stringtranslate.com

Гаэтано Фикера

Гаэтано Фикера (8 февраля 1922 — 1 июня 1996) — итальянский математик , работавший в области математического анализа , линейной упругости , уравнений с частными производными и нескольких комплексных переменных . Он родился в Ачиреале и умер в Риме .

Биография

Он родился в Ачиреале , городе недалеко от Катании на Сицилии, был старшим из четырех сыновей Джузеппе Фикера и Марианны Абате. [1] Его отец Джузеппе был профессором математики и оказал влияние на молодого Гаэтано, зародив его страсть всей жизни. В молодые годы он был талантливым футболистом . 1 февраля 1943 года он был в итальянской армии и во время событий сентября 1943 года он был взят в плен нацистскими войсками, содержался в тюрьме в Терамо , а затем отправлен в Верону : ему удалось бежать оттуда и добраться до итальянского региона Эмилия-Романья , проведя с партизанами последний год войны. После войны он был сначала в Риме, а затем в Триесте , где он встретил Мательду Колаутти , которая стала его женой в 1952 году.

Образование и академическая карьера

Окончив лицей classico всего за два года, он поступил в Университет Катании в возрасте 16 лет, где проучился с 1937 по 1939 год и учился у Пии Налли . Затем он отправился в Римский университет , где в 1941 году получил laurea с отличием под руководством Мауро Пиконе , когда ему было всего 19 лет. Пиконе сразу же назначил его доцентом своей кафедры и научным сотрудником в Istituto Nazionale per le Applicazioni del Calcolo , став его учеником. После войны он вернулся в Рим, работая с Мауро Пиконе : в 1948 году он стал «Libero Docente» (свободным профессором) математического анализа , а в 1949 году был назначен штатным профессором в Университете Триеста . Как он вспоминает в (Fichera 1991b, стр. 14), в обоих случаях одним из членов судейской комиссии был Ренато Каччиопполи , который стал его близким другом. С 1956 года он был профессором Римского университета на кафедре математического анализа , а затем в Istituto Nazionale di Alta Matematica на кафедре высшего анализа, сменив Луиджи Фантаппье . Он ушел с университетской преподавательской работы в 1992 году, [2] но был профессионально очень активен до своей смерти в 1996 году: в частности, как член Accademia Nazionale dei Lincei и первый директор журнала Rendiconti Lincei – Matematica e Applicazioni , [3] он преуспел в возрождении его репутации. [4]

Почести

Он был членом нескольких академий , в частности, Национальной академии наук Линчеи , Национальной академии наук XL и Российской академии наук .

Учителя

Он неоднократно вспоминал свою пожизненную дружбу со своим учителем Мауро Пиконе . Как вспоминает Колаутти Фикера (2006, стр. 13–14), его отец Джузеппе был доцентом кафедры Пиконе, когда тот преподавал в Университете Катании : они стали друзьями, и их дружба продолжалась даже тогда, когда Джузеппе был вынужден оставить академическую карьеру по экономическим причинам, будучи уже отцом двух сыновей, до самой смерти Джузеппе. Молодого, по сути, ребенка, Гаэтано, Пиконе держал на руках. С 1939 по 1941 год молодой Фикера развивал свои исследования непосредственно под руководством Пиконе: как он вспоминает, это было время интенсивной работы. Но также, когда он вернулся с фронта в апреле 1945 года [5], он встретил Пиконе, когда тот был в Риме по пути обратно на Сицилию , и его наставник был так счастлив видеть его, как отец может видеть своего живого ребенка. Другим математиком, на которого Фикера оказал влияние и которого он признал одним из своих учителей и вдохновителей, была Пиа Налли : она была выдающимся аналитиком , преподавала в течение нескольких лет в Университете Катании , будучи его учителем математического анализа с 1937 по 1939 год. Антонио Синьорини и Франческо Севери были двумя учителями Фикеры римского периода: первый познакомил его и вдохновил его исследования в области линейной упругости, а второй вдохновил его исследования в области, которой он его учил, то есть теории аналитических функций многих комплексных переменных . У Синьорини была крепкая давняя дружба с Пиконе: на стене многоквартирного дома , где они жили, на Виа делле Тре Мадонне, 18 в Риме, размещена мемориальная доска, увековечивающая память двух друзей, как вспоминает Фикера (1995b, стр. 47). Два великих математика протянули свою дружбу молодому Фикере, и как следствие это привело к решению проблемы Синьорини и основанию теории вариационных неравенств . Отношения Фикеры с Севери не были такими дружескими, как с Синьорини и Пиконе: тем не менее, Севери, который был одним из самых влиятельных итальянских математиков первой половины 20-го века, уважал молодого математика. Во время курса по теории аналитических функций многих комплексных переменных, преподаваемого в Istituto Nazionale di Alta Matematica с осени 1956 года и начала 1957 года, лекции которого были собраны в книге (Severi 1958), Севери поставил задачу обобщения своей теоремы наЗадача Дирихле для голоморфной функции многих переменных , как вспоминает Фикера (1957, стр. 707): результатом стала статья (Fichera 1957), которая является шедевром, хотя и не получила всеобщего признания по разным причинам, описанным Рангом (2002, стр. 6–11). Другими учеными, у которых он был учителями в период 1939–1941 годов, были Энрико Бомпиани , Леонида Тонелли и Джузеппе Армеллини: он вспоминал их с большим уважением и восхищением, даже если не разделял всех их мнений и идей, как вспоминает Колаутти Фикера (2006, стр. 16).

