Cathleen Synge Morawetz

Cathleen Synge Morawetz (* 5. Mai 1923 in Toronto) ist eine kanadisch-US-amerikanische Mathematikerin, die sich vor allem mit partiellen Differentialgleichungen beschäftigt.

Leben

Cathleen Synge Morawetz ist die Tochter des irischen Mathematikers John Lighton Synge, der z.B. durch seine Bücher über Allgemeine Relativitätstheorie und Mechanik bekannt ist. Morawetz wuchs in Irland (Dublin, 1925 bis 1930) und Kanada (Toronto) auf und machte 1943 ihren Bachelor an der Universität Toronto bei Cecilia Krieger (während des Krieges führte sie als technische Assistentin kriegswichtige Arbeiten aus), machte 1946 ihren Master-Abschluss am Massachusetts Institute of Technology und promovierte an der New York University bei Kurt Friedrichs über Stabilitätsfragen bei sphärischen Implosionen („Contracting spherical shocks treated by a perturbation method“).

An den Bell Laboratories gab sie zuvor das Buch „Supersonic flow and shock waves“ von Richard Courant und Kurt Friedrichs heraus und arbeitete für Projekte der US-Navy über Schallausbreitung im Meer. Sie nahm 1950 die US-Staatsbürgerschaft an und arbeitete, nach kurzer Zeit als Research Associate am MIT 1950/51 bei C. C. Lin (hydrodynamische Stabilität), ab 1952 am Courant Institute of Mathematical Sciences of New York University, wo sie in den 1950er Jahren insbesondere über die Mathematik von Überschallströmungen arbeitete, wo auch die Courant-Instituts-Kollegen Lipman Bers und Kurt Friedrichs aktiv waren.

1957 wurde sie Assistenzprofessorin und 1960 Associate Professor. 1965 erhielt sie eine volle Professur. 1984 bis 1988 war sie Direktorin des Instituts, nachdem sie schon 1978 Associate Director war. 1993 ging sie in den Ruhestand.

Morawetz ist Mitglied der National Academy of Sciences (seit 1990), der American Academy of Arts and Sciences (seit 1984), der American Philosophical Society sowie der Royal Society of Canada (jeweils seit 1996) und war 1995/96 Präsidentin der American Mathematical Society (AMS), deren Fellow sie ist. 1998 erhielt sie die National Medal of Science. 1966 und 1978 war sie Guggenheim Fellow. Sie erhielt mehrere Ehrendoktorwürden, u.a. von der Princeton University 1986. 1997 erhielt sie den Krieger-Nelson-Preis der Canadian Mathematical Society. 2004 erhielt sie den Leroy P. Steele Prize der American Mathematical Society für ihr Lebenswerk und 2006 den Birkhoff-Preis. 1981 gab sie die Gibbs Lecture der AMS und 1982 die Invited Adress der Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM). 1993 ernannte sie die „Association of Woman Scientists“ zur „Outstanding Woman Scientist“ und 1983 hielt sie deren Noether Lecture. Sie war Trustee der Princeton University und der Sloan Foundation. 1962 hielt sie einen Vortrag auf dem Internationalen Mathematikerkongress in Stockholm (Approach to steady state for the wave equation).

Morawetz lebt mit ihrem Ehemann Herbert Morawetz, einem Professor für Polymerchemie am Brooklyn Polytechnic, mit dem sie seit 1945 verheiratet ist, in Greenwich Village und hat vier Kinder.

Werk

Morawetz ist vor allem für ihre Arbeiten über partielle Differentialgleichungen vom gemischten Typ (in einigen Regionen hyperbolisch, in anderen elliptisch) bekannt, wie sie z. B. bei Strömungen um Tragflügelprofile in der Aerodynamik im Übergang zu Überschallströmungen auftreten. Sie konnte zeigen, dass spezielle Tragflügel, die entworfen waren um Schockwellen zu vermeiden, bei kleinsten Änderungen des Profils solche Schockwellen erzeugen. Gleichzeitig schuf sie so einen Zugang zu mathematischen Existenzbeweisen von Schockwellen. Ihre Arbeiten über die Streuung elektromagnetischer Wellen und akustischer Wellen hatte ebenfalls praktische Anwendungen (Radar, Sonar). Mit D. Ludwig zeigte sie, das hochfrequente elektromagnetische Wellen (semiklassischer Grenzfall) in einem Medium mit konstanter Lichtgeschwindigkeit und mit einem sternförmigen reflektierenden Körper sich asymptotisch wie Strahlen der geometrischen Optik verhalten. Mit ähnlichen Methoden (speziell ersonnenen Erhaltungssätzen) erzielte sie vorher Ergebnisse über den Zerfall von Wellenlösungen außerhalb eines sternförmigen Streukörpers. Morawetz beschäftigte sich auch mit nichtlinearen Wellengleichungen. Ende der 1950er Jahre arbeitete sie mit Harold Grad über mathematische Probleme der Plasmaphysik (Magnetohydrodynamik).

Schriften

• Problems, Including Mathematical Problems, from My Early Years, in Betty Case, Anne Leggett (Hrsg.) „Complexities: Women in Mathematics“, Princeton University Press, 2005, S.267-272.
• Geometrical optics and singing of the whales, American Mathematical Monthly, August 1978
• Nonlinear conservation equations, American Mathematical Monthly, April 1979
• Giants, American Mathematical Monthly, November 1992 (Erinnerungen)
• Morawetz „Mathematics to the Rescue“, Notices AMS 1999, pdf Datei
• „Variations on conservation laws of the wave equation“, Bulletin American Mathematical Society 2000, S.141
• Energy flow: wave motion and geometrical optics, Bulletin AMS 1970
• The mathematical approach to the sonic barrier, Bulletin American Mathematical Society, März 1982, S.127- 145
• Mathematics to the rescue, Notices AMS, Januar 1999

Literatur

• Donald J. Albers, G. L. Alexanderson, Constance Reid More Mathematical People - Contemporary Conversations, Academic Press 1994
• James Patterson „Cathleen Synge Morawetz“ in Grinstein, Campbell (Hrsg.) „Woman of Mathematics“, Westport, Greenwood Press, 1987

Weblinks

• Vorlage:MacTutor Biography
• Biographie von Larry Riddle
• Biographie
• Steele Preis für Morawetz, Notices AMS 2004, pdf Datei, ebenfalls in den Notices der AMS sind die Laudationes für den Birkhoff Preis [1] und die National Medal of Science [2]
• Biographie und Interview (Video), Simons Foundation