoare netede” care a apărut în 1983. În cuvintele lui Atiyah, lucrarea „a uimit lumea matematică”.
În timp ce Michael Freedman a clasificat patru colectoare topologice, munca lui Donaldson s-a concentrat pe patru colectoare care admit o structură diferențiată , folosind instantonii , o soluție specială la ecuațiile teoriei ecartamentului Yang-Mills care își are originea în teoria câmpului cuantic . Unul dintre primele rezultate ale lui Donaldson a dat restricții severe asupra formei de intersecție a unui distribuitor cu patru colțuri netede. În consecință, o clasă largă de patru colectoare topologice nu admite deloc nicio structură netedă . Donaldson a derivat, de asemenea, invarianți polinomiali din teoria ecartamentelor . Acestea erau noi invarianți topologici sensibili la structura netedă subiacentă a celor patru manifolduri. Au făcut posibilă deducerea existenței unor structuri netede „exotice” - anumite patru colectoare topologice ar putea purta o familie infinită de structuri netede diferite.
După ce a obținut diploma de DPhil de la Universitatea Oxford în 1983, Donaldson a fost numit Junior Research Fellow la All Souls College, Oxford , a petrecut anul universitar 1983–84 la Institutul de Studii Avansate din Princeton și s-a întors la Oxford ca profesor de Wallis. Matematică în 1985. După ce a petrecut un an vizitând Universitatea Stanford , s-a mutat la Imperial College din Londra în 1998 ca profesor de matematică pură.
În 2014, s-a alăturat Centrului Simons pentru Geometrie și Fizică de la Universitatea Stony Brook din New York , Statele Unite.
Premii
Donaldson a fost vorbitor invitat la Congresul internațional al matematicienilor (ICM) în 1983 și vorbitor plenar la ICM în 1986, 1998 și 2018.
În 1985, Donaldson a primit premiul Junior Whitehead de la London Mathematical Society . În 1994, a primit premiul Crafoord la matematică. În februarie 2006, Donaldson a primit Premiul Internațional King Faisal pentru știință pentru munca sa în teorii matematice pure legate de fizică, care au ajutat la formarea înțelegerii legilor materiei la nivel subnuclear. În aprilie 2008, i s-a acordat Premiul Nemmers la matematică , un premiu la matematică acordat de Universitatea Northwestern . În 2009 a primit premiul Shaw la matematică (împreună cu Clifford Taubes ) pentru contribuțiile lor la geometrie în 3 și 4 dimensiuni. În 2014, i s-a acordat Premiul Breakthrough în matematică „pentru noii invarianți revoluționari ai varietăților 4-dimensionale și pentru studiul relației dintre stabilitatea în geometria algebrică și în geometria diferențială globală, atât pentru pachete, cât și pentru soiurile Fano”. În ianuarie 2019, a primit Premiul Oswald Veblen în Geometrie (împreună cu Xiuxiong Chen și Song Sun ). În 2020 a primit Premiul Wolf la matematică (împreună cu Yakov Eliashberg ).
În 1986, a fost ales membru al Societății Regale și a primit o Medalie Fields la Congresul Internațional al Matematicienilor (ICM) din Berkeley. În 2010, Donaldson a fost ales membru străin al Academiei Regale de Științe din Suedia . A fost numit cavaler la premiile de Anul Nou 2012 pentru serviciile aduse matematicii. În 2012, a devenit membru al American Mathematical Society .
În martie 2014, i s-a acordat diploma „Docteur Honoris Causa” de Universitatea Joseph Fourier, Grenoble . În ianuarie 2017, i s-a acordat diploma „Doctor Honoris Causa” de Universitatea Complutensă din Madrid, Spania.
Cercetare
Lucrarea lui Donaldson se referă la aplicarea analizei matematice (în special analiza ecuațiilor diferențiale parțiale eliptice ) la problemele din geometrie. Problemele se referă în principal la teoria gabaritului , la 4 manifolduri , la geometria diferențială complexă și la geometria simplectică . Au fost menționate următoarele teoreme:
- Teorema diagonalizabilității (Donaldson 1983a , 1983b , 1987a ): Dacă forma de intersecție a unui multiplu neted, închis, conectat pur și simplu este pozitiv sau negativ-definit, atunci este diagonalizabilă peste numerele întregi. Acest rezultat este uneori numit teorema lui Donaldson .
