Учёный

Emmy Noether

1882–1935 · Математика, теоретическая физика
Эмми Нётер — выдающийся немецкий математик, совершившая революцию в математике и теоретической физике. Её самая известная работа — теорема Нётер, связывающая симметрии физических систем с законами сохранения. Эта теорема стала краеугольным камнем современной физики, особенно в общей теории относительности и квантовой теории поля. Несмотря на преграды как женщине в академической среде, она внесла фундаментальный вклад в абстрактную алгебру и прославилась своим оригинальным мышлением.

Биография

Родилась в Эрлангене в семье математика Макса Нётера. Изучала языки и планировала стать учительницей, но затем обратилась к математике. Училась в Эрлангенском университете, где поначалу только аудировала лекции, так как женщинам не разрешалось быть полноценными студентками. Позже перешла в Гёттингенский университет, где работала с Давидом Гильбертом и Феликсом Клейном. Из-за дискриминации долго не могла получить должность, преподавав под именем Гильберта. В 1933 году, будучи еврейкой, эмигрировала в США, где преподавала в Брин-Мор-колледже и сотрудничала с Институтом перспективных исследований. Скончалась в 1935 году после операции. Признание пришло к ней во многом после смерти.

Ключевые открытия

💡 Несмотря на то что в начале карьеры ей отказывали в оплачиваемой должности, она вела семинары, официально числившиеся за Гильбертом, и однажды даже читала лекцию под его именем, когда сам Гильберт заболел. Эйнштейн назвал её «самым значительным творческим математическим гением, появившимся с тех пор, как началось высшее образование для женщин».
"Учёная говорила, что его методы — это методы работы и мышления, и поэтому они так незаметно распространились повсюду."
Понятия
искривление пространства-временирасширение вселенной
Законы
теорема Нётерпринцип наименьшего действиязакон сохранения импульсазакон сохранения энергиизакон сохранения момента импульсазакон сохранения электрического заряда
Учёные
Jacob BekensteinKarl SchwarzschildJoseph WeberChristian DopplerAdam RiessKip ThorneMaarten SchmidtSaul Perlmutter

