martes, 27 de marzo de 2012

Sofía Kovalevskaya, autodidacta en la ciencia matemática


Una mujer extraordinaria, Sofía Kovalevskaya, no solo fue una gran matemática, sino también escritora y defensora de los derechos de la mujer durante el siglo XIX. Su lucha fue obtener la mejor educación posible en universidades donde comenzaban a abrirles las puertas a las mujeres. Además, su impresionante labor matemática logró modificar la visión arcaica de que las mujeres eran inferiores en las arenas científicas.

Sofía Kovalevskaya nació en 1850 en Palobino, en el seno de una familia rusa. Tomó contacto con las matemáticas a muy temprana edad. Ella declaraba haber estudiado las viejas notas de cálculo de su padre, pero atribuye a su tío Peter el haberle despertado su curiosidad por la matemática. A los 14 años, aprendió trigonometría por sus propios medios para poder entender una sección de óptica de un libro de física que estaba leyendo. El profesor Tyrtov, autor de este libro y también su vecino, quedó muy impresionado con las habilidades de Sofía, y convenció a su padre para que la enviara a San Petersburgo para completar su educación formalmente.

Después de terminar la escuela secundaria, decidió seguir sus estudios a nivel universitario. Pero la universidad más cercana que admitía mujeres estaba en Suiza, y en aquellos tiempos, no era bien visto que una mujer soltera y joven viajara sola.
Para solucionar su problema, Sofía se casó por conveniencia con Vladimir Kovalevsky en Septiembre de 1868.

Dos años después, decidió que continuaría sus estudios bajo la supervisión de Karl Weierstrass en la Universidad de Berlín. Weierstrass era considerado como uno de los más renombrados matemáticos de su tiempo y al principio no tomó muy en serio a Sofía. Sólo después de evaluar una selección de problemas que le había dado, se dio cuenta del genio que tenía entre sus manos. Él, inmediatamente, se hizo cargo personalmente de sus estudios, porque en ese momento la universidad no admitía mujeres.

Sofía estudió con Weierstrass durante cuatro años. Ella misma dijo: “estos años tuvieron la más profunda influencia en mi carrera matemática. Determinaron irrevocable y definitivamente la dirección que seguiría mi labor científica: todo mi trabajo ha sido hecho precisamente en el espíritu de Weierstrass.” Al final de estos cuatro años, ella había escrito tres trabajos científicos originales con la esperanza de obtener su título. El primero de estos artículos ,“On the theory of partial differential equations”, fue publicado en la revista de Crelle, que era considerado un honor para un matemático desconocido. En julio de 1874, Sofía Kovalevskaya obtuvo su doctorado de la Universidad de Gottingen.

En 1880, presentó su artículo sobre integrales abelianas en una conferencia científica y fue muy bien recibida. Nuevamente se enfrentó con el dilema de conseguir empleo en lo que más le gustaba hacer en la vida: matemática. Además, obtuvo una serie de grandes logros: una posición permanente en la universidad, fue invitada a ser editora de una revista matemática, publicó su primer artículo en cristales y en 1885 fue designada directora del departamento de Mecánica. Finalmente, el 10 de Febrero de 1891, murió.

En 1888, presentó el artículo “On the rotation of a solid body about a fixed point” en una competencia para el Prix Bordin de la Academia Francesa de Ciencias y ganó. Antes de este trabajo, sólo se había estudiado el movimiento de un cuerpo rígido alrededor de un punto fijo para dos casos en los que el cuerpo era simétrico. En su artículo, Sofía desarrolló la teoría para un cuerpo no simétrico cuyo centro de masa no se encuentra sobre el eje del mismo.


APORTACIONES CIENTÍFICAS:

Durante su carrera publicó diez artículos en matemática y física matemática. Muchos de estos trabajos fueron teorías pioneras o el ímpetu para futuros descubrimientos. No hay discusión de que Sofía Kovalevskaya fue una persona increíble. El presidente de la Academia de ciencias francesa que le dio el premio Prix Bordin, dijo: “Nuestros miembros han encontrado que su trabajo no es solo testimonio de un conocimiento profundo y amplio, sino también de una gran mente creativa”.

Sus principales aportaciones al campo de las matemáticas fueron:

1. El teorema que lleva hoy el nombre de Cauchy-Kovalevsky*, básico en la teoría de las
ecuaciones diferenciales parciales.
2. Examinó el concepto analítico desarrollado en la obra de Legendre, Abel, Jacobi y
Weiestrass, que dio pie al trabajo de su segundo doctorado.
3. En su trabajo ganador del Premio Bordin, generalizó los resultados de Euler, Poisson y Lagrande que consideraban dos casos elementales de la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un punto fijo.
4. Sus estudios sobre la dinámica de los anillos de Saturno.

*Uno de los resultados generales de la teoría de Ecuaciones en Derivadas Parciales (EDP), que se aplica tanto a los casos lineales como no lineales, es el teorema de Cauchy – Kovalevskaya. Aunque resulta un poco complejo, el teorema básicamente afirma que para que una EDP que es analítica en la función incógnita y sus derivadas tiene una única solución analítica. Aunque este resultado que parece establecer la existencia y unicidad de las soluciones, existen ejemplos de EDP de primer orden cuyos coeficientes tienen derivadas de cualquier orden (aunque sin ser analíticas) pero que no tienen solución. Incluso si la solución de una EDP existe y es única, esta puede tener propiedades indeseables.


CURIOSIDADES:

1) El día "Sonia Kovalevsky" sobre Matemáticas, en los High School de Estados Unidos es un programa de la Asociación de Mujeres en Matemáticas (AWM), que promueve la financiación de talleres en los Estados Unidos para alentar a las niñas a explorar las matemáticas.

2) La Fundación Alexander von Humboldt de Alemania otorga un premio bi-anual llamado Sofia Kovalevskaya a prometedores jóvenes investigadores de todos los campos.