Проектная работа по математике

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Первомайская средняя общеобразовательная школа № 1

Конкурс творческих работ школьников «Шаг в науку» (группа Юниор»)

Секция «Математика и информационные технологии»

Автор: Вдовина Анна,

ученица 5 класса МОУ Первомайской СОШ № 1

Руководитель: Парыгина Елена Петровна, учитель математики МОУ Первомайской СОШ № 1

2010 г.

Краткая аннотация

В работе автор выясняет причины, по которым ученые математики не получают Нобелевскую премию, какие премии в области математики сравнимы с Нобелевской премией, также работа посвящена изучению достижений советских и российских ученых в области математики

Аннотация

В октябре 2010г. в средствах массовой информации очень широко освещали заслуги ученых - лауреатов Нобелевской премии в области: физики, химии, литературы, физиологии и медицины, экономике. Но мы не услышали информацию о лауреатах в области математики. Нас заинтересовали вопросы:

1) Почему математиков нет в списках лауреатов Нобелевской премии?

2) Какие международные награды, сравнимые с Нобелевской премией, существуют для математиков? И кто из наших соотечественников ими обладает?

Работу считаем интересной и актуальной, так как детям необходимо знать историю наук, в частности математики и представителей, которые внесли большой вклад в развитие науки.

Цель: исследование причин, по которым ученые-математики не получают Нобелевскую премию. Также мы хотим выяснить, существуют ли международные премии для математиков, которые не включены в список Нобелевских лауреатов.

Задачами работы являются:

1. Выяснить причины, по которым математики не включены в список лауреатов Нобелевской премии.

2. Изучить методом исследования литературных источников список премий для математиков, сравнимых с Нобелевской премией.

3. Составить список имен советских и российских математиков - обладателей престижных премий.

Объект: международные премии для ученых.

Предмет: Награды советских и российских ученых - математиков.

Гипотеза: Мы считаем, что советские и российские математики, несмотря на то, что математики не включены в список Нобелевских лауреатов, достойно оценены международным сообществом ученых.

Научная статья

Уже более ста лет подряд в октябре Стокгольм объявляет всему миру имена лауреатов знаменитой Нобелевской премии в области физики, химии, литературы, физиологии и медицины, а также за наиболее крупный вклад в защиту мира (с 1969 года премия присуждается и за выдающиеся достижения в экономике). В настоящее время размер Нобелевской премии составляет 10 млн шведских крон (около 1,05 млн евро или 1,5 млн $).Однако некоторые области науки остались «неохваченными» нобелевской премией. В частности, не существует Нобелевской премии по математике. Первоначально Нобель внес математику в список наук, за которые присуждается премия, однако позже вычеркнул её, заменив премией мира.

Почти за год до своей кончины 27 ноября 1895 г., Альфред Нобель написал в своем завещании: «...Весь капитал должен быть внесен моими душеприказчиками на надежное хранение под поручительство и должен образовать фонд; назначение его - ежегодное награждение денежными призами тех лиц, которые в течение предшествующего года сумели принести наибольшую пользу человечеству. Сказанное относительно назначения предусматривает, что призовой фонд должен делиться на пять равных частей, присуждаемых следующим образом: одна часть - лицу, которое совершит наиболее важное открытие или изобретение в области физики; вторая часть - лицу, которое добьется наиболее важного усовершенствования или совершит открытие в области химии; третья часть - лицу, которое совершит наиболее важное открытие в области физиологии или медицины; четвертая часть - лицу, которое в области литературы создаст выдающееся произведение идеалистической направленности; и наконец, пятая часть - лицу, которое внесет наибольший вклад в дело укрепления содружества наций, в ликвидацию или снижение напряженности противостояния вооруженных сил, а также в организацию или содействие проведению конгрессов миролюбивых сил».

Достоверная причина исключения математики из списка наук неизвестна, существует несколько гипотез.

