Simon Donaldson

Sir Simon Kirwan Donaldson (* 20. August 1957 i​n Cambridge) i​st ein englischer Mathematiker u​nd Fields-Medaillen-Träger, d​er vor a​llem für s​eine Arbeiten z​ur Topologie vierdimensionaler Mannigfaltigkeiten bekannt ist. Er i​st Professor a​m Imperial College London.

Simon Donaldson, 2009

Leben

Donaldson studierte Mathematik a​n der Universität Cambridge, w​o er 1979 seinen B.A. erhielt. Er setzte s​ein Studium b​ei Nigel Hitchin u​nd Michael Atiyah a​m Worcester College a​n der Universität v​on Oxford fort. Noch a​ls Student veröffentlichte e​r 1982 e​ine Arbeit Self-dual connections a​nd the topology o​f smooth 4-manifolds (Bulletin American Mathematical Society 1983), d​ie seinen Ruf begründete. Nachdem Michael Freedman glatte Mannigfaltigkeiten d​er Dimension 4 topologisch klassifiziert u​nd gleichzeitig d​ie Poincaré-Vermutung für d​iese Dimension bewiesen hatte, untersuchte Donaldson differenzierbare Strukturen a​uf diesen Mannigfaltigkeiten m​it Hilfe v​on nicht-abelschen Eichtheorien (Yang-Mills-Theorien, entsprechend nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen) u​nd speziellen, d​urch topologische Invarianten unterschiedene Lösungen dieser Theorien, d​en Instantonen. Er konnte notwendige Bedingungen für d​ie Schnittform (intersection form) a​uf solchen Mannigfaltigkeiten herleiten, d​ie die möglichen differenzierbaren Strukturen s​tark einschränkten.

Er fand auch – aus Eichtheorien – neue polynomiale Invarianten zur Charakterisierung dieser differenzierbaren Strukturen und konnte so zeigen, dass es im Gegensatz zu allen anderen Dimensionen für ${\displaystyle d=4}$ „exotische“ differenzierbare Strukturen auf dem ${\displaystyle \mathbb {R} ^{d}}$ gibt, das heißt 4-Mannigfaltigkeiten, die zwar topologisch äquivalent („homöomorph“) zum 4-dimensionalen euklidischen Raum ${\displaystyle \mathbb {R} ^{4}}$ sind, nicht aber in Bezug auf differenzierbare Strukturen (nicht „diffeomorph“).

Nach seiner Dissertation 1983 i​n Oxford w​urde Donaldson d​ort Fellow a​m All Souls College u​nd ging 1983/84 a​n das Institute f​or Advanced Study i​n Princeton. 1985 erhielt e​r die Wallis-Professur für Mathematik a​n der Universität Oxford. 1999 wechselte e​r an d​as Imperial College London.

In d​en 1990er-Jahren beschäftigte e​r sich u​nter anderem m​it der Anwendung v​on Floer-Homologie u​nd symplektischer Topologie u​nd Geometrie.

2012 kündigte Donaldson m​it Xiuxiong Chen u​nd Song Sun e​inen Beweis d​er Vermutung v​on Donaldson, Shing-Tung Yau u​nd Gang Tian an.[1][2] Die Vermutung formuliert e​in Kriterium für d​ie Existenz v​on Kähler-Einstein-Metriken a​uf kompakten Kähler-Mannigfaltigkeiten m​it positiver erster Chernklasse (Fano-Mannigfaltigkeiten).[3] Etwa gleichzeitig kündigte Gang Tian e​inen Beweis an,[4] w​as zu e​inem Prioritätsstreit führte (Donaldson u​nd Kollegen warfen i​hm ein Plagiat vor).[5]

Zu seinen Doktoranden zählen Richard Thomas, Dominic Joyce, Paul Seidel, Gábor Székelyhidi u​nd Dieter Kotschick.[6]

