Mikio Satō

Mikio Satō (jap. 佐藤 幹夫, Satō Mikio; * 18. April 1928 in Tokyo) ist ein japanischer Mathematiker, der sich vor allem mit Analysis, mathematischer Physik beschäftigt und auch für eine zahlentheoretische Vermutung bekannt ist.

Leben

Satō war der Sohn eines Anwalts. Während des Zweiten Weltkriegs wurde die Familie in Tokio ausgebombt. Satō selbst schleppte während dieser Zeit in einer Fabrik Kohlen. 1945 bis 1948 besuchte er die 1. Oberschule, die damals als Eliteschule galt.

Danach arbeitete er als Oberschullehrer, um seine Familie zu unterstützen, und blieb Lehrer bis 1958. Er studierte daneben ab 1949 an der Universität Tokio. Seine schriftliche Arbeit erhielt zwar Bestnoten, da er aber Prüfungen versäumt hatte, konnte er nicht Assistent werden und studierte zunächst weiter, diesmal theoretische Physik, unter anderem bei Shin’ichirō Tomonaga. Sommer 1957 schrieb er eine Arbeit über die Theorie der Hyperfunktion, um als Doktorand in der mathematischen Fakultät angenommen zu werden. Shōkichi Iyanaga sorgte dafür, dass er als Assistent eingestellt wurde (eigentlich war er Assistent von Kōsaku Yoshida) und 1963 wurde er in Tokio bei ihm promoviert. 1960 wurde er Lehrkraft an der Pädagogischen Hochschule Tokio, und 1960 bis 1962 war er am Institute for Advanced Study (Iyanaga hatte seine Arbeiten an André Weil geschickt). Danach war er Professor an der Universität Ōsaka und der Universität Tokio. 1970 wurde er Professor am Research Institute for Mathematical Sciences (RIMS) der Universität Kyōto. 1987 bis 1991 war er Direktor des RIMS. Zurzeit ist er Professor Emeritus an der Universität Kyōto.

1969 erhielt er den Asahi-Preis und 1976 den Preis der japanischen Akademie der Wissenschaften. 1984 erhielt er den japanischen Kulturorden und 1987 den Fujiwara-Preis. Satō ist seit 1993 Mitglied der amerikanischen National Academy of Sciences. 1997 erhielt er den Rolf-Schock-Preis und 2003 den Wolf-Preis. 1983 hielt er einen Plenarvortrag auf dem ICM in Warschau (Monodromy theory and holonomic quantum fields- a new link between mathematics and theoretical physics).

Zu seinen Doktoranden zählt Masaki Kashiwara.

Werk

Satō ist vor allem für die Entwicklung seiner Theorie der Hyperfunktionen bekannt, Verallgemeinerungen von Distributionen, die mit Hilfe der Garbentheorie definiert werden. Definiert man holomorphe Funktionen f in der oberen und g in der unteren komplexen Halbebene, so kann eine Hyperfunktion als Differenz f − g auf der reellen Achse definiert werden. Sie ist invariant bei Addition einer holomorphen Funktion h zu f und g. Er formulierte damit einen kohomologischen Zugang (ohne irgendwelche Grenzprozesse) zur Analysis parallel zu Alexander Grothendieck etwa zur gleichen Zeit. Aus seinen Arbeiten über Hyperfunktionen entwickelte sich Satōs Zugang zur mikrolokalen Analysis von partiellen Differentialgleichungen (über die „analytische Wellenfront“ von Hyperfunktionen^[1]) und zur algebraischen Theorie der D-Moduln (ausgebaut von seinem Schüler Kashiwara 1969 in seiner Dissertation)^[2]. Die Idee der Analogie von Moduln über kommutativen Ringen zu Vektorbündeln über Mannigfaltigkeiten formulierte er schon 1960 in einem Kolloquiumsvortrag in Tokio. Satō war mit seinen Ideen seiner Zeit voraus^[3]: Sie schienen den Analytikern fremdartig und wurden relativ spät aufgegriffen bzw. erst in alternativen Formulierungen wie denen von Hörmander. Eine Ausnahme bildeten die französischen Mathematiker, wo Satōs garbentheoretischer und algebraischer Zugang durch die Arbeiten von Leray, Cartan und Grothendieck auf vorbereiteten Boden stieß.

Satō arbeitete auch über Zahlentheorie. Die bis heute unbewiesenen Satō-Tate-Vermutungen betreffen die Feinverteilung der Lösungsanzahlen elliptischer Kurven modulo p und sagen eine statistische Verteilungsfunktion für die Phasen der Koeffizienten der Hasse-Weil-Zetafunktionen der Kurve voraus, die die Feinverteilung bestimmen. Außerdem zeigte er 1962, wie die Ramanujan-Peterson-Vermutungen über Koeffizienten von Modulformen aus den Weil-Vermutungen folgen, später exakt bewiesen von Pierre Deligne.

Viele seiner Motivationen bezieht Satō aus der Physik. In der mathematischen Physik arbeitete er über Solitonengleichungen (teilweise mit seiner Ehefrau Yasuko Satō), die er als Graßmann-Mannigfaltigkeiten unendlicher Dimension betrachtete. Mit Tetsuji Miwa und Michio Jimbō konstruierte er explizit die n-Punkt-Korrelationsfunktionen im zweidimensionalen Ising-Modell mit Hilfe der Deformationstheorie (isomonodrom, das heißt bei erhaltener Monodromiegruppe) gewöhnlicher Differentialgleichungen von Schlesinger aus dem 19. Jahrhundert.

Schriften

• Theory of hyperfunctions. Bände 1,2, Journal of the Faculty of Sciences, Universität Tokio, Bd.8, 1959/60, S. 139, 387.
• mit T. Kawai, M. Kashiwara: Microfunctions and pseudodifferential equations. In: Komatsu (Hrsg.): Hyperfunctions and pseudodifferential equations. Proceedings Katata 1971, Springer-Verlag, Lecture Notes in Mathematics Bd. 287, 1973, S. 265-529.
• The KP Hierarchy and infinite dimensional Grassmannian Manifolds. In: Theta Functions. Bowdoin 1985 Conference, Proceedings Symposia Pure Mathematics, Bd.49, Teil 1, AMS 1989, S.51
• mit Yasuko Sato: Soliton equations as dynamical systems on infinite dimensional Grassmannian Manifolds. In: Nonlinear partial differential equations in applied sciences, Tokio 1982. North Holland 1983, S.259
• mit T. Miwa, M. Jimbo: Holonomic quantum fields. Teil 1-5, Publications RIMS, Bd.14, 1978, S.223, Bd.15, 1979, S. 201, 577, 871, Bd.16, 1980, S.531

Weblinks

• Schock-Preis für Sato
• 1990 Interview von 1990 in den Notices of the AMS 2007, pdf-Datei (338 kB)
• Pierre Schapira zu Sato, pdf-Datei (138 kB)

Anmerkungen

1. ↑ unabhängig etwa zur gleichen Zeit von Lars Hörmander, der die Entwicklung dann im Wesentlichen dominierte.
2. ↑ unabhängig in Russland Joseph Bernstein
3. ↑ Er stieg als Außenseiter in die Analysis ein. Sein Förderer Iyanaga war als Schüler von Takagi eigentlich Zahlentheoretiker

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