إذا كان الناس لا يعتقدون بأن الرياضيات بسيطة، فإن ذلك لأنهم لا يدركون مدى تعقيد الحياة.
John von Neumann كان عالم رياضيات وفيزيائياً وعالم حاسوب ومهندساً ومثقفاً عاماً من أصل مجري أمريكي. كان von Neumann يُعتبر بشكل عام أعظم عالم رياضيات في عصره، وقيل عنه إنه "آخر ممثل للرياضيين العظماء". دمج العلوم البحتة والتطبيقية.
قدم von Neumann مساهمات كبيرة في العديد من المجالات، بما في ذلك أسس الرياضيات والتحليل الدالي ونظرية الإرغوديك ونظرية التمثيل وجبر العاملين والهندسة والطوبولوجيا والتحليل العددي، والفيزياء والميكانيكا الكمية وديناميكا السوائل والميكانيكا الإحصائية الكمية، والاقتصاد ونظرية الألعاب، والحوسبة وعمارة von Neumann والبرمجة الخطية والآلات ذاتية التكرار والحوسبة العشوائية والإحصاء.
كان رائداً في تطبيق نظرية العاملين على الميكانيكا الكمية في تطوير التحليل الدالي، وشخصية رئيسية في تطوير نظرية الألعاب ومفاهيم الأتمتة الخلوية والمُنشئ العام والحاسوب الرقمي.
نشر von Neumann أكثر من 150 ورقة بحثية في حياته: حوالي 60 في الرياضيات البحتة و60 في الرياضيات التطبيقية و20 في الفيزياء، والباقي في مواضيع رياضية خاصة أو غير رياضية. كان عمله الأخير، وهو مخطوطة غير مكتملة كتبها وهو في المستشفى، نُشر لاحقاً على شكل كتاب باسم The Computer and the Brain.
سبقت دراسته لهيكل التكرار الذاتي اكتشاف هيكل DNA. في قائمة قصيرة بالحقائق عن حياته قدمها إلى الأكاديمية الوطنية للعلوم، كتب: "الجزء من عملي الذي أعتبره الأكثر أهمية هو ما يتعلق بالميكانيكا الكمية، والتي تطورت في Göttingen في 1926، وبعد ذلك في Berlin في 1927–1929. كذلك، عملي على أشكال مختلفة من نظرية العاملين، Berlin 1930 و Princeton 1935–1939؛ وعلى نظرية الإرغوديك، Princeton، 1931–1932."
خلال الحرب العالمية الثانية، عمل von Neumann على مشروع Manhattan مع الفيزيائي النظري Edward Teller وعالم الرياضيات Stanislaw Ulam وآخرين، حيث قام بحل المشاكل في الخطوات الأساسية للفيزياء النووية المتعلقة بالتفاعلات الحرارية النووية والقنبلة الهيدروجينية. طور النماذج الرياضية الكامنة وراء العدسات الانفجارية المستخدمة في السلاح النووي من نوع الانفجار الموجه، واستحدث مصطلح "kiloton" من مادة TNT كمقياس للقوة الانفجارية.
بعد الحرب، عمل في اللجنة الاستشارية العامة لمفوضية الطاقة الذرية الأمريكية، وقدم المشورة لمنظمات بما فيها القوات الجوية الأمريكية ومختبر الأبحاث الباليستية بالجيش والمشروع الخاص بالأسلحة المتخصصة للقوات المسلحة ومختبر Lawrence Livermore الوطني. وبصفته مهاجراً مجرياً قلقاً من أن يحقق السوفييت التفوق النووي، صمم وعزز سياسة التدمير المتبادل المؤكد لتحديد سباق التسلح.
الحياة المبكرة والتعليم
الخلفية العائلية
وُلد von Neumann باسم Neumann János Lajos لعائلة يهودية ثرية ومتحضرة وغير متدينة في Hungary—اسم العائلة يأتي أولاً. أسماؤه المعطاة تعادل John Louis باللغة الإنجليزية.
وُلد von Neumann في Budapest، مملكة Hungary، التي كانت جزءاً من الإمبراطورية النمساوية المجرية في ذلك الوقت. كان الأكبر بين ثلاثة أخوة؛ كان لديه أخوان أصغر سناً وهما Mihály (الإنجليزية: Michael von Neumann؛ 1907–1989) و Miklós (Nicholas von Neumann، 1911–2011). كان والده Neumann Miksa (Max von Neumann، 1873–1928) مصرفياً حاصلاً على درجة الدكتوراه في القانون. انتقل إلى Budapest من Pécs في نهاية الثمانينيات من القرن التاسع عشر. وُلد والد Miksa وجده في Ond الآن جزء من مدينة Szerencs، Zemplén County، شمال Hungary. كانت والدة John هي Kann Margit (الإنجليزية: Margaret Kann؛ والداها كانا Jakab Kann و Katalin Meisels من عائلة Meisels. عاشت ثلاثة أجيال من عائلة Kann في شقق فسيحة فوق مكاتب Kann-Heller في Budapest؛ احتلت عائلة von Neumann شقة بـ 18 غرفة في الطابق العلوي.