Версия первая. Сначала А.Нобель предполагал, что учрежденные им премии будут присуждаться за выдающиеся достижения в области математики, физики, химии, медицины или физиологии, литературы и за деятельность по укреплению мира. При этом математика - королева наук - стояла на первом месте. Однако когда А.Нобель просматривал предварительный список возможных кандидатов на получение премии, он обратил внимание на своего соотечественника, известного математика Магнуса Густава Миттаг-Леффлера. А.Нобель питал к указанному математику глубокую неприязнь. Причина враждебности достаточно проста и прозаична: А.Нобель и М.Миттаг-Леффлер ухаживали за одной и той же девушкой, но она отдала предпочтение последнему. В итоге уязвленное самолюбие А.Нобеля навсегда закрыло путь к Нобелевским премиям всем без исключения математикам, так как математика не была включена в знаменитое завещание А.Нобеля.

Вторая версия также связана с именем М.Миттаг-Леффлера. Выдающийся шведский математик М.Миттаг-Леффлер настойчиво и небезуспешно ухаживал за женой А.Нобеля. Узнав об этом, учредитель премий решил отомстить обидчику и его науке таким своеобразным способом. Во время составления нобелевского завещания М.Миттаг-Леффлер был безусловным лидером шведской математики. А.Нобель, конечно, знал это, как и то, что, учредив премию по математике, он тем самым буквально отдаст ее в руки М.Миттаг-Леффлеру, к которому испытывал глубокую личную неприязнь.

Третья версия связана с некой особой по имени Анна Дезри, нежные чувства к которой в Санкт-Петербурге питал семнадцатилетний юноша А.Нобель. Анна же предпочитала ему Франца Лемаржа, начинающего перспективного математика и по совместительству известного светского хлыща. Роман бурно развивался на глазах у несчастного А.Нобеля. Но апогеем его унижения стал следующий эпизод. На одном из светских собраний к А.Нобелю, по известным причинам пребывающему в подавленном настроении, подошел Ф.Лемарж. Ему захотелось поближе познакомиться с застенчивым соперником. "Как вы относитесь к математике? - спросил он. - Не правда ли, в естественных науках должен теперь разбираться каждый мужчина?" Альфред заметно напрягся и гордо ответил, что его отец - известный естествоиспытатель и промышленник, а сам он изучал указанные науки у лучших учителей. "О, неужели? - притворно удивился Франц. - Так, может быть, вы сможете решить вот это?" - и он набросал на салфетке какую-то формулу. А.Нобель неуклюжим движением подвинул салфетку к себе. Он был уверен, что задача не представит для него особой сложности. Каково же было его отчаянье, когда стало понятно, что решение ему не по силам. Под прицелом любопытных взглядов Ф. Лемарж с надменным видом написал решение тут же на салфетке.

Нобелевская премия - одна из наиболее престижных международных премий, присуждаемая за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения или крупный вклад в культуру или развитие общества. Премией могут быть награждены только отдельные лица, а не учреждения (кроме премий мира) и только один раз (есть несколько исключений из этого правила). Премия мира может присуждаться как отдельным лицам, так и официальным и общественным организациям. Премия не может быть присуждена совместно более чем трем лицам (решение об этом было принято в 1968). Премия может быть присуждена посмертно только в том случае, если претендент был жив в момент объявления о присуждении ему премии (обычно в октябре), но умер до 10 декабря текущего года (решение принято в 1974). Нобелевская премия является самой престижной премией человечества, она присуждается за выдающиеся открытия или изобретения и за высокий вклад в культуру и развитие общества. Церемония награждения нобелевской премией проводится ежегодно 10 декабря в Осло (Нобелевская премия мира) и Стокгольме, начиная с 1901 года. Лауреаты премии получают диплом, медаль и денежный приз, размер которого меняется из года в год в зависимости от доходов корпорации Нобеля (в среднем около 1,3 миллиона долларов США)

Вот некоторые интересные цифры и факты Нобелевской премии:

• Нобелевская премия имеет следующие "номинации": литература, физика, химия, физиология и медицина, содействие в установлении мира во всем мире. С 1969 году премия присуждается также за экономику.

• Нобелевская премия не может быть присуждена совместно более, чем трем лицам.

• Сервиз для праздничного банкета состоит из 6750 бокалов, 9450 ножей и вилок, 9550 тарелок и только одной чайной чашки. Последняя - для шведской принцессы Лилианы, которая не пьет кофе.

• Зал для банкета украшают ровно 23 000 цветов, они присылаются из итальянского Сан-Ремо.

• В 22.15 по знаку короля начинаются танцы в Золотом зале ратуше, а в 1.30 гости расходятся.

