John Lighton Synge FRS FRSC ( / s ɪ ŋ / ; 23 de marzo de 1897 - 30 de marzo de 1995) [1] fue un matemático y físico irlandés , cuya carrera de siete décadas incluyó períodos significativos en Irlanda, Canadá y los EE. UU. Fue un autor prolífico y un mentor influyente, y se le atribuye la introducción de un nuevo enfoque geométrico a la teoría de la relatividad . [1]
Synge nació en 1897 en Dublín , Irlanda, en una familia prominente de la Iglesia de Irlanda. Asistió al St. Andrew's College de Dublín y en 1915 ingresó en el Trinity College de Dublín (TCD). Fue elegido becario de la Fundación en su primer año, lo que era inusual ya que normalmente lo ganaban los estudiantes más avanzados. Mientras era estudiante de pregrado en el TCD, detectó un error no trivial en Analytical Dynamics , un libro de texto de ET Whittaker , que había enseñado allí recientemente, y notificó a Whittaker del error. [2] En 1919 se le concedió una licenciatura en Matemáticas y Física Experimental, y también una medalla de oro por mérito sobresaliente. En 1922 se le concedió una maestría y en 1926 un doctorado en Ciencias, este último tras la presentación de sus trabajos publicados hasta entonces. [1]
En 1918, Synge se casó con Elizabeth Eleanor Mabel Allen (1896-1985). Ella era otra estudiante del TCD, primero de matemáticas, luego de historia, pero las finanzas familiares la obligaron a abandonar sin graduarse. Sus hijas Margaret (Pegeen), Cathleen e Isabel nacieron en 1921, 1923 y 1930 respectivamente. La hija del medio creció hasta convertirse en la distinguida matemática canadiense Cathleen Synge Morawetz . [1]
El tío de Synge, John Millington Synge, fue un famoso dramaturgo. Es pariente lejano del premio Nobel de química de 1952, Richard Laurence Millington Synge . Era tataranieto del matemático y obispo Hugh Hamilton . [1]
Su hermano mayor, Edward Hutchinson Synge (1890-1957), conocido como Hutchie, también obtuvo una beca de la Fundación Trinity para Matemáticas, aunque nunca se graduó. Si bien la investigación independiente posterior de Hutchie fue ignorada durante mucho tiempo, ahora se lo reconoce por su trabajo pionero en óptica, particularmente en imágenes ópticas de campo cercano . [3] [4]
Murió el 30 de marzo de 1995 en Dublín.
Synge fue designado profesor en el Trinity College y luego aceptó un puesto en la Universidad de Toronto en 1920. Desde 1920 hasta 1925, Synge fue profesor asistente de matemáticas en la Universidad de Toronto. Allí asistió a conferencias de Ludwik Silberstein sobre la teoría de la relatividad , lo que lo estimuló a contribuir con "Un sistema de coordenadas espacio-temporales", una carta en Nature en 1921. [5] [6]
Synge regresó al Trinity College de Dublín en 1925, donde fue elegido miembro de una beca y fue nombrado profesor universitario de Filosofía Natural [7] (el antiguo nombre de la física ). Fue miembro de la American Mathematical Society y de la London Mathematical Society . Fue tesorero de la Royal Irish Academy en 1929. Regresó a Toronto en 1930, donde fue nombrado profesor de Matemáticas Aplicadas y se convirtió en jefe del Departamento de Matemáticas Aplicadas. En 1940, supervisó a tres estudiantes chinos, Guo Yonghuai , Chien Wei-zang y Chia-Chiao Lin , quienes más tarde se convirtieron en matemáticos aplicados destacados en China y Estados Unidos.
Pasó parte de 1939 en la Universidad de Princeton y, en 1941, fue profesor visitante en la Universidad Brown . En 1943 fue nombrado presidente del Departamento de Matemáticas de la Universidad Estatal de Ohio . Tres años más tarde se convirtió en director del Departamento de Matemáticas del Instituto Carnegie de Tecnología en Pittsburgh , donde John Nash fue uno de sus estudiantes. Pasó un corto tiempo como matemático balístico en la Fuerza Aérea de los Estados Unidos entre 1944 y 1945.
