Matemático que estabeleceu que as equações de Einstein refletem o mundo real

Yvonne Choquet-Bruhat foi um gigante do estudo matemático da teoria geral da relatividade de Albert Einstein. Seu teorema que estabelece a existência de soluções para as equações de Einstein é fundamental para como os matemáticos e os físicos pensam sobre a relatividade geral hoje, desde simular buracos negros até a interpretação das observações das ondas gravitacionais.

Choquet-Bruhat, que nasceu Yvonne Bruhat em Lille, França, em 1923, faleceu aos 101 anos em Bordeaux. Ela cresceu em uma casa intelectual, sua mãe, professora e seu pai, um físico teórico. Depois que a família se mudou para Paris quando ela tinha três anos, ela se destacou academicamente e se matriculou em 1943 – durante a ocupação alemã – no École normale supérrieure des jeunes encheu no subúrbio de Paris de Sèvres. Sua adolescência foi marcada pela morte de seu pai em 1945 no campo de concentração de Sachsenhausen, na Alemanha; Ele foi preso por se recusar a fornecer informações sobre os alunos envolvidos na resistência ao nazismo.

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Depois de hesitar em estudar medicina, física ou matemática, foi a matemática que conquistou Yvonne. Ela queria pesquisar, em vez de entrar no ensino, o que era mais comum para as mulheres na época. Ela evitou tendências em matemática em relação à abstração, preferindo ficar mais perto da física e seu desejo de entender a natureza. Isso a atraiu para o estudo matemático da relatividade geral de Einstein.

Recém -casado (ela se casou duas vezes e usou seus nomes de casados ​​e Bruhat), em 1947, ela embarcou em um doutorado supervisionado pelo físico matemático André Lichnerowicz. Ela foi orientada por Jean Leray, uma figura imponente na teoria das equações diferenciais parciais, que também passaram algum tempo no cativeiro alemão. Leray sugeriu que Yvonne tentasse o ambicioso problema de provar a ‘bem-estar’ das equações notoriamente difíceis da teoria de Einstein. Esse resultado se tornou a peça central de sua tese.

A relatividade geral é governada por um conjunto de equações complicadas que foram escritas por Einstein em 1915 para substituir a teoria da gravidade de Isaac Newton. As equações descrevem a dinâmica de uma geometria do espaço-tempo em 4D, curvando-se em resposta ao movimento da matéria. Na teoria newtoniana, pode -se prever completamente as trajetórias de luas, planetas ou estrelas, dadas suas condições iniciais, usando somente as leis de Newton. Quando Einstein formulou sua teoria, não estava claro que a propriedade análoga ainda se manteria.

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Papel de referência de Yvonne em 1952 (Y. Fourès-Bruhat ACTA MATH. 88141-225; 1952) mostrou exatamente isso. Correspondendo a qualquer estado inicial do universo, surge uma geometria espaço-tempo resultante e é determinada apenas pelas equações de Einstein. Essa previsibilidade matemática do universo é a bem-estar da teoria de Einstein.

Seu teorema também resolveu outro quebra-cabeça de longa data. Em 1917, Einstein reconheceu que sua teoria continha soluções na forma de ondas no espaço-tempo-ondas gravitacionais. Mas ele não estava confiante de que essas ondas tinham nenhum significado físico intrínseco, em vez de serem meras mudanças nas coordenadas que poderiam se propagar em velocidades arbitrárias. O teorema de Yvonne dá significado intrínseco à propagação finita de ondas gravitacionais e mostra que as ondas se propagam na velocidade da luz, assim como ondas eletromagnéticas.