• Премия должна присуждаться только один раз одному человеку. Но в истории были и исключения из этого правила: Мария Склодовская-Кюри, по физике в 1903 и по химии в 1911, Лайнус Полинг, по химии в 1954 и премия мира в 1962, Джон Бардин, две премии по физике, в 1956 и 1972 и Фредерик Сенгер, две премии по химии, в 1958 и 1980.

• В сумме всех номинаций с 1901 по 2010 год года Нобелевская премия присуждалась 534 раза, а лауреатов за всю историю насчитывается 840 человек.

• Только 41 лауреатов премии были женщинами.

• Самым молодым лауреатом был Лоуренс Брегг (25 лет), получивший премию по физике в 1915 году.

• Самым пожилым лауреатом был Леонид Гурвич (90 лет), получивший премию по экономике в 2007 году.

• Чемпионом-долгожителем является лауреат премии Рита Леви-Монтальчини (премия 1986 года по физиологии и медицине). Она отпраздновала свое 101 летие в апреле 2010 года.

• В истории вручения были и отказы от Нобелевской премии. В 1964 году от премии по литературе отказался Жан Поль Сартр, а в 1972 году от премии мира отказался вьетнамец Ле Дык Тхо - он мотивировал отказ разрушенным состоянием своей страны после подписания мира с США.

• В 1958 году премию по литературе получил Борис Пастернак. Но позже, под давлением советских властей он вынужден был от нее отказаться.

Одним из «эквивалентов» нобелевской премии по математике является Филдсовская премия (медаль Филдса). Премия названа в честь известного канадского математика Джона Чарльза Филдса, который в 1923-1932 годах был председателем Оргкомитета международных математических конгрессов. Вот тогда-то у Филдса и зародилась идея восполнить пробел, созданный Нобелем, учредив международную премию за наиболее выдающиеся результаты в области математики. В 1924 году он выступил с идеей на каждом Математическом конгрессе (который проводится раз в четыре года), награждать двух математиков золотой медалью в знак признания их выдающихся заслуг мировым математическим сообществом. Оргкомитет очередного Международного математического конгресса единогласно поддержал это предложение, и уже в начале 1932 года в Торонто увидел свет меморандум Филдса «International Medals for Outstanding Discoveries in Mathematics» («Международные медали за выдающиеся открытия в математике»).

В сентябре 1932 года на Международном математическом конгрессе в Цюрихе предложение Филдса было окончательно утверждено. Сам он не дожил до этого знаменательного события всего месяц. Большую часть своего состояния Филдс завещал Международному математическому союзу для создания премиального фонда. Нобелевская премия по математике не присуждается, поэтому Филдовская премия имеет подобный ей статус и присуждается раз в четыре года с 1936 г Фи́лдсовская пре́мия - международная премия и меда́ль, которые вручаются один раз в 4 года на каждом международном математическом конгрессе двум, трём или четырём молодым математикам не старше 40 лет (или достигших 40-летия в год вручения премии). Фи́лдсовская меда́ль изготовляется из 14-каратного золота. На лицевой стороне - надпись на латыни: «Transire suum pectus mundoque potiri» («Превзойти свою человеческую ограниченность и покорить Вселенную») и изображение Архимеда. А на обороте: «Congregati ex toto orbe mathematici ob scripta insignia tribuere» («Математики, собравшиеся со всего света, чествуют замечательный вклад в познания»). Сумма денежной премии относительно невелика - 15 000 канадских долларов. Первые две медали были вручены в 1936 году на X Конгрессе в Осло. С 1966 года (конгресс в Москве) максимальное число медалей увеличено до четырёх за конгресс. В 2002 году (конгресс в Пекине) было вручено две медали.

Абелевская премия по математике, названная так в честь норвежского математика Нильса Хенрика Абеля, основана правительством Норвегии в 2002 году, и, начиная с 2003 года, ежегодно присуждается выдающимся математикам современности. Денежный размер премии сопоставим с размером Нобелевской премии и, в долларовом эквиваленте, составляет чуть меньше миллиона долларов США. Целью учредителей этой премии было не только поощрение математиков с мировым именем, но и широкая реклама и популяризация современной математики, в особенности, среди молодёжи. Премия имени Абеля - международная премия, которая ежегодно присуждается за выдающиеся достижения в области математики. Вручение премии означает признание научного вклада, имеющего существенное значение для математики. Премия вручается за работы, которые помогают решить основополагающие проблемы математики, внедрить новые технологии, оказывающие влияние на различные сферы человеческой жизни. Премия также вручается за неординарные теоретические работы, систематизирующие уже имеющиеся знания, и за открытие новых сфер исследований. Размер премии составляет 6 млн. крон.

