John von Neumann

John Ludwig von Neumann, původním jménem János, se narodil v Budapešti v rodině bohatého maďarského bankéře. Od malička projevoval znaky geniality – měl jazykové nadání a neobyčejnou paměť. Prý byl v šesti letech schopen žertovat s otcem ve starořečtině a zpaměti uměl dělit osmimístnými čísly. Od dvanácti let ho soukromě učil profesor matematiky z budapešťské univerzity. V sedmnácti publikoval svou první vědeckou práci. Následující rok se zapsal na budapešťskou univerzitu, na radu otce zvolil perspektivní obor chemické inženýrství. Studium bylo pro něho tak snadné, že se nudil, a tak ve volném čase napsal doktorskou práci z matematiky. Ve dvaadvaceti letech odešel na univerzitu do Berlína, kde nastoupil jako nejmladší asistující profesor v historii. Začal se zabývat kvantovou teorií a teorií neutronové sítě. Už tehdy byl uznávaným vědcem, ale celosvětově se proslavil v roce 1928 jako spolutvůrce matematické teorie her, která je dodnes používána v ekonomice i v politice. Od roku 1930 byl hostujícím profesorem v americkém Princetonu. V roce 1933 do USA přesídlil natrvalo a v právě zakládaném Institut for Advanced Study se stal vedoucím oddělení matematiky.

John von Neumann.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Když začala druhá světová válka, soustředila se na von Neumanna pozornost vlády i armádních činitelů. Stal se jednou z hlavních postav Manhattanského projektu, jehož cílem bylo vyvinout atomovou bombu rychleji než Němci. Vědci, kteří se na projektu sešli, zastávali dvě různé teorie, jak bombu zkonstruovat. První vyžadovala velké množství izotopu uranu U235, které nebylo snadné získat. Proto začal tým pracovat na konstrukci bomby s použitím plutonia, jehož výroba i ve velkém množství byla poměrně jednoduchá. Von Neumann se připojil k projektu v září roku 1943. Tehdy tým řešil zásadní problém: jaké zvolit množství explozivního materiálu, který obalí plutonium velikosti grapefruitu, aby došlo k nejúčinnějšímu výbuchu. Byl to velmi obtížný matematický problém, na němž do té doby ztroskotávali nejlepší vědci Manhattanského projektu. Von Neumann jej vyřešil okamžitě. Vytvořil si tak mezi spolupracovníky, z nichž mnoho bylo nositeli Nobelovy ceny, armádu nepřátel. I nejmenší pochybnosti o jeho genialitě zmizely 16. července 1945, kdy byla plutoniová bomba úspěšně vyzkoušena v poušti v Novém Mexiku. V srpnu 1945 použili Američané oba typy atomových bomb v Japonsku. Dne 6. srpna bombu U–235 nad Hirošimou a o tři dny později plutoniovou bombu v Nagasaki. Von Neumannův zápalný systém fungoval perfektně. Plutoniová bomba měla ničivou sílu 22 000 tun TNT, tedy dvojnásobnou proti bombě použité v Hirošimě. Třetí bomba připravovaná k použití proti Japonsku měla být rovněž plutoniová. K jejímu svržení už nedošlo, protože císař Hirohito kapituloval. V té době von Neumann spolupracoval na vývoji dalšího typu ničivé zbraně – vodíkové bomby s desktruktivní silou tisíckrát větší, než měly bomby použité v Japonsku. Tentokrát byly matematické výpočty i nad jeho síly. Proto v roce 1950 použil k výpočtům počítač, na jehož konstrukci se podílel ještě v době, kdy pracoval v Princetonu. O dva roky později byl malý ostrůvek v Tichém oceáně vymazán z povrchu země při první zkoušce této ničivé zbraně. Začala nejnebezpečnější etapa studené války. Von Neumann se stal poradcem americké vlády.

John von Neumann při rozhovoru se studentem na odpoledním čaji v Institute for Advanced Study.
Zdroj: LIFE photo archive hosted by Google [images.google.com/hosted/life].

Vědecký zájem Neumanna byl neubyčejně široký. Kromě fyziky se zabýval i matematikou – logikou, teorií množin, algebrou, funkcionální analýzou, teorií topologických grup, teorií pravděpodobnosti a matematickými metodami v ekonomii, teorií her i teorií samočinných počítačů. Zasáhl do projektu ENIAC a spolupracoval na projektu EDVAC. Jeden počítač pojmenovali na jeho počest JOHNIAC. Spolu s americkým matematikem Stanislawem Ulamem jako první formulovali metodu Monte–Carlo. Našel matematické ekvivalenty mezi vlnovou mechanikou Erwina Schrödingera a mechanikou maticovou Wernera Heisenberga. V roce 1928 dokázal základní větu teorie her, ale až po 16 letech ji v roce 1944 publikoval v knize Theory of Games and Economic Behavior (Teorie her a ekonomické chování), kterou vydal spolu s americkým ekonomem Oskarem Morgensternem.

V roce 1955 se přestěhoval se svou manželkou do Washingtonu. John Von Neumann zemřel o dva roky později na rakovinu. Bylo mu necelých čtyřiapadesát let.

Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Použité zdroje

[1] TESAŘÍK, B. Sto let od narození Johna von Neumanna – průkopníka kybernetiky. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, prosinec 2003, roč. 13, č. 4, s. 251–252. ISSN 1210–1761.

[2] Dějiny matematiky a fyziky v obrazech, osmý soubor. Redigoval Jaroslav Folta. 1. vydání. Praha: Jednota československých matematiků a fyziků, 1989. ISBN 80–7015–012–2.

[3] Encyklopedická edice, listy, matematici. ISBN 80–860–44–05–X.