数学史 · 中文镜像

数学家传记

玛丽·卡特赖特Mary Cartwright

出生
1900年12月17日 英格兰北安普敦郡艾恩霍
逝世
1998年4月3日 英格兰剑桥

玛丽·卡特赖特是第一位当选皇家学会会士的女数学家。她成为剑桥大学格顿学院的院长。

完整传记

玛丽·卡特赖特的父亲是William Degby 卡特赖特(约1865年生于伦敦蒂尔尼街),在卡特赖特出生时,他是Aynho的牧师。她的母亲是Lucy Harriette Maud Cartwright(约1869年生于伦敦帕丁顿)。卡特赖特有四个兄弟姐妹:弗瑞兹·约翰(约1896年出生)、Nigel(约1898年出生)、Jane(约1905年出生)和William(约1907年出生)。

当她十一岁时,卡特赖特被送到学校,先就读于利明顿高中,后来就读于索尔兹伯里的戈多尔芬学校。她在学校最擅长的科目是历史,但它的缺点是需要花费大量精力学习无穷无尽的事实清单。当她在学校的最后一年受到鼓励学习数学时,卡特赖特意识到这是一个无需长时间学习事实就能取得成功的科目。它成了她想要在大学学习的科目。

1919年10月,卡特赖特进入牛津大学圣休学院学习数学。当时,她是整个大学中仅有的五位学习数学的女性之一。这是进入大学的一个困难时期,因为第一次世界大战刚刚结束,有大量男性从军队返回,他们要么重新开始战前已开始的大学学业,要么首次开始他们的学业。讲堂里挤满了人,卡特赖特常常不得不抄写她因人群拥挤而无法进入的讲座笔记。

经过两年的学习,她参加了数学 Moderations 考试,并获得二等成绩。不仅卡特赖特觉得拥挤的条件难以应付,因为那一年一等成绩的获奖者非常少。然而,这并没有阻止她因未能获得她所追求的一等成绩而产生的深深失望,卡特赖特认真考虑完全放弃数学,回到她最初热爱的历史。这是一个痛苦的决定,她为此苦恼了一段时间。然而,她非常享受数学,她仍然记得在学校学习历史时长时间学习事实的经历。她决定坚持她的数学课程,但[4]:-

她留在数学领域的决定并没有减少她对历史的兴趣。她的许多数学论文都包含历史视角,为她的工作增添了有趣的维度。她写了几篇传记回忆录,展现了她非凡的历史感。

在决定完成数学荣誉课程后,卡特赖特幸运地遇到了一位同学V C MortonMorton是一位优秀的数学家——他后来成为阿伯里斯特威斯大学的数学教授——他给了她非常明智的建议。他告诉她阅读埃德蒙·泰勒·惠特克乔治·奈维尔·沃森Modern analysis,并参加戈弗雷·哈罗德·哈代的晚间课程。这些课程在周一晚餐后举行,包括一次演讲,然后进行数学讨论,直到晚上较晚的时候。在获得许可参加这些鼓舞人心的课程后([5]或[6]):-

……奠定了她职业生涯的方向……

卡特赖特最终在 Final Honours 中获得一等学位,并于1923年从牛津大学毕业。

卡特赖特随后在学校任教四年,之后返回牛津攻读博士学位。1923年没有继续攻读博士学位的原因,似乎是她不想给家庭财务带来更多压力。她先是在伍斯特的爱丽丝·奥特利学校任教,然后在白金汉郡的威科姆阿比学校任教。第二个职位还附带助理女教师的职位,卡特赖特很快发现,行政工作使她偏离了教学。另见[3]:-

……学校的教学和方法内容受到严格规定。没有实验空间让卡特赖特对自己的职业感到不满。

1928年回到牛津后,她的博士研究由戈弗雷·哈罗德·哈代指导。在1928-29学年,戈弗雷·哈罗德·哈代在普林斯顿,正是爱德华·查尔斯·蒂奇马什接任了导师的职责。她关于整函数零点的学位论文由利特尔伍德审查,她是在博士学位论文口试中第一次见到他作为外部考官。在那紧张的时刻,她绝不可能猜到,自己将在多年间与利特尔伍德成为重要的合作者。