Филдсовская премия (и медаль) являются самой престижной наградой в математике. По этой причине, а также потому, что Нобелевская премия математикам не вручается, Филдсовскую премию часто называют «Нобелевской премией для математиков». С другой стороны, между двумя премиями есть и существенные различия:

• Филдсовская премия присуждается раз в 4 года, а Нобелевская - в каждой области ежегодно.

• Филдсовская премия присуждается только математикам не старше 40 лет (точнее, математик должен достичь своего 40-летия не раньше 1 января того года, когда вручается премия), а Нобелевская - лауреатам любого возраста.

• Филдсовская премия присуждается за общий вклад в математику, а Нобелевские премии - за конкретные результаты.

• Филдсовская премия составляет около 15 тыс. канадских долларов, а Нобелевская премия - около 1,5 млн долларов США.

Возрастное ограничение продиктовано пожеланием Филдса:

… помимо того, что отмечает проделанную работу, она [премия], в то же время, должна служить поощрением к дальнейшим достижениям удостоившихся премии и стимулом к новым усилиям остальных…

- Филдовская премия вручается раз в четыре года, а ведь на четыре года жизнь в математике не замирает, и ученые получают замечательные результаты. Сегодня одна из важнейших премий для математиков - это Абелевская. Филдовская премия - полуюношеская. Эта премия сегодня часто дается за первую серию сильных результатов. Конечно, больше половины филдсовских лауреатов продолжают работать и повышают свой уровень, но далеко не все. Премия Абеля, которая была учреждена совсем недавно, дается по совокупности заслуг, можно сказать, это -завершающая премия. Как правило, ее дают людям в основном закончившим карьеру, когда уже можно понять в целом, какой вклад они внесли в математику. Тогда можно гораздо лучше оценить даже то, что они делали в молодом возрасте, можно понять, какой эффект эти ранние работы внесли в науку. На мой взгляд, это гораздо более продуманная премия. Абелевская премия является "эквивалентом" Нобелевской премии по математике, как и Филдсовская премия. Это связано с тем, что многие области науки остались "неохваченными" Нобелевской премией. Однако в связи с известностью и престижностью Нобелевских премий, наиболее престижные награды в других областях часто неформально называют "Нобелевскими".

План исследований

Цель: Выяснить, имеют ли награды, сравнимые с Нобелевской премией, советские и российские математики.

Задачи:

1. Изучить литературу, Интернет - источники.

2. Составить список советских и российских ученых, которые получили премии, в области математики сравнимые с Нобелевской премией.

Гипотеза: мы предполагаем, что среди лауреатов Филдовской и Абелевской премий существуют имена Советских и российских математиков. Наши соотечественники внесли большой вклад в развитие математики.

Изучив литературу, мы выяснили, что существует Филдовская и Абелевская премии для математиков, которые сопоставимы Нобелевской премии. Ниже перечисляем имена советских и российских математиков в хронологическом порядке с указанием их конкретных заслуг и открытий.

Среди лауреатов Филдсовской премии есть советские и российские математики:

Серге́й Петро́вич Но́виков (род. 20 марта 1938, Горький, ныне Нижний Новгород) - советский, российский математик, академик АН СССР (1981) и РАН (1991), доктор физико-математических наук. В 1964 г. С. П. Новикову была присуждена премия Московского математического общества для молодых математиков. Последующие работы были удостоены Ленинской премии за 1967 г., а также премии имени Н. И. Лобачевского АН СССР в 1981 г. На XVI Международном конгрессе математиков в 1970 г. за труды по топологии была присуждена Филдсовская премия (первому среди советских математиков), причём на церемонии вручения не присутствовал, так как ему было отказано в выездной визе. В 2005 г. за фундаментальный и новаторский вклад в алгебраической и дифференциальной топологии, математической физике и за введение алгебро-геометрических методов был награждён премией Вольфа. В 2008 г. за выдающиеся работы в области геометрии и топологии награждён премией имени Погорелова Национальной академии наук Украины. В 2009 г. за выдающиеся результаты в области математики, теоретической физики и механики присуждена Золотая медаль имени Н. Н. Боголюбова Отделения математики РАН. С. П. Новиков - автор более 160 научных и научно-популярных статей и монографий по математике и математической физике. С 1978 г. выступал с многочисленными докладами в ведущих мировых научных центрах.

