Mary Cartwright: Radarın Arkasındaki Kadın Matematikçi

Oxford'dan Cambridge'e, sınıfın tek kadını

Dame Mary Lucy Cartwright 1900'de İngiltere'nin Aynho köyünde, bir Anglikan papazının kızı olarak doğdu. Babasının kütüphanesinde okuyarak büyüdü; bir öğretmeni matematikteki yeteneğini fark edince Oxford'a yönlendirildi. 1919'da St. Hugh's College'a girdi — Oxford'da matematik bölümünde kadın olarak okumak hâlâ yeni ve nadir bir şeydi.

Mezun olduğunda akademiye girmek zordu; bir süre okulda öğretmenlik yaptı. 1928'de Cambridge'e doktora için döndü; danışmanı G.H. Hardy ve J.E. Littlewood gibi devlerdi. 1934'te Girton College'a (Cambridge'in kadın koleji) öğretim üyesi olarak girdi ve 1949'da Girton'un müdiresi (Mistress) oldu — bu görevi 1968'e kadar sürdürdü.

Savaş yıllarında bir telefon

1938'de Cartwright, Cambridge'te Bilim ve Sanayi Araştırma Konseyi'nden olağandışı bir başvuru aldı. İngiliz radar mühendisleri yardım istiyordu. Çalıştıkları yüksek-frekanslı vakumlu tüp devreleri zaman zaman beklenmedik biçimlerde "sapıyor", tahmin edilemez davranışlar gösteriyordu. Donanım hatası olarak görülen bu davranış aslında denklemin doğasından gelebilir miydi?

İncelenen denklem van der Pol osilatörü denilen doğrusal-olmayan diferansiyel denklemdi:

$\ddot x - \mu (1 - x^2) \dot x + x = a \cos(\omega t)$

Cartwright, çalışma arkadaşı John E. Littlewood ile bu denklemi yakından incelediler. 1945'te yayımlanan makalede şu çarpıcı sonucu duyurdular: belirli parametre değerlerinde sistemin davranışı kaotik — başlangıç koşullarına son derece duyarlı, periyodik olmayan ve önceden tahmin edilmesi pratik olarak imkânsız. Bu, kaos teorisinin matematik literatürüne ilk girişlerinden biriydi.

"Kelebek etkisi"nden 20 yıl önce

Çoğu kişi kaos teorisini Edward Lorenz'in 1963'te hava durumu modellerinde keşfettiği "kelebek etkisi" ile başlatır. Ama Lorenz, ileride şöyle yazacaktı: "Cartwright ve Littlewood'un sonuçlarını bilseydim çalışmamızı çok daha hızlı tamamlardım." Cartwright-Littlewood teoremleri kaosun temel matematiksel yapı taşlarından biridir — yalnızca pratik bir motivasyonla, ama olağanüstü genel bir teoremle.

Onlar şunu gösterdi: dış güçle sürülen bazı basit doğrusal-olmayan osilatörler sınırsız sayıda farklı periyodik davranışa sahip olabilir; küçük parametre değişiklikleri tamamen farklı davranışlara yol açar. Çözüm uzayının topolojisi alışılmadık derecede karmaşıktır. Bu, daha sonra "garip çekiciler" (strange attractors) adıyla anılacak yapının ilk matematiksel kanıtıydı.

"Lady mathematician" değil, sadece "mathematician"

Cartwright kendisinin "kadın matematikçi" olarak nitelenmesinden hoşlanmazdı. Yetenekli ve disiplinli; matematik konusunda hiç tavizsizdi. Hayatı boyunca fonksiyonlar teorisi, dinamik sistemler, kompleks analiz alanlarında pek çok katkı yaptı. Özellikle:

• Cartwright teoremi (1935): Bütünleyici fonksiyonların büyümesi ve örtükleri üzerine; kompleks analizin standart sonuçlarından biri.
• Diophantine yaklaşımları üzerine çalışmalar.

İngiltere'nin Royal Society'sine kabul edilen üçüncü kadın oldu (1947). 1961'de London Mathematical Society'nin başkanlığına seçilen ilk kadındı. 1969'da Dame unvanı aldı — İngiltere'nin matematik alanında bu unvanı alan ilk kadınıydı. 1998'de 97 yaşında öldü.

Kaos teorisinin "anneliği"

Cartwright ölümünden sonra kaos teorisinin önemli bir kurucusu olarak yeniden değerlendirildi. James Yorke, Stephen Smale, Edward Lorenz gibi 1960'ların kaos öncüleri, Cartwright-Littlewood teoremlerinden açık etkilenmeyle çalışmıştı.

Bir matematikçinin bir mühendislik probleminden hareket ederek 20. yüzyılın en derin matematiksel teorilerinden birini başlattığı bir örnek. Üstelik bu, savaş zamanlarında, "kadın bir matematikçi" beklentileri çok düşük tutulurken yapıldı.

Cartwright'ın hikâyesi iki ders verir. Bir: uygulamalı ihtiyaçlardan saf matematiğe giden köprü çoğu zaman beklenmedik yerde durur. İki: matematikçi kimliği kategori-üstüdür; bir insanın yeteneği için "kadın" sözcüğüne ihtiyaç yoktur — sadece doğru ortamda doğru soruyla buluşması yeter.