Друзья

Полный список друзей Фикеры включает в себя некоторых из лучших ученых и математиков 20-го века: Ольга Олейник , Ольга Ладыженская , Израиль Гельфанд , Иван Петровский , Владимир Мазья , Николоз Мусхелишвили , Илья Векуа , Рихард Курант , Фриц Джон , Курт Фридрихс , Питер Лакс , Луи Ниренберг , Рональд Ривлин , Ганс Леви , Клиффорд Трусделл , Эдмунд Глава , Ян Снеддон , Жан Лере , Александр Вайнштейн , Александр Островский , Ренато Каччиопполи , Соломон Михлин , Пол Нагди , Марстон Морзе были среди его друзей, научных сотрудников и корреспондентов, и это лишь некоторые из них. Он создал такую ​​сеть контактов, будучи приглашенным несколько раз для чтения лекций по его исследованиям различными университетами и исследовательскими институтами, а также участвуя в нескольких академических конференциях , всегда по приглашению. Эта длинная серия научных путешествий началась в 1951 году, когда он отправился в США вместе со своим учителем и другом Мауро Пиконе и Бруно де Финетти, чтобы изучить возможности и характеристики первых электронных компьютеров и купить один для Istituto Nazionale per le Applicazioni del Calcolo : машина, которую они посоветовали купить, была первым компьютером, когда-либо работавшим в Италии . Наиболее полным источником о его друзьях и сотрудниках является книга (Colautti Fichera 2006) его жены Мательды: в этих ссылках также можно найти довольно полное описание научных путешествий Гаэтано Фичеры.

Тесная дружба между Анджело Пескарини и Фикерой не имеет корней в их научных интересах: это другая военная история. Как вспоминает Олейник (1997, стр. 12), Гаэтано, сбежавший из Вероны и спрятавшийся в монастыре в Альфонсине , пытался связаться с местной группой партизан, чтобы помочь жителям этого города, которые так ему помогли: им сообщили о доценте кафедры высшего анализа в Риме, который пытался с ними связаться. Анджело, который был студентом математики в Болонском университете у Джанфранко Чиммино , бывшего ученика Мауро Пиконе , было поручено проверить истинность утверждений Гаэтано, экзаменовав его по математике: его вопрос был:– «Mi sai dire una condizione enoughe per scambiare un limite con un integrale (Можете ли вы дать мне достаточное условие для замены предела и интегрирования)?»–. Гаэтано быстро ответил:– «Non solo ti darò la condizione enoughe, ma ti darò anche la condizione necessaria e pure per insiemi non-limitati (Я могу дать вам не только достаточное условие, но и необходимое условие, и не только для ограниченных областей, но и для неограниченных областей)»–. По сути, Фикера доказал такую ​​теорему в своей статье (Fichera 1943), последней своей статье, написанной, когда он был в Риме перед вступлением в армию: с этого момента он часто шутил, говоря, что хорошие математики всегда могут иметь хорошее применение, даже для спасения чьей-то жизни.

