jueves, 25 de abril de 2019

La dama del algebra.


La dama del algebra, como se la conoce, se llamaba Emmy Amalie Noether. Nació el 23 de marzo de 1882 en Erlangen, Alemania. Su padre, Max Noether, fue un matemático respetado profesor de la universidad de Erlangen. Su historia es la de una mujer excepcional atrapada en una época hostil. 

Las mujeres han tenido, a lo largo de la historia, muchas y muy serias dificultades para introducirse en el mundo de la ciencia, y el de las matemáticas, no ha sido una excepción. Además, esta mujer jamás consiguió una posición y un salario dignos; y el hecho de ser judía, pacifista y simpatizante de izquierdas, le llevó al exilio tras el ascenso de Hitler y el nacionalismo al poder en 1933.

La señora Noether fue una de las mentes más brillantes del siglo XX, contribuyendo de forma contundente a la física teórica a través del teorema que lleva su nombre, el teorema de NOETHER:
“Toda simetría continua de un sistema físico da lugar a una cantidad conservada”.

En 1918, Emmy Noether, probó este importante teorema y su inverso. Este teorema revelaría la conexión general que hay entre las simetrías y las leyes de conservación de la física. El interés del matemático y amigo, David Hilbert, llevó a nuestra protagonista a esta importante contribución en mecánica y teoría de campos. Perteneciente al cálculo diferencial, es significativo que pasara inadvertido en su momento.

En la actualidad, el teorema de NOETHER, goza de un enorme prestigio entre los físicos de partículas. Se ha convertido en parte de un arsenal teórico que formaliza la idea de que cada generador de un grupo de simetría lleva asociada una cantidad conservada. 

Su obra matemática está agrupada en tres periodos. El primero en Erlangen, donde se doctoró con Paul Gordan trabajando en la teoría de invariantes. Más tarde en Göttingen desarrolló su vertiente más abstracta, característica y productiva. Finalmente en Estados Unidos donde fallece exiliada en la universidad para mujeres de Bryn Mawr College (Pennsylvania). Es aquí donde viajando semanalmente a Princenton daba charlas en el instituto de Estudios Avanzados sobre álgebra abstracta. Entre otros se encontraban como oyentes Einstein y  Weyl.

El día 14 de abril de 1935, tras una operación quirúrgica, le sobrevino una infección que acabó con su vida. Fue el final de una excelente matemática, de una mujer luchadora que jamás dudó en compartir y ceder sus conocimientos de esa visión abstracta de la Matemática.

Cualquier invariancia (algo que no cambia al aplicarle una transformación) nos da, con el teorema de Noether, una magnitud física conservada   

Veamos tres pequeños ejemplos de magnitudes conservadas, conocidas por todos nosotros en el bachillerato.
  • La energía (o más bien la masa y la energía) se conserva porque las leyes físicas son invariantes con respecto al tiempo. 
  • La cantidad de movimiento o momento lineal se conserva porque los de sistemas físicos son invariantes con respecto a la traslación (dicho simplemente, las leyes de la física no varían con la localización en el espacio). Noether nos demuestra que de este hecho se deriva la ley de conservación del momento lineal.
  • También, demuestra que si las leyes físicas son invariantes con respecto a la (dirección del eje de) rotación se obtiene de forma magistral la ley de conservación del momento angular. 
Finalmente, podemos afirmar que, un siglo después, los resultados demostrados por Emmy Noether siguen siendo una herramienta insustituible para explorar las leyes de la naturaleza.

Mujer tenía que ser.