Se as pessoas não acreditam que a matemática é simples, é apenas porque não percebem como a vida é complicada.
John von Neumann foi um matemático, físico, cientista da computação, engenheiro e polímata húngaro-americano. Von Neumann era geralmente considerado o principal matemático de sua época e disse ser "o último representante dos grandes matemáticos". Ele integrou ciências puras e aplicadas.
Von Neumann fez contribuições importantes para muitos campos, incluindo fundações da matemática, análise funcional, teoria ergódica, teoria da representação, álgebras de operadores, geometria, topologia e análise numérica, física mecânica quântica, hidrodinâmica e mecânica estatística quântica, economia teoria dos jogos, computação arquitetura de Von Neumann, programação linear, máquinas autorreplicantes, computação estocástica e estatística.
Ele foi pioneiro na aplicação da teoria dos operadores à mecânica quântica no desenvolvimento da análise funcional e uma figura-chave no desenvolvimento da teoria dos jogos e dos conceitos de autômatos celulares, do construtor universal e do computador digital.
Von Neumann publicou mais de 150 artigos em sua vida: cerca de 60 em matemática pura, 60 em matemática aplicada, 20 em física e o restante sobre assuntos matemáticos especiais ou não-matemáticos. Seu último trabalho, um manuscrito inacabado escrito enquanto estava no hospital, foi posteriormente publicado em forma de livro como The Computer and the Brain.
Sua análise da estrutura da autorreplicação precedeu a descoberta da estrutura do DNA. Em uma breve lista de fatos sobre sua vida que ele apresentou à National Academy of Sciences, escreveu: "A parte do meu trabalho que considero mais essencial é a sobre mecânica quântica, que se desenvolveu em Göttingen em 1926 e posteriormente em Berlin em 1927–1929. Também, meu trabalho em várias formas de teoria dos operadores, Berlin 1930 e Princeton 1935–1939; sobre o teorema ergódico, Princeton, 1931–1932."
Durante a Segunda Guerra Mundial, von Neumann trabalhou no Projeto Manhattan com o físico teórico Edward Teller, matemático Stanislaw Ulam e outros, resolvendo etapas-chave na física nuclear envolvida em reações termnucleares e na bomba de hidrogênio. Ele desenvolveu os modelos matemáticos por trás das lentes explosivas usadas na arma nuclear tipo implosão e cunhou o termo "kiloton" de TNT como medida da força explosiva gerada.
Após a guerra, serviu no Comitê Consultivo Geral da Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos e consultou para organizações incluindo a Força Aérea dos Estados Unidos, o Laboratório de Pesquisa Balística do Exército, o Projeto de Armas Especiais das Forças Armadas e o Lawrence Livermore National Laboratory. Como um emigrado húngaro, preocupado que os soviéticos alcançassem superioridade nuclear, desenhou e promoveu a política de destruição mutuamente assegurada para limitar a corrida armamentista.
Primeiros anos e educação
Contexto familiar
Von Neumann nasceu Neumann János Lajos em uma família judaica rica, aculturada e não observante na Hungria; o sobrenome da família vem em primeiro lugar. Seus nomes dados equivalem a John Louis em inglês.
Von Neumann nasceu em Budapest, Reino da Hungria, que era então parte do Império Austro-Húngaro. Ele era o mais velho de três irmãos; seus dois irmãos mais jovens eram Mihály em inglês: Michael von Neumann; 1907–1989 e Miklós Nicholas von Neumann, 1911–2011. Seu pai, Neumann Miksa Max von Neumann, 1873–1928 era um banqueiro, que possuía um doutorado em direito. Ele havia se mudado para Budapest de Pécs no final dos anos 1880. O pai e avô de Miksa nasceram em Ond, agora parte da cidade de Szerencs, Condado de Zemplén, norte da Hungria. A mãe de John era Kann Margit em inglês: Margaret Kann; seus pais eram Jakab Kann e Katalin Meisels da família Meisels. Três gerações da família Kann viveram em apartamentos espaçosos acima dos escritórios Kann-Heller em Budapest; a família von Neumann ocupava um apartamento de 18 cômodos no último andar.
Rapaz, em matemática você não entende as coisas. Você apenas se acostuma com elas.
Em 20 de fevereiro de 1913, o Imperador Franz Joseph elevou o pai de John à nobreza húngara por seus serviços ao Império Austro-Húngaro. A família Neumann adquiriu assim o apelido hereditário Margittai, significando "de Margitta" hoje Marghita, Romênia. A família não tinha conexão com a cidade; o apelido foi escolhido em referência a Margaret, assim como seu brasão escolhido retratando três margaridas. Neumann János tornou-se margittai Neumann János John Neumann de Margitta, que ele posteriormente mudou para Johann von Neumann alemão.
