Si la gente no cree que las matemáticas son simples, es solo porque no se dan cuenta de lo complicada que es la vida.
John von Neumann fue un matemático, físico, informático, ingeniero y polímata húngaro-estadounidense. Von Neumann fue ampliamente considerado como el matemático más destacado de su época y se dijo que era "el último representante de los grandes matemáticos". Integró la ciencia pura y aplicada.
Von Neumann hizo contribuciones significativas a muchos campos, incluidos fundamentos de las matemáticas, análisis funcional, teoría ergódica, teoría de la representación, álgebras de operadores, geometría, topología y análisis numérico, física mecánica cuántica, hidrodinámica y mecánica estadística cuántica, economía teoría de juegos, computación arquitectura de Von Neumann, programación lineal, máquinas autorreplicantes, computación estocástica y estadística.
Fue un pionero en la aplicación de la teoría de operadores a la mecánica cuántica en el desarrollo del análisis funcional, y una figura clave en el desarrollo de la teoría de juegos y los conceptos de autómatas celulares, el constructor universal y la computadora digital.
Von Neumann publicó más de 150 artículos en su vida: aproximadamente 60 en matemáticas puras, 60 en matemáticas aplicadas, 20 en física y el resto sobre temas matemáticos especiales o no matemáticos. Su último trabajo, un manuscrito inacabado escrito mientras estaba en el hospital, fue publicado posteriormente en forma de libro como The Computer and the Brain.
Su análisis de la estructura de la autorreplicación precedió al descubrimiento de la estructura del ADN. En una breve lista de hechos sobre su vida que presentó a la Academia Nacional de Ciencias, escribió: "La parte de mi trabajo que considero más esencial es la de la mecánica cuántica, que se desarrolló en Göttingen en 1926 y posteriormente en Berlín en 1927-1929. También, mi trabajo sobre varias formas de teoría de operadores, Berlín 1930 y Princeton 1935-1939; sobre el teorema ergódico, Princeton, 1931-1932".
Durante la Segunda Guerra Mundial, von Neumann trabajó en el Proyecto Manhattan con el físico teórico Edward Teller, el matemático Stanislaw Ulam y otros, resolviendo pasos clave en la física nuclear involucrada en reacciones termonucleares y la bomba de hidrógeno. Desarrolló los modelos matemáticos detrás de las lentes explosivas utilizadas en el arma nuclear de tipo implosión y acuñó el término "kilotón" de TNT como medida de la fuerza explosiva generada.
Después de la guerra, sirvió en el Comité Asesor General de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos y consultó para organizaciones que incluían la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército, el Proyecto Especial de Armas de las Fuerzas Armadas y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Como emigrante húngaro, preocupado por que los soviéticos lograran la superioridad nuclear, diseñó y promovió la política de destrucción mutua asegurada para limitar la carrera armamentista.
Vida temprana y educación
Origen familiar
Von Neumann nació como Neumann János Lajos en una familia judía acomodada, aculturada y no practicante en Hungría; el apellido familiar va primero. Sus nombres de pila equivalen a John Louis en inglés.
Von Neumann nació en Budapest, Reino de Hungría, que entonces era parte del Imperio Austrohúngaro. Era el mayor de tres hermanos; sus dos hermanos menores eran Mihály inglés: Michael von Neumann; 1907-1989 y Miklós Nicholas von Neumann, 1911-2011. Su padre, Neumann Miksa Max von Neumann, 1873-1928 era banquero y tenía un doctorado en derecho. Se había trasladado a Budapest desde Pécs a finales de la década de 1880. El padre y el abuelo de Miksa nacieron ambos en Ond ahora parte de la ciudad de Szerencs, Condado de Zemplén, norte de Hungría. La madre de John era Kann Margit inglés: Margaret Kann; sus padres eran Jakab Kann y Katalin Meisels de la familia Meisels. Tres generaciones de la familia Kann vivieron en apartamentos espaciosos sobre las oficinas de Kann-Heller en Budapest; la familia de von Neumann ocupaba un apartamento de 18 habitaciones en el piso superior.
Joven, en matemáticas no entiende las cosas. Solo te acostumbras a ellas.
El 20 de febrero de 1913, el Emperador Franz Joseph elevó al padre de John a la nobleza húngara por su servicio al Imperio Austrohúngaro. La familia Neumann adquirió así el apelativo hereditario Margittai, que significa "de Margitta" hoy Marghita, Rumania. La familia no tenía conexión con la ciudad; el apelativo fue elegido en referencia a Margaret, y fue su escudo de armas elegido que representa tres margaritas. Neumann János se convirtió en margittai Neumann János John Neumann de Margitta, que luego cambió al alemán Johann von Neumann.
