Станислав Улам

Станислав Улам

англ. Stanislaw Ulam

Дата рождения

13 апреля 1909 года

Место рождения

Львов, Австро-Венгрия

Дата смерти

13 мая 1984 года

Место смерти

США

Научная сфера

Математика

Первая термоядерная бомба Ivy Mike, созданная Уламом и Теллером.

Проект корабля «Орион».

Станислав Мартин Улам (польск. Stanisław Marcin Ulam) — американский математик^[1].

Научная карьера[править]

Станислав Улам родился 13 апреля 1909 года в Лемберге в богатой еврейской семье банкиров и адвокатов.

В 1927 году окончил гимназию во Львове.

В 1933 году получил степень доктора философии во Львовском политехническом институте, в котором изучал математику. Его учителями были крупные польские математики Стефан Банах, Казимеж Куратовский и др.

В 1935 году Джон фон Нейман, встретивший Улама в Варшаве, пригласил его приехать в Институт перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.

В 1936−1939 годах в Гарвардском университете в Кембридже, штат Массачусетс, работал над эргодической теорией.

20 августа 1939 года окончательно отправился в Соединённые Штаты, куда с ним отправился и его брат — Адам Улам — профессор истории, политических наук и государственного права Гарвардского университета, написавший популярный труд «Идеологии и иллюзии».

В 1940 году стал ассистентом профессора в Университете Висконсин-Мэдисон.

В 1941 году получил гражданство США. В том же году женился на математике Франсуазе Арон, с которой имел дочь.

В октябре 1943 года Ханс Альбрехт Бете пригласил Улама к участию в Манхэттенском проекте — создании атомного оружия.

Из оставшейся в Польше многочисленной родни Улама в Холокосте уцелели только две его тетки.

После войны некоторое время работал ассоциированным профессором в Университете Южной Калифорнии.

С 1946 года в сотрудничестве с Эдвардом Теллером принимал активное участие в создании водородной бомбы в рамках ядерного проекта Лос-Аламосской лаборатории. Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта термоядерного синтеза сделал именно Улам. Для инициирования термоядерного синтеза он предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти соображения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Эдвард Теллер предположил, что рентгеновское и гамма-излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, находящегося в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию (обжатие) и инициировать термоядерную реакцию. Идея Улама (независимо от него эту идею разработал и А.Д. Сахаров в СССР) сводится к следующему: давление излучения, которое возникает при взрыве обычной атомной бомбы, может сжать материал водородной бомбы до таких плотностей и температур, при которых становиться возможным протекание неуправляемой термоядерной реакции. К январю 1951 года теоретическая база водородной бомбы Теллера — Улама была создана. 1 ноября 1952 года первая водородная бомба была испытана.

В 1949 году вышла статья Улама «Метод Монте-Карло» (группа численных методов, основанных на получении большого числа реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи).

В 1951−1952 годах — приглашенный профессор в Гарварде, в 1956−1957 годах — в Массачусетском технологическом институте, в 1961−1962 годах — в Университет Колорадо в Боулдере, в 1963 году — в Университете Калифорнии в Сан-Диего, в 1965−1967 годах — снова в Университет Колорадо в Боулдере.

В 1955 году Станислав Улам и Корнелиус Эверетт в Лос-Аламосе впервые предложили идею «Ориона» — пилотируемого ядерно-импульсного космического корабля. Идея заключалась в том, что взрывы водородных бомб, выбрасываемых из корабля, вызывали испарение дисков, выбрасываемых вслед за бомбами, а расширяющаяся плазма толкала корабль (то есть, энергия взрыва должна была расходоваться на испарение диска из твёрдого вещества, расположенного между кормой корабля и ядерным зарядом; возникающий при этом поток плазмы, отражаясь от кормового экрана, вызывал бы реактивную тягу). Преимущество идеи состояло в том, что она не накладывала ограничений на взрывы, в ней могли использоваться бомбы с относительно большим энерговыделением; эи системы не имели исходных ограничений по температуре или мощности энерговыделения. Улам и Фредерик Райнес предложили устанавливать ядерные энергетические установки на ракеты и самолёты.

В 1955−1972 годах их идеи использовались в проекта «Rover». Таким образом, Улам считается «отцом» так называемых «взрыволётов», и Улам считал своим величайшим изобретением именно «взрывной» космический двигатель. Улам описал это устройство ещё в 1947 году, а ещё раньше, в 1944 году Улам и Фредерик де Хоффман, ещё работая над проектом «Манхэттен», впервые осуществили теоретический анализ возможностей применения ядерных ракетных двигателей для полётов в космосе, а спустя 11 лет Улам и Корнелиус Эверетт в секретной докладной записке предложили разгонять космические корабли при помощи ядерных взрывов малой мощности.

Улам внёс большой вклад в развитие математических методов, доказал множество теорем, предложил вычислительный метод Монте-Карло, выдвинул теорию ядерного ракетного двигателя. Уламом была сформулирована теорема Борсука — Улама. Вместе с Энрико Ферми и Джоном Паста сформулировал парадокс в теории хаоса (парадокс Ферми — Паста — Улама). Написал более 150 научных работ по различной тематике (теория множеств, в том числе измеримых кардинальных и абстрактных мер, топологии, теории преобразований, эргодической теории, теории групп, проективной алгебры, теории чисел, комбинаторике и теории графов). Работал в Гарвардском университете, Висконсинском университете в Мадисоне, Колорадском университете в Денвере и Флоридском университете.

Умер 13 мая 1984 года в Санта-Фе, штат Нью-Мексико.

Труды[править]

Улам С. Приключения математика. — «РХД», 2001.
Улам С. Нерешённые математические задачи = A Collection of Mathematical Problems / Перевод с английского З. Я. Шапиро. — М.: Наука, 1964. — 168 с. — (Современные проблемы математики).
Kac Mark Mathematics and Logic: Retrospect and Prospects. — New York: Praeger, 1968. — ISBN 978-0-486-67085-0.
Ulam Stanisław Sets, Numbers, and Universes: selected works.. — The MIT Press, Cambridge, Mass.-London, 1974. — Т. 9. — ISBN 978-0-262-02108-1.
Ulam Stanisław A Collection of Mathematical Problems'. — New York: Interscience Publishers, 1960.
Ulam Stanisław Adventures of a Mathematician. — New York: Charles Scribner's Sons, 1983. — ISBN 978-0-684-14391-0. (autobiography).
Ulam Stanisław Science, Computers, and People: From the Tree of Mathematics. — Boston: Birkhauser, 1986. — ISBN 978-3-7643-3276-1.
Ulam Stanisław Analogies Between Analogies: The Mathematical Reports of S.M. Ulam and his Los Alamos Collaborators. — Berkeley: University of California Press, 1990. — ISBN 978-0-520-05290-1.