Саймон, Леон

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Леон Мелвин Саймон ([Нет даты!]) — австралийский математик. Лауреат премии Стила и премии Бохера. Известен вкладом в геометрический анализ, геометрическую теорию меры и дифференциальные уравнения в частных производных.

Биография[править]

В 1967 году получил степень бакалавра наук в Аделаидском университете, а в 1971 году — степень доктора философии в том же учебном заведении под руководством Джеймса Г. Майкла. Тема докторской диссертации — «Внутренние оценки градиента для неравномерно эллиптических уравнений». С 1968 по 1971 год работал в университете преподавателем математики.

Саймон занимал различные академические должности. Работал преподавателем в Университете Флиндерса, затем профессором в Австралийском национальном университете, в Мельбурнском университете, Миннесотском университете, Швейцарской высшей технической школе Цюриха и в Стэнфордском университете. Впервые приехал в Стэнфорд в 1973 году в качестве приглашённого доцента, а в 1986 году получил должность полного профессора. В настоящее время является почётным профессором кафедры математики Стэнфордского университета.

Согласно проекту «Математическая генеалогия», у Саймона более 100 «математических потомков»[1]. Среди его докторантов — Ричард Шен, Нешан Викрамасекера и Татьяна Торо.

Исследовательская деятельность[править]

Наиболее известная работа Саймона, за которую он был удостоен премии Стила, посвящена единственности асимптотики некоторых нелинейных эволюционных уравнений и уравнений Эйлера — Лагранжа. Основным инструментом является бесконечномерное расширение и следствие неравенства Лоясевича, использующее стандартную теорию Фредгольма для эллиптических операторов и редукцию Ляпунова — Шмидта[2][3]. Полученные неравенства Лоясевича — Саймона представляют самостоятельный интерес и нашли множество применений в геометрическом анализе.

Основные применения неравенств Лоясевича — Саймона касаются единственности касательных конусов минимальных поверхностей и касательных отображений гармонических отображений, с использованием теорий регулярности Уильяма Алларда, Ричарда Шена и Карен Уленбек[4][5]. Другие авторы использовали результаты Саймона, например, Руган Е применил их для доказательства единственности подпоследовательных пределов потока Ямабе[6][7]. Упрощение и расширение некоторых аспектов работы Саймона было позже найдено Мохамедом Али Джендуби и другими[8].

Саймон также провёл общее исследование функционала Уиллмора для поверхностей в общей коразмерности, связав значение функционала с несколькими геометрическими величинами. Такие геометрические оценки оказались актуальными в ряде других важных работ, например, в анализе потока Уиллмора Эрнстом Кувертом и Райнером Шетцле, а также в доказательстве риманова неравенства Пенроуза Хьюбертом Бреем[9][10][11]. Сам Саймон смог применить свой анализ для установления существования минимизаторов функционала Уиллмора с заданным топологическим типом.

Вместе со своим научным руководителем Джеймсом Майклом Саймон доказал фундаментальное неравенство Соболева для подмногообразий евклидова пространства, форма которого зависит только от размерности и длины вектора средней кривизны. Обобщение на подмногообразия римановых многообразий принадлежит Дэвиду Хоффману и Джоэлу Спруку[12]. Из-за геометрической зависимости неравенств Майкла — Саймона и Хоффмана — Спрука они имели решающее значение в ряде контекстов, включая доказательство теоремы о положительной массе Шеном и Шинтуном Яу, а также анализ потока средней кривизны Герхардом Хуискеном[13][14][15][16].

Роберт Бартник и Саймон рассмотрели задачу о задании границы и средней кривизны пространственноподобной гиперповерхности пространства Минковского. Они сформулировали задачу как дифференциальное уравнение в частных производных второго порядка для скалярной функции графика, предложив новые перспективы и результаты для некоторых фундаментальных проблем, ранее рассмотренных в анализе аналогичных задач Шиу-Юэнем Чэном и Яу[17].

Используя аппроксимацию гармоническими полиномами, Роберт Хардт и Саймон изучили нулевое множество решений общих эллиптических дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка, получив информацию о мере Хаусдорфа и спрямляемости. Объединив свои результаты с более ранними результатами Гарольда Доннелли и Чарльза Феффермана, они получили асимптотическую информацию о размерах нулевых множеств собственных функций оператора Лапласа — Бельтрами на римановом многообразии[18].

Шен, Саймон и Яу изучили стабильные минимальные гиперповерхности римановых многообразий, определив простую комбинацию формулы Саймонса с неравенством стабильности, которая дала различные оценки кривизны. В результате они смогли заново вывести некоторые результаты Джима Саймонса, такие как теорема Бернштейна в соответствующих размерностях. Оценки Шена — Саймона — Яу были адаптированы от минимальных поверхностей к «самосжимающимся» поверхностям Тобиасом Колдингом и Уильямом Миникоцци в рамках их анализа сингулярностей потока средней кривизны[19]. Сама теория стабильных минимальных гиперповерхностей была развита Шеном и Саймоном шесть лет спустя с использованием новых методов для получения геометрических оценок без ограничений на размерность. В отличие от более ранних чисто аналитических оценок, Шен и Саймон использовали аппарат геометрической теории меры. Оценки Шена — Саймона имеют фундаментальное значение для общей минимаксной теории Альмгрена — Питтса и её различных приложений.

