Fields-Medaillen für mathematische Physik

  • 31. August 2010

Die höchste Auszeichnung für Mathematiker wurde in diesem Jahr unter anderem für zwei physikalische Themen vergeben.

Die Fields-Medaillen gelten als „Nobel-Preis der Mathematik“. In diesem Jahr wurden zwei von vier Fields-Medaillen für Arbeiten aus der mathematischen Physik verliehen.

Der französische Mathematiker Cedric Villani (36), seit 2009 Direktor des Institut Henri Poincaré in Paris, befasst sich mit der mathematischen Beschreibung der Entropie. Dass die Entropie unweigerlich mit der Zeit anwächst, gehört zu den fundamentalen Aussagen der Physik. Villani entwickelte mathematische Techniken, um die Frage zu beantworten, wie schnell sich die Entropie ändert. Darauf aufbauend entwickelte er eine allgemeine Theorie („Hypocoercivity“), die sich auf ein weites Spektrum von Situationen anwenden lässt. Insbesondere konnte Villani eine Behauptung von Lev Landau mathematisch bestätigen, nach der ein Plasma im Unterschied zu einem Gas einen Gleichgewichtszustand erreichen kann, ohne seine Entropie zu erhöhen.

Der in der Schweiz lebende Stanislav Smirnov (40) erhielt die Fields-Medaille für Arbeiten, die insbesondere für die Beschreibung der Perkolation von Bedeutung sind. Ein alltägliches Beispiel für dieses Phänomen ist das Durchsickern von brühendem Wasser durch das feine Kaffeepulver beim Kaffeekochen. Perkolation spielt vor allem eine wichtige Rolle für die Physik granularer Medien. Die Verbindung zur Mathematik ergibt sich über die Netzwerktheorie. Denn reguläre Gitter, deren Knoten mit ihren nächsten Nachbarn über „Links“ verbunden sind, bilden das Fundament der Perkolationstheorie. Smirnov gelang es, strenge mathematische Beweise für grundlegende physikalische Fragen zu liefern, beispielsweise in Bezug auf das kritische Verhalten der Perkolation, bei dem sich die Durchlässigkeit eines Gitters (und damit die eines entsprechenden Materials) sprunghaft ändert.

Die beiden weiteren Fields-Medaillen gingen an den Vietnamesen Ngô Bao Châu für seinen Beweis des so genannten Fundamental-Lemmas und an den Israeli Elon Lindenstrauss für seine Arbeiten zur Ergodentheorie.

Die internationale Mathematische Union (IMU) verleiht die Fields-Medaillen für herausragende Entdeckungen in der Mathematik seit 1936 alle vier Jahre an zwei bis vier Mathematiker. Anders als beim Nobel-Preis gibt es allerdings eine Altersgrenze. Die Preisträger dürfen nicht älter als 40 Jahre sein. Die diesjährigen Preise wurden am 19. August während der Eröffnungsfeier des Internationalen Mathematikerkongresses (ICM) von der indischen Präsidentin Pratibha Patil überreicht.

Alexander Pawlak/AL

 

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