يا شاب، في الرياضيات أنت لا تفهم الأشياء. أنت فقط تعتاد عليها.
في 20 فبراير 1913، رفع الإمبراطور Franz Joseph والد John إلى النبلاء المجريين لخدمته للإمبراطورية النمساوية المجرية. اكتسبت عائلة Neumann بالتالي الاسم الموروث Margittai، بمعنى "من Margitta" اليوم Marghita، Romania. لم تكن للعائلة أي علاقة بالمدينة؛ تم اختيار الاسم في إشارة إلى Margaret، وكذلك شعار النبالة المختار يصور ثلاث زهور أقحوان. أصبح Neumann János معروفاً باسم margittai Neumann János (John Neumann de Margitta)، والذي غيره لاحقاً إلى Johann von Neumann الألماني.
عبقري في الطفولة
كان von Neumann عبقرياً في الطفولة. عندما كان في السادسة من عمره، كان بإمكانه قسمة رقمين ثمانية أرقام في رأسه وكان يستطيع التحدث باللغة اليونانية القديمة. عندما فاجأ von Neumann البالغ من العمر ست سنوات والدته وهي تحدق بلا هدف، سألها: "ما الذي تحسبينه؟".
لم يبدأ الأطفال التعليم الرسمي في Hungary حتى يبلغوا عشر سنوات من العمر؛ كانت المربيات تدرس von Neumann وإخوته وأبناء عمومته. كان Max يعتقد أن معرفة اللغات بالإضافة إلى Hungarian كانت ضرورية، لذا تم تدريس الأطفال باللغات الإنجليزية والفرنسية والألمانية والإيطالية. في سن الثامنة، كان von Neumann ملماً بحساب التفاضل والتكامل، لكنه كان مهتماً بشكل خاص بالتاريخ. قرأ جميع مجلدات Wilhelm Oncken الـ 46 بعنوان Allgemeine Geschichte in Einzeldarstellungen. كانت نسخة محفوظة في مكتبة خاصة اشتراها Max. تم تحويل أحد الغرف في الشقة إلى مكتبة وغرفة قراءة، مع رفوف الكتب من السقف إلى الأرضية.
دخل von Neumann مدرسة Lutheran Fasori Evangélikus Gimnázium في 1911. كان Eugene Wigner سنة واحدة متقدماً على von Neumann في المدرسة اللوثرية وسرعان ما أصبح صديقه. كانت هذه واحدة من أفضل المدارس في Budapest وكانت جزءاً من نظام تعليم رائع مصمم للنخبة. بموجب النظام المجري، تلقى الأطفال كل تعليمهم في نفس المدرسة الثانوية. أنتج النظام التعليمي المجري جيلاً اشتهر بالإنجازات الفكرية، والذي ضم Theodore von Kármán (من مواليد 1881)، و George de Hevesy (من مواليد 1885)، و Michael Polanyi (من مواليد 1891)، و Leó Szilárd (من مواليد 1898)، و Dennis Gabor (من مواليد 1900)، و Eugene Wigner (من مواليد 1902)، و Edward Teller (من مواليد 1908)، و Paul Erdős (من مواليد 1913). كانوا يُعرفون أحياناً بشكل جماعي باسم "The Martians".
بالرغم من إصرار Max على حضور von Neumann المدرسة في مستوى الصف المناسب لعمره، فقد وافق على توظيف مدرسين خاصين لإعطاءه تدريساً متقدماً في تلك المجالات التي أظهر استعداداً لها. في سن الخمسة عشرة، بدأ بدراسة التفاضل والتكامل المتقدم تحت إشراف الخبير الشهير Gábor Szegő. في اللقاء الأول بينهما، كان Szegő مذهولاً جداً من المواهب الرياضية للصبي حتى بكى. لا تزال بعض الحلول الفورية لـ von Neumann لبعض المشاكل التي طرحها Szegő في التفاضل والتكامل مرسومة على رسائل والده وتُعرض حالياً في أرشيف von Neumann في Budapest. بحلول سن التاسعة عشرة، كان von Neumann قد نشر ورقتي رياضيات رئيسيتين، والثانية منهما أعطت التعريف الحديث للأرقام الترتيبية، والتي حلت محل تعريف Georg Cantor. في نهاية تعليمه في المدرسة الثانوية، امتحن von Neumann وفاز بجائزة Eötvös، وهي جائزة وطنية للرياضيات.