Niño prodigio
Von Neumann fue un niño prodigio. Cuando tenía seis años, podía dividir dos números de ocho dígitos en su cabeza y podía conversar en griego antiguo. Cuando el pequeño von Neumann de seis años sorprendió a su madre mirando sin propósito, le preguntó: "¿Qué estás calculando?".
Los niños no comenzaban la educación formal en Hungría hasta que tenían diez años; institutrices enseñaban a von Neumann, sus hermanos y sus primos. Max creía que el conocimiento de idiomas además del húngaro era esencial, por lo que los niños recibieron tutorías en inglés, francés, alemán e italiano. A los ocho años, von Neumann estaba familiarizado con cálculo diferencial e integral, pero estaba particularmente interesado en la historia. Leyó completamente la Allgemeine Geschichte in Einzeldarstellungen de 46 volúmenes de Wilhelm Oncken. Una copia estaba contenida en una biblioteca privada que Max compró. Una de las habitaciones del apartamento fue convertida en biblioteca y sala de lectura, con estanterías de piso a techo.
Von Neumann ingresó en el Lutheran Fasori Evangélikus Gimnázium en 1911. Eugene Wigner estaba un año adelante de von Neumann en la Escuela Luterana y pronto se convirtió en su amigo. Esta fue una de las mejores escuelas de Budapest y era parte de un brillante sistema educativo diseñado para la élite. Bajo el sistema húngaro, los niños recibían toda su educación en el mismo gimnasio. El sistema escolar húngaro produjo una generación conocida por sus logros intelectuales, que incluía Theodore von Kármán nacido 1881, George de Hevesy nacido 1885, Michael Polanyi nacido 1891, Leó Szilárd nacido 1898, Dennis Gabor nacido 1900, Eugene Wigner nacido 1902, Edward Teller nacido 1908 y Paul Erdős nacido 1913. Colectivamente, a veces se los conocía como "Los Marcianos".
Aunque Max insistió en que von Neumann asistiera a la escuela en el nivel de grado apropiado para su edad, aceptó contratar tutores privados para darle instrucción avanzada en aquellas áreas en las que había demostrado aptitud. A los 15 años, comenzó a estudiar cálculo avanzado bajo el reconocido analista Gábor Szegő. En su primer encuentro, Szegő quedó tan asombrado con el talento matemático del niño que fue movido a lágrimas. Algunas de las soluciones instantáneas de von Neumann a los problemas que Szegő planteó en cálculo están esbozadas en la papelería de su padre y todavía se exhiben en el archivo de von Neumann en Budapest. A los 19 años, von Neumann había publicado dos artículos matemáticos importantes, el segundo de los cuales dio la definición moderna de números ordinales, que sustituyó la definición de Georg Cantor. Al concluir su educación en el gimnasio, von Neumann se presentó y ganó el Premio Eötvös, un premio nacional de matemáticas.
Estudios universitarios
Según su amigo Theodore von Kármán, el padre de von Neumann quería que John lo siguiera en la industria e invirtiera su tiempo en un esfuerzo más financieramente útil que las matemáticas. De hecho, su padre le pidió a von Kármán que persuadiera a su hijo de no tomar las matemáticas como su especialidad. Von Neumann y su padre decidieron que el mejor camino profesional era convertirse en ingeniero químico. No era algo de lo que von Neumann tuviera mucho conocimiento, así que se arregló para que tomara un curso de dos años sin título en química en la Universidad de Berlín, después de lo cual se presentó al examen de ingreso a la prestigiosa ETH Zurich, que aprobó en septiembre de 1923. Al mismo tiempo, von Neumann también ingresó en la Universidad Pázmány Péter en Budapest como candidato a doctorado en matemáticas. Para su tesis, eligió producir una axiomatización de la teoría de conjuntos de Cantor. Se graduó como ingeniero químico de ETH Zurich en 1926 aunque Wigner dice que von Neumann nunca estuvo muy apegado al tema de la química, y aprobó sus exámenes finales para su doctorado en matemáticas simultáneamente con su título de ingeniería química, de lo cual Wigner escribió: "Evidentemente una tesis de doctorado y examen no constituía un esfuerzo apreciable". Luego fue a la Universidad de Göttingen con una beca de la Fundación Rockefeller para estudiar matemáticas bajo David Hilbert.