1930年,卡特赖特获得Yarrow研究奖学金,前往剑桥大学格顿学院,继续研究其博士论文的主题。在听利特尔伍德的讲座时,她解决了他提出的一个未解决问题。她的定理,现在称为卡特赖特定理,给出了一个解析函数最大模的估计,该函数在单位圆盘中取同一值不超过pp次。为了证明该定理,她使用了一种新方法,应用了拉尔斯·阿尔福斯共形映射引入的技术。从这时起,她的研究蓬勃发展,并且([5]或[6]):-

……在一系列长论文中,她继续探索复(特别是整)函数理论;尤其是它们“爆炸”时的奇异行为……其中一些复杂性已被现代分形图像所捕捉,许多分形图像是通过迭代这类函数生成的。卡特赖特的工作描述了,除其他内容外,可能出现在分形边界附近的深刻而微妙的现象,并在该领域找到了新的应用。

1934年,在戈弗雷·哈罗德·哈代利特尔伍德的推荐下,卡特赖特被任命为剑桥大学数学助理讲师,次年又被任命为兼职数学讲师。1936年,她成为格顿学院数学研究主任,1938年,她开始从事一个新项目,该项目对她研究的方向产生了重大影响。科学和工业研究部的无线电研究委员会就某些微分方程制作了一份备忘录,这些微分方程来自无线电和雷达工作的建模。他们询问伦敦数学会能否帮助找到一位能研究这些问题的数学家,卡特赖特对他们的备忘录产生了兴趣。

这些问题背后的动力学对卡特赖特来说并不熟悉,因此她向利特尔伍德寻求这方面的帮助。他们开始合作研究这些方程。利特尔伍德写道:-

为了找点事做,我们不停地钻研这个东西,完全看不到有任何“结果”的希望;突然间,解的戏剧性精细结构的整个图景展现在我们面前。

利特尔伍德在这里描述的精细结构,今天被视为“蝴蝶效应”的一个典型实例。这次合作产生了重要结果,这些结果极大地影响了现代动力系统理论所采取的方向。1947年,主要基于她在与利特尔伍德合作中的杰出贡献,她当选为皇家学会会士,尽管她不是当选该学会会士的第一位女性,但她是第一位女性数学家。

卡特赖特于1948年被任命为格顿学院院长,随后于1959年又任剑桥大学函数论讲师,担任此职直到1968年。作为格顿学院院长[5]:-

……她不强加自己的观点,但充分承担自己的责任,以明智而清醒的决定引导学院。

尽管她在格顿学院的职务所涉及的行政工作相当繁重,她仍抽出时间进行研究,特别是她在20世纪50年代关于聚值集的工作。退休后,她有了更多时间从事她如此喜爱的旅行。她在美国和欧洲的多所机构度过了较长时间;特别是她在布朗大学度过了1968-69学年,然后在克莱蒙特研究生院,1969-70年访问了威尔士大学和波兰。

她还获得了许多其他荣誉,包括1964年的皇家学会詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特奖章:-

……以表彰她在分析以及实变量与复变量函数理论方面的杰出贡献。

她是第一位获得詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特奖章的女性,也是第一位在皇家学会理事会任职的女性。卡特赖特于1961-62年担任伦敦数学会主席,成为第一位女性主席,并且至今仍是唯一一位女性主席。她还在1968年获得了该学会的奥古斯塔斯·德摩根奖章。1969年,她获得了女王授予的荣誉,成为大英帝国司令勋章获得者,即卡特赖特女爵士。

卡特赖特在许多不同方面都是一位非凡的人物,[3]中这样描述她:-

……一个具有天赋的人,能够直击事情的核心,无论是在数学还是在人事中都能看到要点。

她的幽默感在[3]、[5]和[6]中被描述为“冷面滑稽”,Caroline Series在[6]中写道:-

即便在96岁高龄,电视纪录片《我们辉煌的事业》仍捕捉到了她机智的敏锐光芒。

我[EFR]观看了这部电视纪录片,完全赞同Caroline Series的评论。看到卡特赖特眼中的光芒是一次美妙的体验。

她的其他兴趣在[1]中被提及:-

她绝非狭隘的专家,对广泛的主题都异常熟悉,其中包括绘画和音乐。Stanley Spencer为她绘制的肖像将向Girton的后代传达Dame 卡特赖特作为学者和管理者的一些印象,但他们可能会错过她朋友们所熟知的温暖幽默感和同情心。

参考文献

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