Статьи с его участием

Скрытые ритмы Эль-Ниньо: что говорят ежедневные данные
Барометр на острове Таити и барометр в австралийском городе Дарвин показывают разное давление. Вычти одно из другого, и получится число, которое климатологи называют индексом Южного колебания. Оно меняется каждый день, но в этих ежедневных скачках прячутся ровные ритмы, как в шуме оркестра прячутся удары метронома.
Солнечные пятна и разливы Параны
Река Парана ведёт себя как сейсмограф, который записывает не толчки земли, а пульс Солнца. Столетие ежедневных замеров уровня воды на гидропосту в городе Корриентес, в 900 километрах от устья, показывает: когда на Солнце много пятен, река разливается сильнее. Эта связь не случайна и не слаба. Число солнечных пятен — это мера магнитной активности нашего светила.
Климатические качели, которые застревают
Качели, на которых сидят двое детей, редко замирают в равновесии. Они либо качаются влево, либо вправо, а в крайних точках на мгновение зависают, прежде чем устремиться обратно. Тропический Тихий океан ведет себя похоже: он то разогревается у берегов Перу (Эль-Ниньо), то остывает (Ла-Нинья), и эти состояния могут длиться месяцами, а иногда и больше года.
Воздушный маятник над Тихим океаном
В 1920-х годах британский метеоролог Гилберт Уокер, пытаясь предсказать муссоны в Индии, заметил странную связь: когда давление воздуха в восточной части Тихого океана растёт, в западной оно падает, и наоборот. Словно огромный воздушный маятник качается вдоль экватора.
Качели, которые не слушаются толчков: почему годовой ритм рождает трёхлетний
Качели раскачиваются, когда толкаешь их в такт. Но бывает, что человек на качелях отзывается не на каждый толчок, а на каждый третий — и амплитуда растёт медленно, но неотвратимо.
Сезонный пульс Эль-Ниньо: как задержка океанских волн запирает фазу
Океан похож на маятник с памятью. Толчок от сезонных ветров возвращается к нему не сразу, а спустя месяцы, когда волна пересекает Тихий океан. Именно эта задержка, по мысли авторов, заставляет Эль-Ниньо и Ла-Нинью раз за разом достигать пика в одно и то же время года. Модель сводит океан к одному числу — температуре поверхности, а физику прячет в запаздывании.
Климат как карта дорог: бифуркации и резонансы Эль-Ниньо
Тихий океан дышит не равномерно, а рывками. Раз в несколько лет его тёплые воды приходят в движение, и тогда Австралия задыхается от засухи, а Перу заливает дождями. Это явление называют Эль-Ниньо, и оно похоже на путешественника, который блуждает по невидимой карте дорог.
Глубина как мера природной сложности
Бригада сборщиков пазла из случайных кусочков: сколько одновременных ходов нужно, чтобы сложить картину? Если кусочки независимы, все кладутся разом. Если каждый следующий зависит от предыдущего, приходится действовать по одному. Так и с системами: одни состояния собираются мгновенно, другие требуют долгой последовательной работы.
Резонанс одной трети: почему климат и Солнце качаются в такт
Качели, которые толкают раз в секунду, обычно качаются раз в секунду. Но если толкать их сильнее и в нужном ритме, они могут пойти втрое медленнее: один взмах на три толчка. Физики называют это субгармоническим резонансом, и, похоже, именно он управляет самыми заметными колебаниями климата и Солнца. Глобальная температура Земли не растёт плавно.
Эль-Ниньо как дирижёр: как климат связан с вращением Земли и углекислым газом
Огромный тёплый язык воды поднимается к поверхности Тихого океана, и вся климатическая система планеты начинает звучать в унисон. Это Эль-Ниньо — самое мощное естественное колебание климата, влияющее на погоду от Австралии до Аляски.
Плеск океана как часы: модель Эль-Ниньо через уравнение Матье
В 1981 году океан у берегов Перу повёл себя странно. Тёплое течение, которое обычно приходит раз в несколько лет, изменило свой ритм, и учёные до сих пор спорят, что именно сдвинулось. Новая работа предлагает простой ответ: океан плещется, как вода в чаше, которую раскачивают приливы и вращение Земли.
Берег как дирижёр дождя
Берег работает как дирижёр: он не создаёт музыку, но задаёт ей ритм и направление. Каждое утро солнце нагревает сушу быстрее, чем море, и тёплый воздух поднимается над песком, затягивая с океана влажный бриз. К вечеру суша остывает, и ветер разворачивается обратно. Этот суточный маятник заставляет облака выстраиваться вдоль кромки воды, как музыкантов по взмаху палочки.
Ритм, сбитый ветром: как шум размывает колебания
Маятник качается ровно, пока его не трогают порывы ветра. Каждый толчок чуть сдвигает ритм, и вот уже удары не совпадают с метрономом. Природные осцилляторы живут так же: сердце, популяции, климатические циклы — все они колеблются, но случайность постоянно вмешивается. Предельный цикл — это замкнутая траектория, к которой стремятся соседние.
Тихоокеанский маятник: почему Эль-Ниньо взрывается раз в десятилетие
Тихоокеанский маятник качается неритмично. Иногда он едва заметно дрожит у нижней точки, а иногда вдруг уходит в гигантский взмах, который сбивает погоду по всей планете. Эль-Ниньо, тёплое течение в экваториальной Пацифике, повторяется каждые несколько лет, но по-настоящему сильные события случаются раз в 10–20 лет, и до сих пор никто не мог объяснить, почему они появляются так нерегулярно.
