miércoles, 28 de marzo de 2012

Emmy Noether, la madre del álgebra moderna



 El 23 de marzo de 1882 nació en Erlangen, Emmy Amalie Noether. Su padre, Max Noether, era profesor de matemáticas en la universidad de Erlangen y era conocido por sus investigaciones sobre funciones algebraicas.

Después de una formación básica estudió francés e inglés, para ser profesora de idiomas. Al estar su padre metido en el mundo de las matemáticas ella se vio influida. La Universidad de Erlangen prohibía la admisión de mujeres estudiantes pero se les autorizaba a ir a clase con un permiso especial aunque sin derecho a examinarse.  
En 1904 en Erlangen cambian los estatutos de la Universidad, y pudo proseguir sus estudios de doctorado sobre la teoría de invariantes bajo la influencia de Paul Gordan. En 1907 obtuvo el grado de doctora “cum laude” con la memoria titulada: “Sobre los sistemas completos de invariantes para las formas bicuadráticas ternarias”, publicada en 1908. 

En la Universidad de Erlangen trabajaba en ayudar a su padre pero sin cobrar. Durante estos dos años tuvo dos tutores (Emst Fischer y Bernhard Schmidt) que despertaron su interés por el álgebra abstracta. En 1915 fue invitadaa trabajar con David Hilbert y Félix Klein en  la Universidad de Göttingen. Pese a toda una serie de importantísimos trabajos sobre invariantes diferenciales el reglamento de la Universidad indicaba que los candidatos debían ser hombres, y no pudo presentarse a oposiciones como profesara universitaria. Hilbert y Noether idearon una forma para que ella pudiera dar clases: las clases se anunciaban bajo el nombre de Hilbert y ella figuraba como ayudante. Emmy escribió sus ideas sobre conservación de la energía, que dio lugar a  los famosos resultados conocidos por los físicos como los Teoremas de Noether, publicados en 1918. Finalizada la Primera Guerra Mundial por primera vez las mujeres tuvieron derecho a voto y fue derogado el anterior reglamento de oposiciones. En 1919 Emmy presentó como “tesis de habilitación” su trabajo "Invariante Variationsprobleme" junto con doce artículos ya publicados y dos manuscritos adicionales, que tuvieron una gran influencia en el Álgebra Abstracta. En 1922 fue nombrada “profesora extraordinaria y no oficial”. No cobraba, pero pudo obtener pequeñas retribuciones, por su grado de experta en álgebra. El periodo de Göttingen sólo fue interrumpido por dos breves estancias como profesor invitado en Moscú (1928/29) y en Frankfurt Am Main (1930). En septiembre de 1932 fue invitada al Congreso Internacional de Matemáticos de Zurich y ese mismo año recibió con Artin, el Alfred Ackermann-Teubner Memorial, premio al Avance del Conocimiento Matemático. 

A pesar del reconocimiento la llegada de Hitler al poder le obligaron a reorientar su carrera. Al ser judía y liberal le obligó a abandonar Alemania. En abril de 1933 se exilió. Se marchó a los Estados Unidos como profesora invitada durante un año a una universidad femenina, el Bryn Mawr College (Pennsylvania). En febrero de 1934 comenzó a trabajar en Princeton, New Jersey, en el Instituto de Estudios Avanzados, donde también se encontraba Albert Einstein. En verano volvió por última vez a Alemania para ver a su hermano Fritz, visitar viejos amigos y cerrar su casa. Murió el 14 de abril de 1935 como consecuencia de una operación. Tenía 53 años y estaba en el apogeo de su fuerza creadora. 


TEOREMA DE NOETHER

En física cuántica la descripción de un sistema se realiza mediante el lagrangiano cuántico que es un funcional definido sobre el espacio de Hilbert relevante para el sistema. Cuando dicho lagrangiano es invariante respecto a un grupo uniparamétrico de aplicaciones unitarias de dicho espacio de Hilbert, entonces cada uno de los generadores del álgebra de Lie de dicho grupo es un observable que es una constante del movimiento en el sentido de que:




Podemos exponer una transformación que sea mezcla de diferentes campos:




donde es un parámetro infinitesimal y los están fijados.

Si es invariante bajo la transformación, entonces donde




Todo esto significa que la carga del sistema se conservará:




La naturaleza física de la corriente y de la carga vendrá dada por una forma específica de la transformación.