Criança prodígio
Von Neumann era uma criança prodígio. Quando tinha seis anos, conseguia dividir dois números de oito dígitos em sua cabeça e podia conversar em grego antigo. Quando o von Neumann de seis anos pegou sua mãe olhando aimlessly, perguntou a ela, "O que você está calculando?".
As crianças não começavam escolarização formal na Hungria até os dez anos de idade; governantas ensinavam von Neumann, seus irmãos e seus primos. Max acreditava que o conhecimento de idiomas além do húngaro era essencial, então as crianças foram tuteladas em inglês, francês, alemão e italiano. Aos oito anos, von Neumann era familiarizado com cálculo diferencial e integral, mas estava particularmente interessado em história. Ele leu todo o Allgemeine Geschichte in Einzeldarstellungen de 46 volumes de Wilhelm Oncken. Uma cópia estava contida em uma biblioteca privada que Max adquiriu. Um dos cômodos do apartamento foi convertido em biblioteca e sala de leitura, com prateleiras do chão ao teto.
Von Neumann entrou no Lutheran Fasori Evangélikus Gimnázium em 1911. Eugene Wigner estava um ano à frente de von Neumann na Escola Luterana e logo se tornou seu amigo. Esta era uma das melhores escolas de Budapest e fazia parte de um brilhante sistema educacional projetado para a elite. Sob o sistema húngaro, as crianças recebiam toda sua educação no mesmo ginásio. O sistema escolar húngaro produziu uma geração conhecida por realizações intelectuais, que incluía Theodore von Kármán nascido em 1881, George de Hevesy nascido em 1885, Michael Polanyi nascido em 1891, Leó Szilárd nascido em 1898, Dennis Gabor nascido em 1900, Eugene Wigner nascido em 1902, Edward Teller nascido em 1908 e Paul Erdős nascido em 1913. Coletivamente, às vezes eram conhecidos como "Os Marcianos".
Embora Max insistisse que von Neumann frequentasse a escola no nível de série apropriado à sua idade, concordou em contratar tutores particulares para lhe dar instrução avançada naquelas áreas nas quais havia demonstrado aptidão. Aos 15 anos, começou a estudar cálculo avançado sob o renomado analista Gábor Szegő. No primeiro encontro deles, Szegő ficou tão espantado com o talento matemático do menino que foi movido às lágrimas. Algumas das soluções instantâneas de von Neumann para os problemas que Szegő apresentava em cálculo estão esboçadas no papel timbrado de seu pai e ainda estão em exposição no arquivo von Neumann em Budapest. Aos 19 anos, von Neumann tinha publicado dois artigos matemáticos principais, o segundo dos quais deu a definição moderna de números ordinais, que superou a definição de Georg Cantor. Na conclusão de sua educação no ginásio, von Neumann se apresentou e venceu o Prêmio Eötvös, um prêmio nacional de matemática.
Estudos universitários
De acordo com seu amigo Theodore von Kármán, o pai de von Neumann queria que John o seguisse na indústria e investisse seu tempo em um empreendimento mais financeiramente útil que a matemática. Na verdade, seu pai pediu a von Kármán para persuadir seu filho a não tomar matemática como sua especialização. Von Neumann e seu pai decidiram que o melhor caminho de carreira era se tornar um engenheiro químico. Não era algo que von Neumann tinha muito conhecimento, então foi arranjado para ele fazer um curso de dois anos, sem diploma, em química na Universidade de Berlin, após o qual fez o exame de admissão para o prestigioso ETH Zurich, que passou em setembro de 1923. Ao mesmo tempo, von Neumann também entrou na Universidade Pázmány Péter em Budapest, como candidato a Ph.D. em matemática. Para sua tese, escolheu produzir uma axiomatização da teoria dos conjuntos de Cantor. Formou-se como engenheiro químico pela ETH Zurich em 1926, embora Wigner diga que von Neumann nunca foi muito apegado ao assunto de química, e passou seus exames finais para seu Ph.D. em matemática simultaneamente com seu diploma de engenharia química, sobre o qual Wigner escreveu: "Evidentemente uma tese de Ph.D. e exame não constituíram um esforço apreciável." Ele então foi para a Universidade de Göttingen com uma bolsa da Fundação Rockefeller para estudar matemática sob David Hilbert.
