Джон Лайтон Синдж FRS FRSC PRIA HonFTCD ( / s ɪ ŋ / ; 23 марта 1897 – 30 марта 1995) [1] был ирландским математиком и физиком, чья семидесятилетняя карьера включала значительные периоды в Ирландии, Канаде и США. Он был плодовитым автором и влиятельным наставником, и ему приписывают введение нового геометрического подхода в теорию относительности . [1]
Синдж родился в 1897 году в Дублине , Ирландия, в известной семье Ирландской церкви. Он учился в колледже Святого Андрея в Дублине, а в 1915 году поступил в Тринити-колледж Дублина (TCD). На первом курсе он был избран стипендиатом Фонда , что было необычно, поскольку обычно его получали более продвинутые студенты. Будучи студентом TCD, он заметил нетривиальную ошибку в «Аналитической динамике» , учебнике Э. Т. Уиттекера , который недавно там преподавал, и уведомил Уиттекера об ошибке. [2] В 1919 году ему была присвоена степень бакалавра математики и экспериментальной физики, а также золотая медаль за выдающиеся заслуги. В 1922 г. ему была присуждена степень магистра, а в 1926 г. – степень доктора философии, последняя после представления им опубликованных к тому времени статей. [1]
В 1918 году Синг женился на Элизабет Элеоноре Мейбл Аллен (1896–1985). Она была еще одной студенткой TCD, сначала по математике, затем по истории, но семейные финансы вынудили ее уйти, не закончив учебу. Их дочери Маргарет (Пегин), Кэтлин и Изабель родились в 1921, 1923 и 1930 годах соответственно. Средняя девочка выросла и стала выдающимся канадским математиком Кэтлин Синг Моравец . [1]
Дядя Синга, Джон Миллингтон Синг, был известным драматургом. Он более отдаленно связан с лауреатом Нобелевской премии по химии 1952 года Ричардом Лоуренсом Миллингтоном Синджем . Он был прапраправнуком математика и епископа Хью Гамильтона . [1]
Его старший брат, Эдвард Хатчинсон Синдж (1890–1957), известный как Хатчи, также выиграл стипендию Фонда Тринити по математике, хотя так и не окончил ее. Хотя более поздние независимые исследования Хатчи долгое время оставались без внимания, теперь он получил признание за свои новаторские работы в оптике, особенно в области оптических изображений ближнего поля . [3] [4]
Он умер 30 марта 1995 года в Дублине.
Синг был назначен на должность лектора в Тринити-колледже, а затем в 1920 году принял должность в Университете Торонто . С 1920 по 1925 год Синг был доцентом математики в Университете Торонто. Там он посещал лекции Людвика Зильберштейна по теории относительности , что побудило его написать письмо в журнал Nature в 1921 году «Система пространственно-временных координат» .
Синг вернулся в Тринити-колледж Дублина в 1925 году, где был избран в стипендию и назначен университетским профессором естественной философии [7] (старое название физики ). Он был членом Американского математического общества и Лондонского математического общества . Он был казначеем Королевской ирландской академии в 1929 году. Он вернулся в Торонто в 1930 году, где был назначен профессором прикладной математики и стал заведующим кафедрой прикладной математики. В 1940 году он руководил тремя китайскими студентами, Го Юнхуай , Цзянь Вэй-цзан и Цзя-Цяо Линь , которые позже стали ведущими прикладными математиками в Китае и США.
Часть 1939 года он провел в Принстонском университете , а в 1941 году был приглашенным профессором в Университете Брауна . В 1943 году он был назначен председателем математического факультета Университета штата Огайо . Три года спустя он стал главой математического факультета Технологического института Карнеги в Питтсбурге , где Джон Нэш был одним из его студентов. Некоторое время он проработал баллистическим математиком в ВВС США между 1944 и 1945 годами.
Он вернулся в Ирландию в 1948 году, заняв должность старшего профессора Школы теоретической физики Дублинского института перспективных исследований . Эта школа была основана в 1940 году, и в ней было несколько выдающихся членов, в том числе Эрвин Шредингер (который внес вклад в квантовую механику ), который также был старшим профессором.
Синдж внес выдающийся вклад в различные области работы, включая классическую механику , общую механику и геометрическую оптику , газовую динамику , гидродинамику , упругость , электрические сети , математические методы, дифференциальную геометрию и теорию относительности Эйнштейна . Он изучал широкий круг задач математической физики, но его самая известная работа была связана с использованием геометрических методов в общей теории относительности .
Он был одним из первых физиков, серьезно изучивших внутреннюю часть черной дыры , и его ранние работы [8] цитировались как Крускалом , так и Секересом в их независимых открытиях [9] [10] истинного (так называемого максимального) Структура черной дыры Шварцшильда . Более поздний вывод Synge метрического решения Секереса-Краскала [11] , который был мотивирован желанием избежать «использования «плохих» координат [Шварцшильда] для получения «хороших» координат [Секереса-Краскала]», в целом недооценился. в литературе, но был принят Чандрасекаром в его монографии о черных дырах. [12]
В чистой математике он, пожалуй, наиболее известен благодаря теореме Синга , которая касается топологии замкнутого ориентируемого риманова многообразия положительной секционной кривизны . Если такое пространство четномерно и ориентируемо , то, согласно теореме, оно должно быть односвязным . Вместо этого в нечетных измерениях говорится, что такое пространство обязательно ориентируемо.
Он также создал игру Виш , в которой игроки соревнуются в поиске замкнутых кругов ( порочных кругов ) в словарных определениях . [13]
Находясь в Торонто, он был коллегой Джона Чарльза Филдса и был секретарем Международного математического конгресса 1924 года , который проводил Филдс. [14] Филдс планировал учредить награду для математиков, однако, когда он заболел в 1932 году, Синг представлял Филдса на Международном математическом конгрессе 1932 года, где медаль была утверждена. После смерти Филдса Synge завершила договоренности со скульптором медали Р. Тейтом Маккензи и курировала выплату имущества Филдса. Эта награда теперь известна как Медаль Филдса .
Синг получил множество наград за свои работы. Он был избран членом Лондонского королевского общества в 1943 году. Он был избран членом Королевского общества Канады , а в 1943 году стал первым лауреатом медали Тори Генри Маршалла общества как один из первых математиков, работавших в Канаде, чтобы получить международное признание за свои исследования в области математики. В 1954 году он был избран почётным членом Тринити-колледжа Дублина . [15] Он был президентом Королевской ирландской академии с 1961 по 1964 год. Королевское общество Канады учредило премию Джона Л. Синджа в его честь в 1986 году.
Джон Лайтон Синдж вышел на пенсию в 1972 году. За время его пребывания в Дублинском институте перспективных исследований там обучалось около 12% всех исследователей теории относительности . Профессор Герман Бонди , который прочитал первую публичную лекцию JL Synge в 1992 году, сказал следующее: «На каждого из остальных 88% глубоко повлияло его геометрическое видение и ясность его выражения». В 1972 году он был награжден Медалью Бойля от Королевского Дублинского общества .
За свою долгую научную карьеру Синг опубликовал более 200 статей и 11 книг. Он доказал результат, ныне известный как теорема Синга .