Regresó a Irlanda en 1948, aceptando el puesto de profesor titular en la Escuela de Física Teórica del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín . Esta escuela se había creado en 1940 y contaba con varios miembros destacados, entre ellos Erwin Schrödinger (que contribuyó a la mecánica cuántica ), que también era profesor titular.
Synge realizó contribuciones destacadas en diferentes campos de trabajo, entre ellos la mecánica clásica , la mecánica general y la óptica geométrica , la dinámica de los gases , la hidrodinámica , la elasticidad , las redes eléctricas , los métodos matemáticos, la geometría diferencial y la teoría de la relatividad de Einstein . Estudió una amplia gama de problemas de física matemática, pero su trabajo más conocido giró en torno al uso de métodos geométricos en la relatividad general .
Fue uno de los primeros físicos en estudiar seriamente el interior de un agujero negro , y su trabajo temprano [8] fue citado tanto por Kruskal como por Szekeres en sus descubrimientos independientes [9] [10] de la estructura verdadera (llamada máxima) del agujero negro de Schwarzschild . La derivación posterior de Synge de la solución métrica de Szekeres-Kruskal, [11] que fue motivada por un deseo de evitar "utilizar coordenadas 'malas' [de Schwarzschild] para obtener coordenadas 'buenas' [de Szekeres-Kruskal]", ha sido generalmente subestimada en la literatura, pero fue adoptada por Chandrasekhar en su monografía del agujero negro. [12]
En matemáticas puras, es quizás más conocido por el teorema de Synge , que se refiere a la topología de una variedad de Riemann cerrada y orientable de curvatura seccional positiva . Cuando un espacio de este tipo es de dimensión par y orientable , el teorema dice que debe ser simplemente conexo . En dimensiones impares, en cambio, dice que un espacio de este tipo es necesariamente orientable.
También creó el juego de Vish en el que los jugadores compiten para encontrar circularidad ( círculos viciosos ) en las definiciones del diccionario . [13]
Mientras estuvo en Toronto, fue colega de John Charles Fields y actuó como secretario del Congreso Internacional de Matemáticas de 1924 , que fue organizado por Fields. [14] Fields había estado planeando la creación de un premio para matemáticos, sin embargo, cuando enfermó en 1932, Synge representó a Fields en el Congreso Internacional de Matemáticas de 1932, donde se aprobó la medalla. Después de la muerte de Fields, Synge completó los arreglos con el escultor de la medalla, R. Tait McKenzie y supervisó el desembolso del patrimonio de Fields. El premio ahora se conoce como la Medalla Fields .
Synge recibió numerosos honores por sus trabajos. Fue elegido miembro de la Royal Society de Londres en 1943. Fue elegido miembro de la Royal Society de Canadá , y en 1943 fue el primer destinatario de la Medalla Tory Henry Marshall de la sociedad , como uno de los primeros matemáticos que trabajaban en Canadá en ser reconocido internacionalmente por su investigación en matemáticas. En 1954 fue elegido miembro honorario del Trinity College de Dublín . [15] Fue presidente de la Royal Irish Academy desde 1961 hasta 1964. La Royal Society de Canadá estableció el Premio John L. Synge en su honor en 1986.
John Lighton Synge se jubiló en 1972. Durante su estancia en el Instituto de Estudios Avanzados de Dublín , cerca del 12% de todos los investigadores de la teoría de la relatividad estudiaron allí. El profesor Hermann Bondi , que impartió la primera conferencia pública de JL Synge en 1992, dijo lo siguiente: «Todos los miembros del 88% restante han sido profundamente influenciados por su visión geométrica y la claridad de su expresión». La Royal Dublin Society le concedió la medalla Boyle en 1972. [16]
Durante su dilatada carrera científica, Synge publicó más de 200 artículos y 11 libros. Demostró el resultado que hoy se conoce como teorema de Synge .