Carreira inicial e vida privada
A habilitação de von Neumann foi concluída em 13 de dezembro de 1927, e ele começou suas aulas como Privatdozent na Universidade de Berlin em 1928. Ele era a pessoa mais jovem jamais eleita Privatdozent na história da universidade em qualquer assunto. Até o final de 1927, von Neumann tinha publicado 12 artigos principais em matemática, e até o final de 1929, 32, uma taxa de quase um artigo principal por mês. Seus poderes de lembrança lhe permitiam memorizar rapidamente as páginas de listas telefônicas e recitar os nomes, endereços e números contidos nelas. Em 1929, tornou-se brevemente um Privatdozent na Universidade de Hamburg, onde as perspectivas de se tornar um professor titular eram melhores, mas em outubro daquele ano uma oferta melhor se apresentou quando foi convidado para a Universidade de Princeton.
No Dia de Ano Novo de 1930, von Neumann se casou com Marietta Kövesi, que havia estudado economia na Universidade de Budapest. Von Neumann e Marietta tiveram um filho, uma filha, Marina, nascida em 1935. A partir de 2017, ela é uma professora distinta de administração de negócios e política pública na Universidade de Michigan. O casal se divorciou em 1937. Em outubro de 1938, von Neumann se casou com Klara Dan, que havia conhecido durante suas últimas viagens de volta a Budapest antes do início da Segunda Guerra Mundial.
Antes de se casar com Marietta, von Neumann foi batizado como católico em 1930. O pai de von Neumann, Max, havia morrido em 1929. Nenhum membro da família havia se convertido ao cristianismo enquanto Max estava vivo, mas todos o fizeram depois.
Em 1933, foi oferecida uma cátedra vitalícia no Instituto para Estudo Avançado em New Jersey quando o plano dessa instituição de nomear Hermann Weyl fracassou. Ele permaneceu como professor de matemática lá até sua morte, embora tivesse anunciado sua intenção de renunciar e se tornar professor em geral na Universidade da Califórnia, Los Angeles. Sua mãe, irmãos e sogros seguiram von Neumann para os Estados Unidos em 1939. Von Neumann anglicizou seu primeiro nome para John, mantendo o sobrenome alemão-aristocrático von Neumann. Seus irmãos mudaram os seus para "Neumann" e "Vonneumann". Von Neumann se tornou cidadão naturalizado dos Estados Unidos em 1937 e imediatamente tentou se tornar tenente no Corpo de Reserva de Oficiais do Exército dos Estados Unidos. Ele passou nos exames com facilidade, mas foi rejeitado por causa de sua idade. Sua análise do pré-guerra sobre como a França se manteria contra a Alemanha é frequentemente citada: "Oh, a França não importará."
Klara e John von Neumann eram socialmente ativos dentro da comunidade acadêmica local. Sua casa de tábuas brancas em 26 Westcott Road era uma das maiores residências privadas de Princeton. Ele sempre usava ternos formais. Uma vez usou um terno de três peças com listras enquanto cavalgava pelo Grand Canyon montado em uma mula. Hilbert teria perguntado, "Reza, quem é o alfaiate do candidato?" no exame de doutorado de von Neumann em 1926, pois nunca havia visto roupas noturnas tão bonitas.
Von Neumann possuía uma paixão vitalícia pela história antiga e era renomado por seu conhecimento histórico. Um professor de história bizantina em Princeton disse uma vez que von Neumann tinha maior expertise em história bizantina do que ele.
Von Neumann gostava de comer e beber; sua esposa, Klara, disse que ele podia contar tudo, menos calorias. Ele apreciava humor iídiche e "de cores apagadas", especialmente limericks. Ele era não-fumante. Em Princeton, recebeu reclamações por regularmente tocar música de marcha alemã extremamente alta em seu gramofone, que distraía as pessoas nos escritórios vizinhos, incluindo Albert Einstein, de seu trabalho. Von Neumann fez alguns de seus melhores trabalhos em ambientes barulhentos e caóticos, e uma vez repreendeu sua esposa por preparar um estudo tranquilo para ele trabalhar. Ele nunca o usou, preferindo a sala de estar do casal com sua televisão tocando alto. Apesar de ser um motorista notoriamente ruim, gostava de dirigir—frequentemente enquanto lia um livro—ocasionando numerosas prisões bem como acidentes. Quando Cuthbert Hurd o contratou como consultor da IBM, Hurd frequentemente pagava discretamente as multas por suas infrações de trânsito.
O amigo mais próximo de von Neumann nos Estados Unidos era o matemático Stanislaw Ulam. Um amigo posterior de Ulam, Gian-Carlo Rota, escreveu, "Eles passariam horas a fio fofocando e rindo, trocando piadas judaicas e flutuando dentro e fora de conversas matemáticas." Quando von Neumann estava morrendo no hospital, toda vez que Ulam visitava, vinha preparado com uma nova coleção de piadas para animá-lo. Von Neumann acreditava que muito de seu pensamento matemático ocorria intuitivamente; ele frequentemente iria dormir com um problema não resolvido e conheceria a resposta ao acordar. Ulam notou que