Carrera temprana y vida privada
La habilitación de von Neumann se completó el 13 de diciembre de 1927, e inició sus clases como Privatdozent en la Universidad de Berlín en 1928. Fue la persona más joven jamás elegida Privatdozent en la historia de la universidad en cualquier materia. A finales de 1927, von Neumann había publicado 12 artículos importantes en matemáticas, y a finales de 1929, 32, a razón de aproximadamente un artículo importante por mes. Su poder de recuerdo le permitía memorizar rápidamente las páginas de directorios telefónicos y recitar los nombres, direcciones y números de los mismos. En 1929, fue brevemente Privatdozent en la Universidad de Hamburgo, donde las perspectivas de convertirse en profesor titular eran mejores, pero en octubre de ese año se presentó una mejor oportunidad cuando fue invitado a la Universidad de Princeton.
El Día de Año Nuevo de 1930, von Neumann se casó con Marietta Kövesi, quien había estudiado economía en la Universidad de Budapest. Von Neumann y Marietta tuvieron una hija, Marina, nacida en 1935. A partir de 2017, es profesora distinguida de administración empresarial y política pública en la Universidad de Michigan. La pareja se divorció en 1937. En octubre de 1938, von Neumann se casó con Klara Dan, a quien había conocido durante sus últimos viajes a Budapest antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial.
Antes de casarse con Marietta, von Neumann fue bautizado católico en 1930. El padre de von Neumann, Max, había muerto en 1929. Ninguno de los miembros de la familia se convirtió al cristianismo mientras Max vivía, pero todos lo hicieron después.
En 1933, le ofrecieron una cátedra vitalicia en el Instituto de Estudios Avanzados en Nueva Jersey cuando el plan de esa institución de nombrar a Hermann Weyl fracasó. Permaneció como profesor de matemáticas allí hasta su muerte, aunque había anunciado su intención de renunciar y convertirse en profesor en general en la Universidad de California, Los Ángeles. Su madre, hermanos y cuñados siguieron a von Neumann a los Estados Unidos en 1939. Von Neumann anglicizó su nombre de pila a John, manteniendo el apellido germano-aristocrático von Neumann. Sus hermanos cambiaron el suyo a "Neumann" y "Vonneumann". Von Neumann se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos en 1937 e inmediatamente intentó convertirse en teniente en el Cuerpo de Reserva de Oficiales del Ejército de los Estados Unidos. Aprobó los exámenes fácilmente pero fue rechazado por su edad. Su análisis de la preguerra sobre cómo resistiría Francia a Alemania se cita a menudo: "Oh, Francia no importará".
Klara y John von Neumann eran socialmente activos dentro de la comunidad académica local. Su casa de tablillas blancas en 26 Westcott Road era una de las residencias privadas más grandes de Princeton. Siempre usaba trajes formales. Una vez usó un traje de tres piezas a rayas mientras cabalgaba por el Gran Cañón montado en una mula. Se informa que Hilbert preguntó: "Por favor, ¿quién es el sastre del candidato?" en el examen de doctorado de von Neumann en 1926, ya que nunca había visto ropa de noche tan hermosa.
Von Neumann tenía una pasión de toda la vida por la historia antigua y era famoso por su conocimiento histórico. Un profesor de historia bizantina en Princeton una vez dijo que von Neumann tenía mayor experiencia en historia bizantina que él.
A von Neumann le gustaba comer y beber; su esposa, Klara, dijo que podía contarlo todo excepto calorías. Disfrutaba del humor en yidis y "de color fuerte", especialmente limericks. Era un no fumador. En Princeton, recibió quejas por tocar regularmente música de marcha alemana extremadamente fuerte en su fonógrafo, lo que distraía a los de las oficinas adyacentes, incluido Albert Einstein, de su trabajo. Von Neumann hacía parte de su mejor trabajo en ambientes ruidosos y caóticos, y una vez reprendió a su esposa por preparar un estudio tranquilo para que trabajara. Nunca lo usó, prefiriendo la sala de estar de la pareja con su televisor tocando fuertemente. A pesar de ser un conductor notoriamente malo, disfrutaba conducir, frecuentemente mientras leía un libro, ocasionando numerosos arrestos así como accidentes. Cuando Cuthbert Hurd lo contrató como consultor de IBM, Hurd a menudo pagaba silenciosamente las multas por sus infracciones de tránsito.
El amigo más cercano de von Neumann en los Estados Unidos fue el matemático Stanislaw Ulam. Un amigo posterior de Ulam, Gian-Carlo Rota, escribió: "Pasarían horas gosipando y riendo, intercambiando chistes judíos, y entrando y saliendo del diálogo matemático". Cuando von Neumann se estaba muriendo en el hospital, cada vez que Ulam lo visitaba, llegaba preparado con una nueva colección de chistes para animarlo. Von Neumann creía que gran parte de su pensamiento matemático ocurría intuitivamente; a menudo se iba a dormir con un problema sin resolver y sabía la respuesta al despertarse. Ulam notó que
