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サイモン・ドナルドソンとは?

さいもんどなるどそん

サイモン・ドナルドソンは、四次元多様体の位相的性質を解明した業績で知られるイギリスの数学者で、数学界最高の賞の一つであるフィールズ賞を1986年に受賞しました。

サイモン・キャンベル・ドナルドソン(Simon K. Donaldson、1957年〜)は、イギリスのケンブリッジ出身の数学者で、インペリアル・カレッジ・ロンドンおよびニューヨークのサイモンズセンターで研究職を務めています。オックスフォード大学でマイケル・アティヤのもとで博士号を取得し、在学中から傑出した研究成果を上げました。

ドナルドソンの最大の業績は、四次元多様体の微分同相型に関する革新的な発見です。1983年、まだ博士課程の学生だったドナルドソンは、四次元ユークリッド空間(R⁴)には無限個の異なる微分構造(滑らかな構造)が存在するという驚くべき事実を証明しました。これは三次元以下や五次元以上では起こりえない、四次元空間に固有の特異な現象です。

この証明においてドナルドソンは、純粋に幾何・位相的な手法ではなく、ヤン=ミルズ方程式という物理学(ゲージ理論)に由来する偏微分方程式を用いたことが画期的でした。物理学の道具を純粋数学の問題に持ち込むという斬新なアプローチは、その後「ドナルドソン理論」として発展し、四次元多様体の位相幾何学を一変させました。

1986年のフィールズ賞受賞後も、ドナルドソン不変量の精緻化やシンプレクティック幾何学・複素幾何学の研究を継続し、2015年にはウォルフ数学賞、2020年にはアーベル賞も受賞しています。

使い方・例文

数学や理論物理の文脈で「四次元空間の不思議な性質」や「ゲージ理論と純粋数学の融合」が語られるとき、ドナルドソンの名前と四次元多様体の話題が登場します。

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