الدراسات الجامعية
وفقاً لصديقه Theodore von Kármán، كان والد von Neumann يريد من John أن يتبعه إلى الصناعة وبالتالي يستثمر وقته في مسعى أكثر فائدة مالية من الرياضيات. في الواقع، طلب والده من von Kármán إقناع ابنه بعدم اختيار الرياضيات تخصصاً رئيسياً. قرر von Neumann ووالده أن أفضل مسار وظيفي هو أن يصبح مهندس كيمياء. هذا لم يكن شيئاً لديه الكثير من المعرفة به، لذا تم ترتيب دراسته لمدة سنتين، دون درجة علمية، في الكيمياء في جامعة Berlin، وبعد ذلك أجرى امتحان القبول في جامعة ETH Zurich المرموقة، والذي نجح فيه في سبتمبر 1923. في نفس الوقت، دخل von Neumann أيضاً جامعة Pázmány Péter في Budapest، كمرشح دكتوراه في الرياضيات. اختار لرسالته إنتاج بديهية لنظرية المجموعات لـ Cantor. تخرج كمهندس كيمياء من ETH Zurich في 1926 على الرغم من أن Wigner يقول أن von Neumann لم يكن مرتبطاً بشدة بموضوع الكيمياء، وأكمل امتحانات نهائياته لدرجة الدكتوراه في الرياضيات في نفس الوقت مع درجة الهندسة الكيميائية، الذي كتب عنه Wigner: "من الواضح أن رسالة الدكتوراه والامتحان لم يشكلوا جهداً كبيراً." ثم ذهب إلى جامعة Göttingen بمنحة من مؤسسة Rockefeller لدراسة الرياضيات تحت إشراف David Hilbert.
المسيرة المبكرة والحياة الخاصة
اكتملت تأهيل von Neumann في 13 ديسمبر 1927، وبدأ محاضراته كـ Privatdozent في جامعة Berlin في 1928. كان أصغر شخص تم انتخابه Privatdozent في تاريخ الجامعة في أي موضوع. بحلول نهاية 1927، كان von Neumann قد نشر 12 ورقة رئيسية في الرياضيات، وبحلول نهاية 1929، 32، بمعدل يقترب من ورقة رئيسية واحدة شهرياً. سمحت له قوة استرجاعه بحفظ صفحات دليل الهاتف بسرعة، وتلاوة الأسماء والعناوين والأرقام الموجودة فيها. في 1929، أصبح Privatdozent مؤقتاً في جامعة Hamburg، حيث كانت آفاق الحصول على منصب أستاذ مستقر أفضل، لكن في أكتوبر من نفس السنة ظهرت فرصة أفضل عندما تم دعوته إلى جامعة Princeton.
في رأس السنة 1930، تزوج von Neumann من Marietta Kövesi، التي كانت قد درست الاقتصاد في جامعة Budapest. أنجب von Neumann و Marietta طفلة واحدة، ابنة، Marina، وُلدت في 1935. اعتباراً من 2017، هي أستاذة متميزة في إدارة الأعمال والسياسة العامة في جامعة Michigan. انفصل الزوجان في 1937. في أكتوبر 1938، تزوج von Neumann من Klara Dan، التي التقى بها خلال رحلاته الأخيرة إلى Budapest قبل اندلاع الحرب العالمية الثانية.
قبل الزواج من Marietta، تم تعميد von Neumann كاثوليكياً في 1930. كان والد von Neumann، Max، قد توفي في 1929. لم يتحول أحد من أفراد العائلة إلى المسيحية بينما كان Max على قيد الحياة، لكن الجميع فعلوا ذلك بعد ذلك.
في 1933، تم عرض منصب أستاذ مدى الحياة عليه في معهد الدراسات المتقدمة في New Jersey عندما فشلت خطة تلك المؤسسة لتعيين Hermann Weyl. بقي أستاذ رياضيات هناك حتى وفاته، على الرغم من أنه أعلن عن نيته الاستقالة وأن يصبح أستاذاً كبيراً في جامعة California، Los Angeles. تابعت أمه وإخوته والحموات von Neumann إلى الولايات المتحدة في 1939. أمركن von Neumann اسمه الأول إلى John، محتفظاً باللقب الألماني النبيل von Neumann. غيّر إخوته أسماءهم إلى "Neumann" و "Vonneumann". أصبح von Neumann مواطناً متجنساً من الولايات المتحدة في 1937، وحاول فوراً أن يصبح ملازماً في فيلق ضباط جيش الولايات المتحدة الاحتياطي. نجح بسهولة في الامتحانات لكن تم رفضه بسبب عمره. يتم الاستشهاد بتحليله قبل الحرب حول كيفية مواجهة فرنسا لألمانيا في كثير من الأحيان: "يا، فرنسا لن تأتي بنتيجة."
كانت Klara و John von Neumann نشطتين اجتماعياً داخل المجتمع الأكاديمي المحلي. كان منزله الخشبي الأبيض في 26 Westcott Road أحد أكبر المنازل السكنية الخاصة في Princeton. كان يرتدي دائماً بدلات رسمية. كان يرتدي مرة واحدة بدلة بثلاث قطع من قماش pinstripe بينما يركب على بغل في Grand Canyon. يُقال أن Hilbert سأل: "يا إلهي، من هو خياط المرشح؟" في امتحان الدكتوراه لـ von Neumann في 1926، لأنه لم يرَ من قبل ملابس مساء بهذا الجمال.
احتفظ von Neumann بشغف مدى الحياة بالتاريخ القديم واشتهر بمعرفته التاريخ