Океан сам себе дирижёр: как нелинейный анализ раскрывает скрытые ритмы Индо-Тихоокеанского региона
Оркестр без дирижёра: инструменты сами выстраивают ритм. Так можно описать климатическую систему Индо-Тихоокеанского региона, где температура поверхности океана колеблется на множестве временных масштабов — от сезонных до многодесятилетних. Раньше, чтобы услышать отдельный инструмент, приходилось заранее настраивать фильтры, отсекая всё остальное.
Оркестр без дирижёра: как океан и атмосфера договариваются
В 1972 году у берегов Перу исчезли анчоусы. Рыбаки остались без улова, а весь мир узнал слово Эль-Ниньо. С тех пор учёные ищут способы предсказать, когда тёплое течение снова перевернёт погоду на планете. Оказалось, что у этого явления есть скрытый дирижёр, который живёт в западной части Тихого океана и дышит с периодом в несколько десятилетий.
Река, которая сопротивляется разгону
Река Паглия ведёт себя как маятник, который сопротивляется разгону. Если в неё внезапно выливается много воды, она не продолжает набирать силу, а быстро откатывается назад, к обычному уровню. Такое поведение называется антиперсистентностью, и его обнаружили в двадцатидвухлетнем ряду получасовых измерений стока возле итальянского города Орвието.
Оркестр без дирижёра: медленные волны Россби задают ритм климату
Над тропической частью Тихого океана давление воздуха дышит с периодами от двух до четырнадцати лет. Барометр на Таити поднимается, а в австралийском Дарвине падает, и весь климат планеты вздрагивает: наступает Эль-Ниньо.
Два маятника Солнца: как связанные колебания рождают 90-летний ритм
Если поставить рядом два маятника и слегка качнуть один, второй со временем подхватит ритм. Так ведут себя не только часы на общей полке, но и плазма внутри Солнца. В конвективной зоне звезды текут два огромных кольцевых потока: один ближе к поверхности, другой глубже. Каждый из них колеблется со своим периодом — 12,05 и 9,52 года.
Два океанских маятника поют в унисон
Два маятника висят на одной стене, и между ними натянута пружина. Каждый сам по себе может качаться или замереть, но стоит соединить их, как начинается общий танец: один подталкивает другого, и колебания расходятся по всей конструкции. Так устроен Тихий океан, где два соседних региона обмениваются теплом через волны.
Как ломается оркестр: пузыри Шенсинера в климатической модели
Дирижёр оркестра постепенно теряет контроль над темпом. Сначала вторая скрипка чуть отстаёт, потом виолончели ускоряются, и вот уже каждый музыкант играет в своём ритме, хотя ещё минуту назад все следовали одной мелодии.
Термометр океана вместо барометра: новый взгляд на климатические индексы
Сто лет климатологи измеряют пульс океана барометром. Индексы вроде Эль-Ниньо или Северо-Атлантического колебания строят на разности атмосферного давления между двумя точками, а потом удивляются, почему реки не слушаются. Корреляция с речным стоком держится на уровне 0.1–0.2, то есть почти никакой.
Эль-Ниньо и индийский муссон: связь под давлением
Танец двух партнёров, океана и неба, продолжается уже тысячи лет. Эль-Ниньо разогревает воды Тихого океана, и обычно в этот момент сезонные дожди над Индией слабеют. Но в последние десятилетия этот ритм будто сбился: дожди не всегда откликаются на тёплое течение.
Танец холода вокруг Антарктиды: волна, которая не стоит на месте
Восемь лет нужно волне, чтобы обойти Антарктиду по кругу. Она несёт с собой то тепло, то холод, и морской лёд то наступает, то отступает вслед за её гребнями. Раньше эту волну ловили разными способами и видели то бегущий сигнал, то застывший диполь. Теперь стало ясно: диполь — это просто мгновенный снимок волны, когда она растянулась между двумя океанами. Новый метод работает как оркестр без дирижёра.
Лес, который то молчит, то поёт: динамика уравнения Дрейка
Галактика — это лес, в котором птицы начинают петь не сразу. Сначала должны вырасти деревья — звёзды, вокруг которых со временем появятся планеты. Уравнение Дрейка подсчитывает, сколько птиц могло бы петь в этом лесу прямо сейчас, но молча предполагает, что их число не меняется: сколько есть, столько и было.
Город как единый организм: вода и электричество дышат в такт
Каждое утро в шести американских городах — от Чикаго до Миннеаполиса — краны открываются одновременно с включением кофеварок. Вода и электричество текут по трубам и проводам, как два сообщающихся сосуда в теле города. Раньше коммунальные службы следили за этими потоками порознь, будто у организма нет общей системы кровообращения.
Сезонные качели климата: как связаны Эль-Ниньо и диполь Индийского океана
На детской площадке двое качелей стоят рядом. Один ребёнок раскачивается сам, а второй почти не двигается, пока первый не подтолкнёт его ногой. В тропической части Тихого и Индийского океанов происходит нечто похожее, только вместо детей там тёплые и холодные массы воды. Эль-Ниньо — это тёплая фаза колебания температуры океана, которая возникает раз в несколько лет и меняет погоду по всей планете.
Шум, который дирижирует океаном