Уильям Микс, Саймон и Яу получили ряд результатов о минимальных поверхностях и топологии трёхмерных многообразий, во многом опираясь на более ранние работы Микса и Яу. Некоторые аналогичные результаты были получены примерно в то же время Майклом Фридманом, Джоэлом Хассом и Питером Скоттом[20].

Награды[править]

В 1983 году Саймон был награждён медалью Австралийского математического общества. В том же году был избран членом Австралийской академии наук. Был приглашённым докладчиком на Международном конгрессе математиков 1983 года в Варшаве[21].

В 1994 году был удостоен премии Бохера[22][23][24]. Премия Бохера присуждается каждые пять лет автору новаторских работ в области математического анализа. В том же году был избран членом Американской академии искусств и наук[23][24]. В мае 2003 года избран членом Лондонского королевского общества. В 2012 году стал членом Американского математического общества[25]. В 2017 году был награждён премией Стила за выдающийся вклад в исследования[26].

Примечания[править]

  1. См. запись «Leon M. Simon» в проекте «Математическая генеалогия».
  2. Łojasiewicz, Stanislas. Sur la géométrie semi- et sous-analytique. Ann. Inst. Fourier (Grenoble) 43 (1993), no. 5, 1575–1595.
  3. Bierstone, Edward; Milman, Pierre D. Semianalytic and subanalytic sets. Inst. Hautes Études Sci. Publ. Math. No. 67 (1988), 5–42.
  4. Allard, William K. On the first variation of a varifold. Ann. of Math. (2) 95 (1972), 417–491.
  5. Schoen, Richard; Uhlenbeck, Karen A regularity theory for harmonic maps. J. Differential Geometry 17 (1982), no. 2, 307–335.
  6. Ye, Rugang. Global existence and convergence of Yamabe flow. J. Differential Geom. 39 (1994), no. 1, 35–50.
  7. Bidaut-Véron, Marie-Françoise; Véron, Laurent. Nonlinear elliptic equations on compact Riemannian manifolds and asymptotics of Emden equations. Invent. Math. 106 (1991), no. 3, 489–539.
  8. Jendoubi, Mohamed Ali. A simple unified approach to some convergence theorems of L. Simon. J. Funct. Anal. 153 (1998), no. 1, 187–202.
  9. Kuwert, Ernst; Schätzle, Reiner. The Willmore flow with small initial energy. J. Differential Geom. 57 (2001), no. 3, 409–441.
  10. Kuwert, Ernst; Schätzle, Reiner. Removability of point singularities of Willmore surfaces. Ann. of Math. (2) 160 (2004), no. 1, 315–357.
  11. Bray, Hubert L. Proof of the Riemannian Penrose inequality using the positive mass theorem. J. Differential Geom. 59 (2001), no. 2, 177–267.
  12. Hoffman, David; Spruck, Joel Sobolev and isoperimetric inequalities for Riemannian submanifolds. Comm. Pure Appl. Math. 27 (1974), 715–727.
  13. Schoen, Richard; Yau, Shing Tung. Proof of the positive mass theorem. II. Comm. Math. Phys. 79 (1981), no. 2, 231–260.
  14. Huisken, Gerhard. Flow by mean curvature of convex surfaces into spheres. J. Differential Geom. 20 (1984), no. 1, 237–266.
  15. Huisken, Gerhard. The volume preserving mean curvature flow. J. Reine Angew. Math. 382 (1987), 35–48.
  16. Huisken, Gerhard; Sinestrari, Carlo Mean curvature flow singularities for mean convex surfaces. Calc. Var. Partial Differential Equations 8 (1999), no. 1, 1–14.
  17. Cheng, Shiu Yuen; Yau, Shing Tung. Maximal space-like hypersurfaces in the Lorentz-Minkowski spaces. Ann. of Math. (2) 104 (1976), no. 3, 407–419.
  18. Donnelly, Harold; Fefferman, Charles Nodal sets of eigenfunctions on Riemannian manifolds. Invent. Math. 93 (1988), no. 1, 161–183.
  19. Colding, Tobias H.; Minicozzi, William P., II. Generic mean curvature flow I: generic singularities. Ann. of Math. (2) 175 (2012), no. 2, 755–833.
  20. Freedman, Michael; Hass, Joel; Scott, Peter. Least area incompressible surfaces in 3-manifolds. Invent. Math. 71 (1983), no. 3, 609–642.
  21. Simon, L. Recent developments in the theory of minimal surfaces // Proceedings of the International Congress of Mathematicians, 1983, Warsaw. — Т. 1. — С. 579–584.
  22. См. AMS 1994.
  23. 23,0 23,1 См. его краткую биографию Walker 2006.
  24. 24,0 24,1 См. его расширенную биографию в Архиве истории математики Мактьютор.
  25. List of Fellows of the American Mathematical Society, дата обращения: 20 июля 2013.
  26. См. объявление [1], дата обращения: 15 сентября 2017.

Литература[править]

Ссылки[править]

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Саймон, Леон», расположенная по адресу:

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».