Одной из его лучших подруг и уважаемых научных сотрудниц была Ольга Арсеньевна Олейник : она вылечила редактирование его последней посмертной статьи (Fichera 1997), как вспоминает Колаутти Фикера (2006, стр. 202–204). Кроме того, она обсуждала его работу с Гаэтано, как и он с ней: иногда их обсуждение становилось оживленным, но не более того, поскольку они были чрезвычайно хорошими друзьями и оценщиками работы друг друга.

Работа

Научно-исследовательская деятельность

Он является автором более 250 статей и 18 книг (монографий и курсовых заметок): его работа касается в основном областей чистой и прикладной математики, перечисленных ниже. Общей характеристикой всех его исследований является использование методов функционального анализа для доказательства теорем существования , единственности и аппроксимации для различных проблем, которые он изучал, а также высокое внимание к аналитическим проблемам , связанным с проблемами прикладной математики .

Математическая теория упругости

Его работа по теории упругости включает статью (Fichera 1961c), где Фикера доказывает «принцип максимума Фикеры», его работу по вариационным неравенствам . Работа по этой последней теме началась со статьи (Fichera 1963), где он объявил о теореме существования и единственности для задачи Синьорини , и закончилась следующей (Fichera 1964a), [6] , где было опубликовано полное доказательство: эти статьи являются основополагающими работами в области вариационных неравенств, как заметил Стюарт Антман в (Antman 1983, стр. 282–284). [7] Что касается принципа Сен-Венана , он смог доказать его, используя вариационный подход и небольшое изменение техники, использованной Ричардом Тупеном для изучения той же проблемы: в статье (Fichera 1979a) [8] есть полное доказательство принципа при гипотезе , что основание цилиндра является множеством с кусочно- гладкой границей . Также он известен своими исследованиями в области теории наследственной упругости: статья (Fichera 1979b) подчеркивает необходимость очень хорошего анализа материальных уравнений материалов с памятью для того, чтобы ввести модели , в которых теоремы существования и единственности могут быть доказаны таким образом, что доказательство не опирается на неявный выбор топологии функционального пространства , где изучается проблема. Наконец, стоит упомянуть, что Клиффорд Трусделл пригласил его написать статьи (Fichera 1972a) и (Fichera 1972b) для Handbuch der Physik Зигфрида Флюгге .

Уравнения с частными производными

Он был одним из пионеров в разработке абстрактного подхода через функциональный анализ для изучения общих краевых задач для линейных уравнений с частными производными, доказав в статье (Fichera 1955a) теорему, близкую по духу к теореме Лакса–Мильгрэма . Он глубоко изучил смешанную краевую задачу, т. е. краевую задачу , где граница должна удовлетворять смешанному граничному условию : в своей первой статье по этой теме (Fichera 1949) он доказывает первую теорему существования для смешанной краевой задачи для самосопряженных операторов n  > 2 переменных , тогда как в статье (Fichera 1955a, стр. 22–29) он доказывает ту же теорему, отбрасывая гипотезу самосопряженности . По словам Олейника (1997), он является основателем теории уравнений с частными производными неположительных характеристик: в статье (Fichera 1956) он ввел функцию Фикеры, которая теперь называется функцией Фикеры, для того, чтобы определить подмножества границы области , где ставится краевая задача для такого рода уравнений, где необходимо или нет указывать граничное условие : другое изложение теории можно найти в статье (Fichera 1960), которая написана на английском языке и позже переведена на русский и венгерский языки . [9]

Вариационное исчисление

Его вклад в вариационное исчисление в основном посвящен доказательству теорем существования и единственности для максимумов и минимумов функционалов частного вида, в сочетании с его исследованиями вариационных неравенств и линейной упругости в теоретических и прикладных задачах: в статье (Fichera 1964a) доказана теорема полунепрерывности для функционала, введенного в той же статье, с целью решения проблемы Синьорини , и эта теорема была распространена в (Fichera 1964c) на случай, когда заданный функционал имеет в качестве аргументов общие линейные операторы , не обязательно частные дифференциальные операторы .

