René Thom

René Frédéric Thom (2. syyskuuta 1923 Montbéliard – 25. lokakuuta 2002 Bures-sur-Yvette) oli ranskalainen matemaatikko. Hänet tunnetaan topologina, ja hän sai vuonna 1958 aiheeseen liityneistä tutkimuksistaan Fieldsin mitalin. Myöhemmin urallaan hän laajensi tutkimuksiaan matematiikan ulkopuolelle, sillä hänellä ei mielestään ollut enää annettavaa puhtaalle matematiikalle. Thom kehitti katastrofiteorian, joka pyrki kuvaamaan äkillisiä muutoksia.

Nuoruus 
René Thom syntyi Ranskan Montbéliardissa, lähellä Sveitsin rajaa. Hänen vanhempansa olivat kauppiaita, ja hän kävi peruskoulunsa kaupungissa. Thom osoitti jo kouluaikanaan kokeissa yliopistotason kykyjä. Hän suoritti matematiikan perustutkinnon Besançonissa vuonna 1940, hieman ennen kuin Saksa valtasi Ranskan. Thomin vanhemmat lähettivät hänet ja hänen veljensä pois Ranskasta, turvaan sodalta. Hän kuitenkin palasi Ranskaan muutaman kuukauden kuluttua. Thom muutti Sveitsistä äitinsä ystävän luokse Lyoniin, missä jatkoi opintojaan ja suoritti filosofian perustutkinnon kesäkuussa 1941.

Ura

Uran alku ja Fieldsin mitali 
Thom pääsi toisella yrittämällään École normale supérieuren korkeakouluun vuonna 1943. Hän tutustui siellä matemaatikko Henri Cartaniin, ja tämä esitteli Thomille Bourbaki-ryhmää, johon kuului monia ranskalaisia huippumatemaatikkoja ja joka julkaisi useita tutkimuksia salanimellä Nicolas Bourbaki. Vuonna 1946 Thom siirtyi Strasbourgin yliopistoon jatkamaan työtään Cartanin alaisuudessa. Hän julkaisi ensimmäisen tieteellisen artikkelinsa 1949. Hänen väitöskirjansa valmistui 1951. Siinä Thom kehitti kobordismin perusteita.

Ranskasta Thom lähti matkastipendin turvin Yhdysvaltoihin, missä hän tapasi muun muassa Alfred Einsteinin, Hermann Weylin ja Norman Steenrodin ja osallistui Kunihiko Kodairan järjestämään seminaariin. Ranskaan palattuaan hän opetti Grenoblen Joseph Fourier -yliopistossa 1953–1954 ja sitten Strasbourgin yliopistossa, josta hän sai professorinviran vuonna 1957. Samana vuonna hän oli vierailevana professorina Bonnin yliopistossa. Hän tutki tuona aikana topologiaa, erityisesti kobordismia ja transversaalisuutta, ja jatkoi väitöskirjansa aihepiirin tutkimuksia. Thom julkaisi artikkelin Quelques propriétés globales des variétés differentiables, jossa hän rakensi kobordismin teoriaa ja jonka ansiosta hänet palkittiin Fieldsin mitalilla vuonna 1958.

Katastrofiteorian kehittäminen 
Thom opetti Strasbourgissa vuoteen 1963. Hän oli kuitenkin jo 1950-luvun lopulla – julkaistuaan tutkimuksen singulariteettiteoriasta – alkanut tuntea jäävänsä matematiikan kehityksestä jälkeen. Matematiikka kehittyi hänen mukaansa kohti abstraktia, kohti algebraa. Tästä syystä Thom päätti tutkia myös joitain konkreettisia geometrian aloja, kuten sädeoptiikkaa. Vuonna 1964 hän siirtyi Institut des hautes études scientifiquesiin (IHES). Siellä hän vakuuttui siitä, ettei hänellä ollut enää paljonkaan sanottavaa puhtaasta matematiikasta, mutta siellä hän pystyi vapaammin ylittämään tieteenalojen rajoja. Thom myönsi myöhemmin, että matematiikassa hän tunsi jäävänsä erityisesti Alexander Grothendieckin varjoon.

IHES:ssä Thom alkoi tutkia erityisesti topologian biologisia ja kielitieteellisiä sovelluksia. Hän valmisteli 1960-luvun lopulla kirjaansa Stabilité structurelle et morphogénèse, joka julkaistiin lopulta 1972. Thom kuvailee kirjassaan tilanteita, joissa asteittain muuttuvat voimat johtavat niin sanottuun katastrofiin eli yllättävään muutokseen. Thomin kehittämää ajatusta kutsutaan katastrofiteoriaksi. Vuonna 1966 hän oli julkaissut jo artikkelin, jossa hän esitteli seitsemän peruskatastrofityyppiä. Thom kutsui IHES:iin tutkijoita kehittämään katastrofiteoriaa. Yksi näistä oli topologiaakin tutkinut Christopher Zeeman, joka keksi termin katastrofiteoria. Zeemanilla ja Thomilla oli kuitenkin runsaasti näkemyseroja katastrofiteorian suunnasta, vaikka Zeemanin popularisointitaitojen ansiosta teoria alkoi saada suosiota. Thomille katastrofiteoria ei ollut ennustava vaan selittävä. Hän jättikin muille teorian kvantitatiiviset tutkimukset.

Thom kirja kohautti matemaatikkoja, ja monet alkoivat soveltaa katastrofiteorian ajatuksia biologiaan, sosiologiaan ja taloustieteeseen. Tulokset olivat kuitenkin vaihtelevia. Vaikka teorian laajempi merkitys jäikin epäselväksi, se on edesauttanut monien uusien matemaattisten teorioiden, kuten kaaosteorian, kehittämistä. Salvador Dalí maalasi aiheesta jopa taulun Topological Abduction of Europe – Homage to René Thom (1983). Taulussa näkyy seismisesti haljennutta maaperää sekä kaava, joka pyrkii kuvaamaan tapahtuneen.

Thom sai vuonna 1974 Pariisin kaupungin tiedepalkinnon, ja vuonna 1990 hänet valittiin London Mathematical Societyn kunniajäseneksi. Eläkkeelle Thom oli jäänyt vuonna 1988.

Yksityiselämä ja kuolema 
Thom oli naimisissa, ja hänellä oli vaimonsa Suzannen kanssa kolme lasta: Françoise, Elizabeth ja Christian. Thom kärsi viimeisinä vuosinaan vakavista sairauksista. Hänellä oli laaja valtimotulehdus. Se heikensi hänen verenkiertoaan, mikä johti lopulta jalan amputoimiseen ja muistinmenetykseen. Hän ei muistanut enää kuin lapsuusaikansa eikä tunnistanut edes omaa kuvaansa hänen tuotannostaan tehdyn CD-levyn kannesta.

Thom kuoli Bures-sur-Yvettessä, lähellä Pariisia, lokakuussa 2002.

Lähteet

Viitteet 

Ranskalaiset matemaatikot
Fieldsin mitalistit
Ranskan tiedeakatemian jäsenet
Vuonna 1923 syntyneet
Vuonna 2002 kuolleet
99.5 Luonnontieteilijät, matemaatikot