混沌大师因“炸毁”方程赢得 300 万美元数学奖

几十年来,数学家弗兰克·梅尔 (Frank Merle) 一直致力于研究激光和流体背后的复杂数学

来源:科学美国人

Frank Merle 习惯于面对混乱的世界。他致力于高度非线性系统的数学研究——这些系统即使对最小的变化也会以戏剧性的、不可预测的方式做出反应。同样的数学也解释了在适当的条件下,贫瘠平原上空的大气如何产生翻滚的龙卷风。

线性方程类似于 y= 2 x,它表明只要 x 的值加倍,y 的值就会加倍。但大多数方程对其输入的变化更加敏感。高度非线性系统由几乎可以从零跳到无穷大的方程定义。对于数学家来说,弄清楚一个方程组是否会表现出这种被称为“奇点”或“爆炸”的极端行为是一项艰巨的任务。

Merle 在克服描述激光、流体和量子力学的方程中的这些爆炸方面取得了巨大成功。他的技巧是拥抱非线性。尽管在他之前的大多数研究人员都通过对行为良好的线性世界进行微小调整来小心翼翼地对待这些现象,但他却专注于这些现象,直接研究它们的数学结果。 “我对世界的看法略有不同,”他说。 “我认为世界是一个更具灾难性的居住地。”

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今天,梅尔因其成就获得了今年的数学突破奖。该奖项的奖金为 300 万美元。《科学美国人》采访了 Merle,讲述了他如何设法驯服自然界中一些最复杂的方程组。

[编辑后的采访记录如下。]

这个奖项对您来说意味着什么?

您在非线性动力学中“看待问题的新方法”是什么?

这导致您将孤子放在前面和中心。