Функциональный анализ и теория собственных значений

Трудно выделить его вклад в функциональный анализ, поскольку, как было сказано в начале этого раздела, методы функционального анализа повсеместно используются в его исследованиях: однако стоит вспомнить статью (Fichera 1955a), где доказана важная теорема существования. [10]

Его вклад в область теории собственных значений начался со статьи (Fichera 1955b), где он формализует метод, разработанный Мауро Пиконе для аппроксимации собственных значений операторов, подчиняющихся только условию, что их обратный оператор компактен : однако, как он признает в (Fichera 1974a, стр. 13–14), этот метод не дает никакой оценки погрешности аппроксимации для значения вычисленных (аппроксимированных) собственных значений .

Он также внес вклад в классическую задачу собственных значений для симметричных операторов , представив метод ортогональных инвариантов. [11]

Теория приближения

Его работа в этой области в основном связана с изучением систем функций , возможно, являющихся частными решениями заданного уравнения в частных производных или системы таких уравнений, с целью доказательства их полноты на границе заданной области . Интерес этого исследования очевиден: при наличии такой системы функций каждое решение краевой задачи может быть приближено бесконечным рядом или интегралом типа Фурье в топологии заданного функционального пространства . Одним из самых известных примеров такого рода теорем является теорема Мергеляна , которая полностью решает задачу в классе голоморфных функций для компактного множества в комплексной плоскости . В своей статье (Fichera 1948) Фикера изучает эту проблему для гармонических функций , [12] ослабляя требования гладкости на границе в уже цитированной работе (Fichera 1955a): обзор его и других работ в этой области, включая вклады Мауро Пиконе , Бернара Мальгранжа , Феликса Браудера и ряда других математиков, содержится в статье (Fichera 1979c). Другая ветвь его исследований по теории приближения строго связана с комплексным анализом по одной переменной и с уже цитированной теоремой Мергеляна : он изучал проблему приближения непрерывных функций на компактном множестве (и аналитических на его внутренней части , если оно непустое) комплексной плоскости рациональными функциями с предписанными полюсами , простыми или нет. В статье (Fichera 1974b) рассматривается вклад в решение этой и связанных с ней проблем Сергея Мергеляна , Леннарта Карлесона , Габора Сегё, а также других, включая его самого.

Теория потенциала

Его вклад в теорию потенциала очень важен. Результаты его статьи (Fichera 1948) занимают параграф 24 главы II учебника (Günther 1967, стр. 108–117), как отмечено в Oleinik (1997, стр. 11). Также его исследования (Fichera 1975) и (Fichera 1976) по асимптотическому поведению электрического поля вблизи особых точек проводящей поверхности, широко известные среди специалистов (о чем свидетельствуют ряд работ В. Г. Мазьи , С. А. Назарова, Б. А. Пламеневского, Б. В. Шульце и др.), можно отнести к его работам по теории потенциала.

Теория меры и интегрирования

Его основными вкладами в эти темы являются статьи (Fichera 1943) и (Fichera 1954). В первой из них он доказывает, что условие на последовательность интегрируемых функций, ранее введенное Мауро Пиконе, является как необходимым, так и достаточным для того, чтобы гарантировать, что предельный процесс и процесс интегрирования коммутируют как в ограниченных, так и в неограниченных областях : теорема по духу похожа на теорему о доминируемой сходимости , которая, однако, устанавливает только достаточное условие. Вторая статья содержит расширение теоремы разложения Лебега на конечно-аддитивные меры : это расширение потребовало от него обобщения производной Радона–Никодима , потребовав, чтобы она была функцией множества, принадлежащей заданному классу и минимизирующей определенный функционал .