Григо́рий Алекса́ндрович Маргу́лис (24 февраля 1946, Москва) - российский и американский математик, доктор физико-математических наук, научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН, профессор Йельского университета (США). Окончил Московский университет в 1967 году. . В дальнейшем интересы сместились в, теории чисел, комбинаторике и теории меры. Имеют значения работы по теории информации. Золотая медаль и премия Дж. Филдса (1978), на церемонии вручения не присутствовал, так как ему было отказано в выездной визе. В 1979 году он посетил Бонн и с этого времени получил возможность свободного выезда за границу, но продолжал работать научным сотрудником в Москве в Институте проблем передачи информации РАН. В 1991 году Г. А. Маргулис был приглашен на постоянную работу в США в Йельский университет. В 2005 году он стал лауреатом Премии Вольфа за ряд своих работ.

Влади́мир Ге́ршонович Дри́нфельд (р. 4 февраля 1954, Харьков, Украина) - советский, украинский и американский математик, доктор физико-математических наук, член-корреспондент Национальной Академии наук Украины (1992). 15 лет абсолютный победитель Международной математической олимпиады школьников (1969). Окончил механико-математический факультет МГУ (1974). Ученик Ю. И. Манина. В 1988 защитил докторскую диссертацию в Математическом институте им. В. А. Стеклова. С 1981 работает в Физико-техническом институте низких температур НАН Украины в Харькове. Основные труды в области алгебраической геометрии, теории чисел, где он доказал гипотезу Ленглендса для GL(2) над функциональным полем и математической физики (автор теории т. н. квантовых групп - нового класса алгебр Хопфа). Лауреат престижной Филдсовской премии (1990).

Ефи́м Исаа́кович Зе́льманов (род. 7 сентября 1955) - математик, лауреат Филдсовской премии (1994), известный своими работами в области комбинаторных проблем неассоциативной алгебры и теории групп, в частности доказательством ослабленной гипотезы Бернсайда. В 1980-1987 годах Зельманов работал в Институте математики в Новосибирске (м. н. с. с 1980, с. н. с с 1985, в. н. с. с 1986; с 1985 - доктор физ.-мат. наук). В 1987 году Зельманов решил важную проблему в области алгебр Ли: он доказал, что если кольцо Ли удовлетворяет тождеству Энгеля, то оно локально Лиево нильпотентно. В 1980-х годах Зельманов доказал ослабленную гипотезу Бернсайда, за что впоследствии получил Филдсовскую премию

Макси́м Льво́вич Конце́вич (родился 25 августа 1964 года, Химки) - выдающийся французский математик российского происхождения, лауреат Филдсовской премии за доказательство гипотезы Виттена об эквивалентности двух моделей квантовой гравитации и нахождение лучшего (на тот момент) инварианта узлов с помощью придуманного им (1993) и позднее названного в его честь интеграла.

Владимир Александрович Воеводский - российский и американский математик, преподаватель. Лауреат медали Филдса (за 2002 год). Имеет двойное гражданство Родился 4 июня 1966 г. в Москве. Учился на мехмате МГУ, получил степень доктора философии в Гарвардском университете. Профессор Принстона.Воеводский разработал теории гомотопий и мотивных когомологий алгебраических многообразий. Автор многих работ - по представлениям Галуа, вероятности и другие.

Григорий Яковлевич Перельман, 40-летний кандидат физико-математических наук, бывший сотрудник Санкт-Петербургского отделения математического института им В.А Стеклова Российской Академии наук был удостоен "Медали Филдса" за доказательство гипотезы Пуанкаре, над которой ломали голову математики всего мира с 1904 года. Она была включена Математическим институтом Клея в Кембридже в число семи самых важных нерешенных математических задач тысячелетия. Ученые полагают, что доказательство гипотезы позволит сделать серьезный шаг в математическом описании сложных объектов, даст толчок развитию компьютерной топологии, может привести к открытию нового направления в геометрии.