- Un h-cobordism lin între 4-manifolduri conectate pur și simplu nu trebuie să fie banal ( Donaldson 1987b ). Acest lucru contrastează cu situația în dimensiuni superioare.
- Un pachet vector holomorf stabil pe o varietate algebrică proiectivă non-singulară admite o metrică Hermitian – Einstein ( Donaldson 1987c ), dovedită folosind o dovadă inductivă și teoria pachetelor determinante și a metricelor Quillen .
- O suprafață algebrică non-singulară, proiectivă, poate fi diferită de suma conectată a două manifolduri orientate 4 numai dacă una dintre ele are o formă de intersecție negativă-definită ( Donaldson 1990 ). Aceasta a fost o aplicație timpurie a invariantului Donaldson (sau instantaneu invarianți).
- Orice varietate simplectică compactă admite un creion Lefschetz simplectic ( Donaldson 1999 ).
Munca recentă a lui Donaldson se concentrează pe o problemă a geometriei diferențiale complexe referitoare la o relație conjecturală între condițiile algebro-geometrice de „stabilitate” pentru soiurile proiective netede și existența metricilor Kähler „extremale” , de obicei cele cu curbură scalară constantă (vezi de exemplu metrica cscK ) . Donaldson a obținut rezultate în cazul toric al problemei (vezi de exemplu Donaldson (2001) ). Apoi a rezolvat cazul Kähler – Einstein al problemei în 2012, în colaborare cu Chen și Sun. Această ultimă realizare spectaculoasă a implicat o serie de lucrări dificile și tehnice. Prima dintre acestea a fost lucrarea lui Donaldson & Sun (2014) despre limitele Gromov – Hausdorff. Rezumatul dovezii existenței pentru metrica Kähler – Einstein apare în Chen, Donaldson & Sun (2014) . Detaliile complete ale probelor apar în Chen, Donaldson și Sun ( 2015a , 2015b , 2015c ).
Conjectura asupra varietăților Fano și Premiul Veblen
În 2019, Donaldson a fost distins cu Premiul Oswald Veblen în Geometrie , împreună cu Xiuxiong Chen și Song Sun , pentru dovedirea unei conjecturi de lungă durată asupra varietăților Fano , care afirmă „că o varietate Fano admite metrica Kähler – Einstein dacă și numai dacă este stabil la K ". Fusese unul dintre cele mai active subiecte de geometrie de la propunerea sa din anii 1980 de către Shing-Tung Yau după ce a dovedit conjectura lui Calabi . Ulterior a fost generalizată de Gang Tian și Donaldson. Soluția de Chen, Donaldson și Sun a fost publicată în Journal of the American Mathematical Society în 2015 sub forma unei serii din trei articole, „Kähler-Einstein metrics on Fano manifolds, I, II and III”.
Publicații selectate
- Donaldson, Simon K. (1983a). „O aplicație a teoriei ecartamentelor la topologia cu patru dimensiuni” . J. Geom diferențial. 18 (2): 279-315. doi : 10.4310 / jdg / 1214437665 . MR 0710056 .
- ——— (1983b). „Conexiuni autoduale și topologia 4-colectoare netede” . Taur. Amer. Matematica. Soc. 8 (1): 81-83. doi : 10.1090 / S0273-0979-1983-15090-5 . MR 0682827 .
- ——— (1984b). „Instantonii și teoria invariantei geometrice” . Com. Matematica. Fizic . 93 (4): 453-460. Cod Bib : 1984CMaPh..93..453D . doi : 10.1007 / BF01212289 . MR 0892034 . S2CID 120209762 .
- ——— (1987a). „Orientarea spațiilor modulului Yang-Mills și topologia cu 4 manifolduri” . J. Geom diferențial. 26 (3): 397–428. doi : 10.4310 / jdg / 1214441485 . MR 0910015 .
