stringtranslate.com

Герберт Федерер

Герберт Федерер (23 июля 1920 — 21 апреля 2010) [1] [2] — американский математик . Он является одним из создателей геометрической теории меры , находящейся на стыке дифференциальной геометрии и математического анализа . [3]

Карьера

Федерер родился 23 июля 1920 года в Вене , Австрия . После эмиграции в США в 1938 году он изучал математику и физику в Калифорнийском университете в Беркли , получив степень доктора философии. будучи студентом Энтони Морса в 1944 году. Затем практически всю свою карьеру он провел в качестве сотрудника математического факультета Университета Брауна , откуда в конце концов вышел на пенсию со званием почетного профессора.

Федерер написал более тридцати научных работ в дополнение к своей книге «Геометрическая теория меры» . Проект « Математическая генеалогия» присвоил ему девять докторов философии. студентов и более сотни последующих потомков. Среди его наиболее продуктивных учеников — покойный Фредерик Дж. Альмгрен-младший (1933–1997), профессор Принстона в течение 35 лет, и его последний студент Роберт Хардт , который сейчас учится в Университете Райса.

Федерер был членом Национальной академии наук . В 1987 году он и его коллега из Брауна Уэнделл Флеминг выиграли премию Стила Американского математического общества «за новаторскую работу в области нормальных и интегральных течений ». [ФФ60]

Математическая работа

В 1940-х и 1950-х годах Федерер внес большой вклад в техническое взаимодействие геометрии и теории меры. Конкретные темы включали площадь поверхности, спрямляемость множеств и степень, в которой можно заменить спрямляемостью гладкость в классическом анализе поверхностей. Особенно примечательным ранним достижением (улучшением более ранней работы Абрама Безиковича ) была характеристика чисто неисправимых множеств как множеств, которые «исчезают» почти при всех проекциях. [4] [5] Федерер также внес заметный вклад в изучение теоремы Грина о низкой регулярности. [6] Теория емкости с модифицированными показателями была разработана Федерером и Уильямом Цимерами. [FZ73] В своей первой опубликованной статье, написанной доктором философии. советником Энтони Морсом , Федерер доказал теорему Федерера-Морса , которая утверждает, что любая непрерывная сюръекция между компактными метрическими пространствами может быть ограничена борелевским подмножеством , чтобы стать инъекцией, без изменения образа. [7]

Одна из самых известных статей Федерера, « Меры кривизны» , была опубликована в 1959 году. [F59] [8] Цель состоит в том, чтобы установить теоретико-мерные формулировки анализа второго порядка в дифференциальной геометрии, особенно кривизны . Формула Штайнера сформировала фундаментальный прецедент в работе Федерера; он установил, что объем окрестности выпуклого множества в евклидовом пространстве задается многочленом. Если граница выпуклого множества представляет собой гладкое подмногообразие, то коэффициенты формулы Штейнера определяются его кривизной. Работа Федерера была направлена ​​на разработку общей формулировки этого результата. Класс подмножеств, который он определил, - это класс подмножеств положительной досягаемости , включающий в себя как класс выпуклых множеств, так и класс гладких подмногообразий. Он доказал формулу Штейнера для этого класса, определив в качестве коэффициентов обобщенные интегралы квермассы (названные Федерером мерами кривизны ). В той же статье Федерер доказал формулу коплощади , которая стала стандартным результатом учебника по теории меры . [9]

Вторая знаковая статья Федерера, «Нормальные и интегральные токи» , была написана в соавторстве с Венделлом Флемингом . [FF60] В своей работе они показали, что проблема Плато для минимальных поверхностей может быть решена в классе интегральных токов , которые можно рассматривать как обобщенные подмногообразия. Более того, они выявили новые результаты по изопериметрической задаче и ее связи с теоремой вложения Соболева . Их статья положила начало новому и плодотворному периоду исследований большого класса геометрических вариационных задач, особенно минимальных поверхностей.

В 1969 году Федерер опубликовал свою книгу «Геометрическая теория меры» , которая входит в число наиболее цитируемых книг по математике. [F69] [10] Это обширная работа, начинающаяся с подробного описания полилинейной алгебры и теории меры . Основная часть работы посвящена исследованию выпрямляемости и теории токов . Книга заканчивается приложениями к вариационному исчислению . Книга Федерера считается авторитетным текстом по этому материалу и включает ряд новых результатов в дополнение к большому количеству материалов из прошлых исследований Федерера и других. Большая часть обсуждений токов и их приложений в его книге ограничивается интегральными коэффициентами. Позже он разработал основную теорию с использованием реальных коэффициентов. [F75]

Конкретный результат, подробно описанный в книге Федерера, заключается в том, что минимальные по площади минимальные гиперповерхности евклидова пространства являются гладкими в малых измерениях. Примерно в то же время Энрико Бомбьери , Эннио Де Джорджи и Энрико Джусти доказали, что минимальный гиперконус в восьмимерном евклидовом пространстве , впервые обнаруженный Джеймсом Саймонсом , минимизирует площадь. Таким образом, можно напрямую построить минимизирующие площадь минимальные гиперповерхности евклидова пространства, которые имеют сингулярные множества коразмерности семь. В 1970 году Федерер доказал, что эта коразмерность оптимальна: все такие особые множества имеют коразмерность не менее семи. [F70] Его аргументы по уменьшению размерности для этой цели стали стандартной частью литературы по геометрической теории меры и геометрическому анализу . [11] [12] Позже Федерер также нашел новое доказательство результата Бомбьери-Де Джорджи-Джусти. [F75]

Основные публикации

Федерер был автором около тридцати научных работ, а также своего знаменитого учебника «Геометрическая теория меры» .

Рекомендации

  1. ^ «Справочник членов NAS: Федерер, Герберт» . Национальная академия наук . Проверено 15 июня 2010 г.
  2. ^ "Герберт Федерер - Биография" . История математики . Проверено 22 мая 2023 г.
  3. ^ Паркс, Х. (2012) Вспоминая Герберта Федерера (1920–2010), NAMS 59 (5), 622–631.
  4. ^ Федерер 1969.
  5. ^ Пертти Маттила. Геометрия множеств и мер в евклидовых пространствах.
  6. ^ Владимир Мазья. Пространства Соболева. С приложениями к эллиптическим уравнениям в частных производных.
  7. ^ Партасарати, КР (1967). Вероятностные меры в метрических пространствах . Вероятность и математическая статистика. Нью-Йорк-Лондон: Academic Press, Inc.
  8. ^ Рольф Шнайдер. Выпуклые тела: теория Брунна–Минковского.
  9. ^ Эванс и Гариепи. Теория меры и тонкие свойства функций.
  10. ^ Гоффман, Каспер (1971). «Обзор: геометрическая теория меры Герберта Федерера». Бюллетень Американского математического общества . 77 (1): 27–35. дои : 10.1090/s0002-9904-1971-12603-4 .
  11. ^ Энрико Джусти. Минимальные поверхности и функции ограниченной вариации.
  12. ^ Леон Саймон. Лекции по геометрической теории меры.

Внешние ссылки