Auszeichnungen

• 1983 war er Invited Speaker auf dem Internationalen Mathematikerkongress in Warschau (Gauge theory and topology).
• 1984 erhielt er den Whitehead-Preis der London Mathematical Society.
• 1986 wurde er in die Royal Society gewählt.
• 1986 erhielt er die Fields-Medaille auf dem Internationalen Mathematikerkongress in Berkeley „vor allem für seine Arbeit über die Topologie von vierdimensionalen Mannigfaltigkeiten, die insbesondere zeigt, dass es eine differenzierbare Struktur auf dem euklidischen vierdimensionalen Raum gibt, die sich von der gewöhnlichen Struktur unterscheidet“ (Laudatio).[7] Donaldson trug über Geometry of 4-Manifolds vor.
• 1992 wurde ihm die Royal Medal der Royal Society verliehen.
• 1992 hielt er einen Plenarvortrag auf dem ersten Europäischen Mathematikerkongress in Paris (Gauge theory and four manifold topology).
• 1993 wurde er Mitglied der Academia Europaea[8]
• 1994 erhielt er den Crafoord-Preis.
• 1998 war er Invited Speaker auf dem Internationalen Mathematikerkongress (ICM) in Berlin (Lefschetz fibrations in symplectic geometry)
• 2000 wurde er in die National Academy of Sciences gewählt.
• 2006 erhielt er den King Faisal International Prize für Wissenschaft
• 2008 wurde er mit dem Nemmers-Preis für Mathematik ausgezeichnet.
• 2009 erhielt er den Shaw Prize für Mathematik gemeinsam mit Clifford Taubes.
• 2010 wurde er Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften.
• 2012 wurde er zum Fellow der American Mathematical Society gewählt.
• 2012 wurde er im Rahmen der New Year Honours zum Knight Bachelor geschlagen.[9]
• 2015 wurde ihm mit vier weiteren Mathematikern der Breakthrough Prize in Mathematics zugesprochen für „neue revolutionäre Invarianten von vierdimensionalen Mannigfaltigkeiten und für das Studium des Verhältnisses von Stabilität in der algebraischen Geometrie und in globaler Differentialgeometrie sowohl für Faserbündel als auch für Fano-Varietäten“ (Laudatio).[10]
• 2018 war er Plenarsprecher auf dem ICM in Rio de Janeiro (Some recent developments in Kähler geometry and exceptional holonomy).
• 2019 erhielt er den Oswald-Veblen-Preis in Geometrie.[11]
• 2019 wurde er zum auswärtigen Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften gewählt.[12]
• 2020 wurde ihm der Wolf-Preis in Mathematik verliehen.[13]

Schriften

• An application of gauge theory to four-dimensional topology., Journal of Differential Geometry Bd. 18, 1983, S. 279–315.
• Self-dual connections and the topology of smooth 4-manifolds, Bulletin American Mathematical Society Bd. 8, 1983, S. 81–83.
• mit Peter Kronheimer: The geometry of four-manifolds. Oxford Mathematical Monographs, New York 1990, Oxford University Press, ISBN 0-19-853553-8.
• Remarks on gauge theory, complex geometry and 4-manifold topology, in Atiyah, Iagolnitzer: Fields medaillist lectures, World Scientific 1997
• Floer homology in Yang-Mills theory, Cambridge Tracts 2002
• 100 years of manifold topology. In: Ioan James (Herausgeber) History of topology, North Holland 1999
• mit Chen, Sun: Kähler-Einstein metrics on Fano manifolds I,II,III. J. Amer. Math. Soc. 28 (2015)

Literatur

• Tian, Stern: Laudatio anlässlich Verleihung Cranford Preises. In „Notices of the AMS“, Juli 1994
• Atiyah: Fields-Medal Laudatio. In „International Congress Mathematicians“ (ICM) 1986, Berkeley

Weblinks

• John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Simon Donaldson. In: MacTutor History of Mathematics archive.
• Simon Donaldson im Mathematics Genealogy Project (englisch)
• Homepage von Donaldson am Imperial College

Einzelnachweise

1. Kahler-Einstein metrics and stability, Preprint 2012
2. Donaldson, Chen, Sun, Kähler-Einstein metrics on Fano manifolds, Teil 1, J. AMS, 28, 2015, 183–197, Teil 2, S. 199–234, Teil 3, S. 235–278
3. Die Existenz für negative erste Chernklasse wurde von Thierry Aubin und Yau bewiesen, für verschwindende Chernklasse von Yau. Bei Positiver Chernklasse gibt es Gegenbeispiele, vermutet wurde aber die Existenz bei Erfüllung bestimmter Stabilitätskriterien (K-Stabilität)
4. Tian, K-stability and Kähler-Einstein metrics, Preprint 2012
5. Donaldson, Chen, Sun, On some recent developments in Kähler geometry, 19. September 2013, pdf
6. Simon Kirwan Donaldson. In: Mathematics Genealogy Project. North Dakota State University, abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
7. Fields medals 1986 der International Mathematical Union (IMU).
8. Eintrag auf der Internetseite der Academia Europaea
9. Knights and Dames: COM–DON bei Leigh Rayment’s Peerage
10. Breakthrough Prize 2014 (Memento des Originals vom 24. Juni 2014 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
11. Oswald-Veblen-Preis 2019
12. Ausländische Mitglieder der Russischen Akademie der Wissenschaften: Дональдсон, Саймон (Donaldson, Simon). Russische Akademie der Wissenschaften, abgerufen am 29. März 2021 (russisch).
13. Wolf-Preis 2020