- ——— (1987b). "Irationalitatea si conjectura h-cobordismului" . J. Geom diferențial . 26 (1): 141–168. doi : 10.4310 / jdg / 1214441179 . MR 0892034 .
- ——— (1987c). „Determinanți infiniti, pachete stabile și curbură”. Duke Math. J. 54 (1): 231-247. doi : 10.1215 / S0012-7094-87-05414-7 . MR 0885784 .
- ——— (1990). „Invarianți polinomiali pentru patru manifolduri netede” . Topologie . 29 (3): 257-315. doi : 10.1016 / 0040-9383 (90) 90001-Z . MR 1066174 .
- ——— (1999). „Creioane Lefschetz pe varietăți simplectice” . J. Geom diferențial. 53 (2): 205–236. doi : 10.4310 / jdg / 1214425535 . MR 1802722 .
- ——— (2001). "Curbură scalară și încorporări proiective. I" . J. Geom diferențial. 59 (3): 479-522. doi : 10.4310 / jdg / 1090349449 . MR 1916953 .
- ———; Sun, Song (2014). „Limitele Gromov-Hausdorff ale varietăților Kähler și geometria algebrică”. Acta Math. 213 (1): 63–106. arXiv : 1206.2609 . doi : 10.1007 / s11511-014-0116-3 . MR 3261011 . S2CID 120450769 .
- Chen, Xiuxiong; Donaldson, Simon; Sun, Song (2014). „Metrică și stabilitate Kähler-Einstein”. Int. Matematica. Rez. Observații . 2014 (8): 2119-2125. arXiv : 1210.7494 . doi : 10.1093 / imrn / rns279 . MR 3194014 . S2CID 119165036 .
- Chen, Xiuxiong; Donaldson, Simon; Sun, Song (2015a). „Metrica Kähler-Einstein pe varietățile Fano I: Aproximarea metricilor cu singularități de con”. J. Amer. Matematica. Soc. 28 (1): 183–197. arXiv : 1211.4566 . doi : 10.1090 / S0894-0347-2014-00799-2 . MR 3264766 . S2CID 119641827 .
- Chen, Xiuxiong; Donaldson, Simon; Sun, Song (2015b). „Măsurarea Kähler-Einstein pe colectoarele Fano II: limite cu unghiul conului mai mic de 2π”. J. Amer. Matematica. Soc. 28 (1): 199–234. arXiv : 1212.4714 . doi : 10.1090 / S0894-0347-2014-00800-6 . MR 3264767 . S2CID 119140033 .
- Chen, Xiuxiong; Donaldson, Simon; Soare, Cântec (2015c). "Metrica Kähler-Einstein pe varietățile Fano III: Limite pe măsură ce unghiul conului se apropie de 2π și finalizarea dovezii principale". J. Amer. Matematica. Soc. 28 (1): 235-278. arXiv : 1302.0282 . doi : 10.1090 / S0894-0347-2014-00801-8 . MR 3264768 . S2CID 119575364 .
Cărți
- Donaldson, SK; Kronheimer, PB (1990). Geometria celor patru manifolduri . Monografii matematice Oxford. New York: Oxford University Press . ISBN 0-19-853553-8. MR 1079726 .
- Donaldson, SK (2002). Grupuri de omologie Floer în teoria Yang-Mills . Cambridge Tracts in Mathematics. 147 . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-80803-0.
- Donaldson, Simon (2011). Suprafete Riemann . Oxford Graduate Texts in Mathematics. 22 . Oxford: Oxford University Press . doi : 10.1093 / acprof: oso / 9780198526391.001.0001 . ISBN 978-0-19-960674-0. MR 2856237 .
Referințe
linkuri externe
- O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , „Simon Donaldson” , arhiva MacTutor History of Mathematics , Universitatea din St Andrews
- Simon Donaldson la Mathematics Genealogia Project
- Pagina principală la Imperial College
- „Unele evoluții recente în geometria Kähler și holonomie excepțională - Simon Donaldson - ICM2018” . YouTube . (Conferința plenară 1)