A Dynamic Days Europe egy nagy hagyományokkal bíró rangos konferenciasorozat, aminek az egyik különlegessége, hogy ez egy olyan matematikai konferencia, ahol a matematikusok vannak kisebbségben. A találkozó fókuszában ugyanis a számos komplex fizikai, kémiai és biológiai rendszer működését leíró nemlineáris dinamika áll, ami sok természettudós napi munkájához kapcsolódik. Az 1980-ban, fizikusok kezdeményezésére indult konferenciasorozat másodszor járt Magyarországon, az előző alkalom 1994-ben volt Budapesten, idén pedig a Szegedi Tudományegyetem volt a házigazda. A rendezés jogát a szegedi kémikusok (Horváth Dezső és Tóth Ágota, a nemlineáris dinamika és kinetika kutatócsoport tagjai) nyerték el, de a szegedi hagyományokhoz híven a matematikusok is csatlakoztak, mind előadásokkal, mind a miniszimpóziumok számára szükséges helyszín biztosításával a Bolyai Intézetben.
A matematika univerzális hasznosságát mutatja a témák sokszínűsége: szó esett az óceánok áramlásáról, légköri folyamatokról, klímaváltozásról, járványok terjedéséről, kaotikus rendszerekről, robotok vezérléséről vagy éppen elektromos hálózatok szabályozásáról.
A konferencia egyik központi motívuma az volt, hogy mi történik akkor, ha sok, egyenként akár viszonylag egyszerű rendszert összekapcsolunk. Ilyen kérdések felmerülnek például az idegrendszer tanulmányozásakor, a kollektív sejtmozgások vizsgálata során, vagy amikor egy autonóm drónsereget akarunk építeni. A probléma története egészen 1665-ig nyúlik vissza, amikor Huygens holland tudós éppen betegségéből lábadozva a szobájában pihenve töltötte napjait. Ekkor vette észre, hogy az asztalon egymás mellett álló ingaórák tökéletes összhangban járnak. Arra gondolt, hogy az ingák bizonyára az asztal apró rezegtetésein keresztül hatnak egymásra. Ez az eredete a szinkronizáció kutatásának. Képzeljünk el sok azonos oszcillátort (egy olyan rendszert, aminek a természetes viselkedése egy periodikus mozgás, mint az ingának), és összekapcsoljuk őket azonos módon, például mindegyiket mindegyikkel, vagy mindegyiket két szomszédjával egy nagy körben: a lényeg, hogy az összeköttetéseket is figyelembe véve még mindig egyformák legyenek. A szimmetria miatt nyilvánvaló, hogy ha azonos állapotból indítjuk őket, akkor azonosan is viselkednek. Érdekesebb kérdés, hogy mi történik, ha összevissza állapotokból indítjuk őket. Azt várnánk, hogy a jellemző viselkedés vagy az lesz, hogy marad a disszonáns összevisszaság, vagy esetleg egy idő után szinkronizálódnak, mint Huygens ingái. Az elmúlt évtizedben azonban felfedeztek egy furcsa jelenséget: néha előfordul, hogy egy részük egymáshoz szinkronizálódik, egy másik részük viszont összevissza marad, annak ellenére, hogy a rendszer tökéletesen szimmetrikus. A nemlineáris dinamika megtöri a szimmetriát! Ezt nevezik kiméra állapotnak és máig intenzív kutatások témája, hogy ez a jelenség milyen rendszereknél, milyen összeköttetések mellett lép fel, lehet-e stabil, mennyi ideig marad fenn, hogyan lehet előidézni vagy éppen megszüntetni. A kiméra a görög mitológiában egy olyan lény, ami részben oroszlán, részben kecske, részben kígyó. A kiméra állapot pedig egyszerre szinkronizált is, meg nem is, mint az okos lány a Mátyás király mesében, aki hozott is meg nem is.
A plenáris előadók között a matematikusokat a biomatematika neves holland mestere, Odo Diekmann képviselte. De itt volt például a legendás James Yorke is, aki a káosz szót bevezette a matematikába, és akinek a híres, Li-vel közös Period three implies chaos című cikkét 1975 óta több mint négyezren idézték. James Yorke amúgy jellegzetes karakter, különös ismertetőjele, hogy minden alkalommal piros zoknit visel, ami elmondása szerint rendszeresen arra emlékezteti, hogy próbáljon egyedi módon gondolkodni.
A konferencia 200 résztvevőjének Janáky Csaba tartott előadást a szegedi szuperlézerről a városházán rendezett fogadáson, tartottak kerekasztal-beszélgetést a dinamikai rendszerek kutatásának jövőjéről, és a külföldi vendégeknek volt lehetőségük feltérképezni Szeged nevezetességeit is.
Röst Gergely
Részletek a konferenciáról:
https://dynamicsdays2017.akcongress.com/
A kimérát ábrázoló fotó forrása:
