MORAWETZ CATHLEEN (1923-2017)

Mathématicienne américaine d'origine irlandaise, spécialiste des équations aux dérivées partielles. Cathleen Morawetz, née Synge, est la fille du mathématicien irlandais John Lighton Synge (1897-1995). Née le 5 mai 1923 à Toronto où son père enseignait, elle passe son enfance à Dublin avant de retourner à Toronto en 1930. Elle y fait toutes ses études secondaires et le début de ses études supérieures. Après avoir épousé le chimiste Herbert Morawetz en octobre 1945, elle est admise au Massachusetts Institute of Technology et y obtient sa maîtrise en 1946. Elle accompagne son mari à l'université de New York et y effectue ses premiers travaux de recherche, sous la direction de Kurt Friedrichs (1901-1982), sur la stabilité d'une implosion sphérique ; elle soutient sa thèse de doctorat en 1951. Naturalisée américaine en 1950, elle poursuit ses recherches à l'institut Courant de l'université de New York à partir de 1952, puis est nommée professeur, directrice adjointe, et finalement (en 1984) directrice de ce prestigieux institut.

Les principaux travaux de Cathleen Morawetz concernent les équations aux dérivées partielles. En utilisant l'analyse fonctionnelle et des estimations ingénieuses d'une équation présentant des comportements elliptiques et hyperboliques dans des régions différentes, elle prouve à la fin des années 1950 un important théorème sur les valeurs limites des solutions. Motivé par un problème concret, ce théorème justifie une prédiction spectaculaire qui se révéla expérimentalement vraie : si l'on considère un écoulement régulier permanent irrotationnel autour d'un profil aérodynamique comme celui d'une aile, et qu'on modifie légèrement la forme du profil, alors des ondes de choc apparaissent et il n'existe en général aucun écoulement régulier permanent autour du nouveau profil. Morawetz étudia ensuite la diffusion des ondes sonores ou électromagnétiques par des objets. Elle démontra que, dans un milieu où la célérité de la lumière est constante en dehors d'un objet réfléchissant en forme d'étoile, les ondes de haute fréquence deviennent asymptotiquement des faisceaux de particules se propageant le long des rayons. Elle généralisa ces résultats à d'autres solutions des équations des ondes et prouva de nombreux résultats importants pour les équations non linéaires. Elle fut présidente de l'American Mathematical Society en 1995-1996.

— Bernard PIRE