Каждые несколько лет Тихий океан устраивает перестановку: тёплая вода с востока перетекает к берегам Южной Америки, и погода на полгода сходит с ума. Это Эль-Ниньо, и его приходы невозможно предсказать точно, хотя ритм в них есть. Модель с 930 переменными показывает, что виноват шум — случайные порывы ветра, которые действуют как невидимый дирижёр.
Три океанических дирижёра управляют дождями Ирана
В 2019 году на севере и юго-западе Ирана выпало на 50% больше осадков, чем обычно, и реки вышли из берегов. Годом раньше, в 2018-м, дождей было на 53% меньше нормы, и поля трескались от засухи. Такие качели — не случайность, а отклик на три далёких океанических пульса, которые задают ритм иранским дождям.
Причинность, которая меняет знак: как режимы управляют связями
В тропическом лесу сухой сезон сменяется сезоном дождей, и вместе с погодой меняются правила жизни: одни животные уходят в спячку, другие, наоборот, выходят из укрытий. Так и в сложных системах — от климата до экономики — связи между процессами не являются чем-то застывшим. Они зависят от скрытого «режима», который сам переключается время от времени.
Эль-Ниньо против солнечных панелей
Над Тихим океаном раскачиваются гигантские качели. Тёплая вода прижимается к берегам Южной Америки, и тогда начинается Эль-Ниньо; через несколько лет поверхность океана остывает, и качели летят в другую сторону, в Ла-Нинью. Эти колебания длятся по несколько лет и перекраивают облачность, дожди и ветер на целом континенте.
Климатический карточный домик: где пролегает граница устойчивости
Представьте карточный домик, где каждая карта поддерживает другие. Одна пошатнулась — и соседние начинают крениться. Климатическая система Земли устроена похоже: ледяные щиты, океанические течения, тропические леса — всё связано. Если один элемент переходит порог, он может потянуть за собой остальные.
Как почва дышит: нелинейные ритмы глобальной влажности
Почва дышит. Верхний слой земли вбирает влагу после дождя, а потом отдаёт её в воздух, как лёгкие вбирают и выпускают воздух. Этот вдох и выдох происходит повсюду на планете, но ритм его не одинаков: где-то он быстрый и ровный, где-то сбивчивый и глубокий. Спутник SMOS восемь лет слушал это дыхание, измеряя влажность почвы каждые три дня с высоты 750 километров.
Эль-Ниньо: маятник, который раскачивают сезонные порывы
В тропической части Тихого океана живёт маятник. Его положение — это температура воды в зоне Niño 3.4, а сила тяжести — годовой цикл, который тянет систему то в тёплую, то в холодную сторону. Случайные порывы ветра бьют по маятнику, и каждый удар либо усиливает качание, либо гасит его.
Ледяной пульс муссона: как облачный лёд предсказывает дожди
Каждое лето над Индией разворачивается гигантский атмосферный механизм: влажный ветер с океана приносит дожди, от которых зависит урожай и жизнь двух миллиардов человек. Но этот механизм работает с перебоями, и предсказать его за сезон вперёд до сих пор не удаётся. Модели дают лишь приблизительные ответы, а ошибка в прогнозе муссона может стоить миллионы тонн продовольствия.
Эль-Ниньо в новом свете: операторная спектроскопия климата
Океан у берегов Перу то теплеет, то остывает, и вместе с ним лихорадит всю планету: дожди заливают пустыни, а тропические леса сохнут. Это Эль-Ниньо — самое заметное климатическое колебание после смены времён года. Полвека его описывали одним числом — температурой воды в небольшом квадрате океана.
Три ритма Эль-Ниньо: модель сложности
Оркестр из трёх дирижёров управляет климатом Тихого океана. Первый дирижёр — внутрисезонные порывы ветра, которые дуют то с запада, то с востока, как случайные удары по струнам. Второй — межгодовая динамика океана, медленно раскачивающая тёплые и холодные волны. Третий — декадный фон циркуляции Уокера, который меняется так же неторопливо, как вкусы публики, решая, какой музыке аплодировать чаще.
Сезон дождей: как единый индекс собирает мозаику Индии
Каждое лето над Индией разворачивается одна и та же картина: облака, гонимые ветром с океана, проливаются дождями, и от того, как лягут эти дожди на поля, зависит урожай для более чем миллиарда человек. Метеорологи давно пытаются свести эту мозаику к одному числу — всеиндийскому индексу осадков, который усредняет миллиметры по всей стране.
Неровный пульс времени: как случайный ритм измерений искажает выводы и что с этим делать
Представьте переводчика, который отвлекается на каждый шорох в зале. Чем больше шорохов, тем больше ошибок в переводе, хотя смысл речи не менялся. Так и с данными: если измерения идут неравномерно, стандартные инструменты анализа начинают «слышать» изменения, которых в самом процессе не было.
Три маятника, связанные одной пружиной: как простая модель объясняет капризы Эль-Ниньо
На длинной верёвке, привязанной к потолку, висят три маятника. Один качается быстро, другой медленно, третий то замирает, то срывается. Но верёвка общая, поэтому каждый рывок одного отдаётся в движении остальных. Примерно так устроен климат тропической части Тихого океана: быстрые порывы ветра, межгодовой цикл Эль-Ниньо и медленные изменения фоновой циркуляции связаны в единую систему.