Комплексный анализ функций одной и многих переменных

Он внес вклад как в классическую тему комплексного анализа одной переменной, так и в более позднюю тему комплексного анализа нескольких переменных . Его вклад в комплексный анализ одной переменной по сути является аппроксимационными результатами , хорошо описанными в обзорной статье (Fichera 1974b). [13] В области функций нескольких комплексных переменных его вклад был выдающимся, [ по мнению кого? ], но также не получил всеобщего признания. [14] А именно, в работе (Fichera 1957) он решил задачу Дирихле для голоморфной функции многих переменных при гипотезе, что граница области ∂Ω имеет непрерывный по Гёльдеру нормальный вектор (т.е. принадлежит классу C {1,α} ), а граничное условие Дирихле является функцией , принадлежащей пространству Соболева H 1/2 (∂Ω), удовлетворяющей слабой форме касательного условия Коши–Римана, [15] [16] расширяя предыдущий результат Франческо Севери : эта теорема и теорема Леви–Кнезера о локальной задаче Коши для голоморфных функций многих переменных заложили основы теории CR-функций. Другим важным результатом является его доказательство в (Fichera 1983) расширения теоремы Мореры на функции нескольких комплексных переменных , при гипотезе, что заданная функция f является только локально интегрируемой : предыдущие доказательства при более ограничительных предположениях были даны Франческо Севери в (Severi 1931) и Саломоном Бохнером в (Bochner 1953). Он также изучал свойства действительной части и мнимой части функций нескольких комплексных переменных , т.е. плюригармонических функций : начиная со статьи (Amoroso 1912), он дает условие следа , аналогичное тангенциальному условию Коши–Римана для разрешимости задачи Дирихле для плюригармонических функций в статье (Fichera 1982a), и обобщает теорему Луиджи Аморозо на комплексное векторное пространство для n  ≥ 2 комплексных переменных в статье (Fichera 1982b). Также он смог доказать, что интегро-дифференциальное уравнение, определенное на границе гладкой области Луиджи Аморозо в его цитируемой статье, интегро-дифференциальное уравнение Аморозо, является необходимым и достаточным условием разрешимости задачи Дирихле для плюригармонических функций , когда эта область является сферой в . [17]

Внешние дифференциальные формы

Его вклад в теорию внешних дифференциальных форм начался как военная история: [18] прочитав знаменитые мемуары Энрико Бетти (где были введены числа Бетти ) как раз перед вступлением в армию, он использовал эти знания для разработки теории внешних дифференциальных форм , пока содержался в тюрьме Терамо . [19] Когда он вернулся в Рим в 1945 году, он обсудил свое открытие с Энцо Мартинелли , который очень тактично сообщил ему, что эта идея уже была разработана математиками Эли Картаном и Жоржем де Рамом . Однако он продолжил работу над этой теорией, внеся вклад в несколько статей, а также посоветовал всем своим студентам изучать ее, несмотря на то, что был аналитиком , как он замечает: его основные результаты собраны в статьях (Fichera 1961a) и (Fichera 1961b). В первой он ввел k -меры, концепцию менее общую, чем токи , но с которой легче работать: его целью было прояснить аналитическую структуру токов и доказать все соответствующие результаты теории, т. е. три теоремы де Рама и теорему Ходжа о гармонических формах , более простым, более аналитическим способом. Во второй он разработал абстрактную теорию Ходжа , следуя аксиоматическому методу , доказав абстрактную форму теоремы Ходжа.

Численный анализ

Как отмечено в разделе «Функциональный анализ и теория собственных значений», его основным непосредственным вкладом в область численного анализа является введение метода ортогональных инвариантов для исчисления собственных значений симметричных операторов : однако, как уже отмечалось, трудно найти в его работах что-либо, что не было бы связано с приложениями. Его работы по уравнениям в частных производных и линейной упругости всегда имеют конструктивную цель: например, результаты статьи (Fichera 1975), которая касается асимптотического анализа потенциала , были включены в книгу (Fichera 1978a) и привели к определению угловой задачи Фикеры как стандартной контрольной задачи для численных методов . [20] Другим примером его работы над количественными проблемами является междисциплинарное исследование (Fichera, Sneider & Wyman 1977), рассмотренное в (Fichera 1978b), где методы математического анализа и численного анализа применяются к проблеме, поставленной биологическими науками . [21] [22]