Андре́й Ю́рьевич Окунько́в (род. 1969, Москва) - российский и американский математик, лауреат Премии Филдса. Защитил кандидатскую диссертацию в МГУ в 1995 году, научным руководителем был А. Кириллов. Окуньков - профессор Принстонского университета с 2002 года, до этого - ассистент-профессор в Калифорнийском университете, Беркли. В 2006 году на 25-ом Международном математическом конгрессе в Мадриде (Испания) Окунькову была присуждена Медаль Филдса «за достижения, соединяющие теорию вероятностей, теорию представлений и алгебраическую геометрию».

Станисла́в Константи́нович Смирно́в (3 сентября 1970, Ленинград, СССР) - российский математик, лауреат Филдсовской премии (2010). Окончил школу № 239 с углубленным изучением математики и физики. С пятого класса занимался математикой в кружке Дворца Пионеров под руководством Сергея Евгеньевича Рукшина. В это же время, в том же кружке, но на 4 года старше, занимался Григорий Перельман. В 1986 и 1987 годах член сборной СССР на международной олимпиаде по математике среди школьников. На обеих олимпиадах, решив все предложенные задачи и показав 100 % результат, дважды становился обладателем золотой медали.Как победитель международной олимпиады был зачислен без экзаменов на математико-механический факультет СПбГУ, который закончил в 1992 году. После окончания СПбГУ был приглашен Николаем Георгиевичем Макаровым (чей курс слушал в Санкт-Петербургском отделении Математического института Стеклова) в аспирантуру в Калифорнийский технологический институт, где защитил Ph.D. Стажировался в Йельском университете, некоторое время работал в Принстоне (Институт высших исследований) и в Бонне (Институт математики Макса Планка)

Среди лауреатов Абелевской премии есть советский математик.

Михаи́л Леони́дович Гро́мов (род. 23 декабря 1943, Бокситогорск, Ленинградская область) - советский и французский математик, доктор физико-математических наук. Внёс большой вклад в развитие: метрической геометрии, симплектической геометрии, Римановой геометрии, геометрической теории групп. Родился в семье Леонида Громова и Лии Рабинович (двоюродной сестры шахматиста Михаила Ботвинника) Учился в 217-й школе г. Ленинграда. Закончил Ленинградский университет в 1965 году. Там же защитил кандидатскую (1969) и докторскую (1973) диссертации. Его научным руководителем был Владимир Абрамович Рохлин. В этом же университете с 1967 года работал ассистентом и доцентом, затем научным сотрудником Ленинградского гидрометеорологического института и Центрального НИИ целлюлозно-бумажной промышленности. За свои достижения в области геометрии награжден медалью Лобачевского (1997), лауреат премии Вольфа (1993), премии Бальцана (1999), премии Киото (2002), премии Неммерса (2004), премии Яноша Бойяи (2005), Абелевской премии (2009).

Заключение

Цель, поставленная нами, выполнена. Мы выяснили причины, по которым математики не получают Нобелевскую премию. В своей работе мы также выяснили, что кроме Нобелевской премии существует Филдовская и Абелевская премия, которые по своему значению не уступают Нобелевской премии. Посредством исследования мы определили список советских и российских ученых. Гипотеза, выдвинутая нами, подтвердилась: советские и российские ученые достойно оценены международным сообществом ученых, своим трудом внесли большой вклад в развитие математики - «царицы всех наук».

Работа имеет практическое значение, так как ее материалы могут быть использованы школьниками на внеклассных математических мероприятиях (КВН, вечера, ток - шоу, викторины, кроссворды, олимпиады.)

Литература

1. Школьная энциклопедия «Руссика» Новое время 19 в. - М.: ОЛМА - ПРЕСС образование, 2003г.

2. Школьная Энциклопедия «Руссика» История России. 20 век - М.: ОЛМА - ПРЕСС образование, 2003г.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: математика \ Сост А.П. Савин, В.В. Станцо, А.Ю. Котова. Под общей редакцией О.Г. Хини, М: АСТ 1996г