История математики

его работа в этой области занимает весь том (Fichera 2002). Он написал библиографические очерки для ряда математиков, как учителей, так и друзей и сотрудников, включая Мауро Пиконе , Луиджи Фантаппье , Пию Налли , Марию Аделаиду ​​Снайдер , Ренато Каччиопполи , Соломона Михлина , Франческо Трикоми , Александра Вайнштейна , Альдо Гиццетти. Его исторические работы содержат несколько замечаний против так называемого исторического ревизиона : значение этой концепции четко изложено в статье (Fichera 1996). Он отождествляет со словом ревизион анализ исторических фактов, основанный только на современных концепциях и точках зрения: этот вид анализа отличается от «истинного» исторического, поскольку он сильно зависит от точки зрения историка. Историк, применяющий этот тип методологии к истории математики и, в более общем плане, к истории науки , делает акцент на источниках, которые привели данную область к ее современному виду, пренебрегая усилиями первооткрывателей.

Избранные публикации

Избранные работы Гаэтано Фикера были опубликованы соответственно Unione Matematica Italiana и Accademia Pontaniana в его "opere scelte" (Fichera 2004) и в томе (Fichera 2002). Эти две ссылки включают большинство статей, перечисленных в этом разделе: однако, эти тома не включают его монографии и учебники , а также несколько обзорных статей по различным темам, относящимся к его областям исследований.

Статьи

Научные работы

Исторические и обзорные работы

Монографии и учебники

Смотрите также

Примечания

  1. Основным источником информации о его личной жизни является книга (Colautti Fichera 2006).
  2. Его последний урок курса высшего анализа был опубликован в (Fichera 1995a).
  3. ^ Этот научный журнал является продолжением более старого и славного Atti dell'Accademia Nazionale dei Lincei – Classe di Scienze Fisiche, Matematiche, Naturali , официального издания Accademia Nazionale dei Lincei .
  4. ^ См. Колаутти Фичера (1997, стр. 14, сноска) и Галлетто (2007, стр. 142).
  5. Эпизод описан в (Colautti Fichera 2006, стр. 30–31).
  6. ^ См. также английский перевод (Fichera 1964b).
  7. ^ Это его единственные работы в области вариационных неравенств : см. статью « Проблема Синьорини », где обсуждается, почему он оставил эту область исследований.
  8. ^ Эта же статья ранее была опубликована на русском языке в сборнике, посвященном Илье Векуа : точную ссылку см. в Colautti Fichera (1997, стр. 29).
  9. ^ См. библиографию (Colautti Fichera 1997): некоторые переведенные статьи доступны онлайн на Всероссийском математическом портале .
  10. ^ Это принцип существования Фикеры : см. обзорную статью Валента (1999, стр. 84).
  11. ^ См. (Fichera 1974a, стр. 33–127), (Fichera 1978a), (Weinberger 1999) и приведенные там ссылки.
  12. ^ См. также монографию (Гюнтер 1967).
  13. ^ См. также раздел «Теория приближений».
  14. ^ См. статью (Range 2002).
  15. Представлено им в той же статье.
  16. ^ См. также (Fichera 1986), где теорема представлена ​​на английском языке и распространена на случай, когда вектор нормали и граничное условие Дирихле являются только непрерывными .
  17. ^ Подробности можно найти в статье (Fichera 1982c).
  18. Он рассказывает эту историю в своем последнем уроке (Fichera 1995a, стр. 18–19): см. также (Colautti Fichera 2006, стр. 21).
  19. ^ Этот факт не является редкостью среди талантливых людей, содержащихся в неволе, как показывает известный опыт Жана Лере с теорией пучков .
  20. См. также воспоминания Вендланда в (Wendland 2007, стр. 8).
  21. ^ См. также объявление об исследовании (Fichera, Sneider & Wyman 1977a),
  22. ^ Обратите внимание, что Олейник (1993, стр. 12–13) описывает его как работу по теории обыкновенных дифференциальных уравнений , что, возможно, отражает сложность классификации такого рода исследований.
  23. ^ См. (Günther 1967, §24), где изложены результаты этой статьи.

Ссылки

Биографические справки

Общие ссылки

Научные ссылки

Публикации, посвященные ему или его памяти

Внешние ссылки