Tudomány – történet – mi is …?

A tudomány menüpont többféle, a matematika tudományához kapcsolódó funkciót takar. A tudomány – történet rovat célja elsősorban matematikatörténeti jellegű írások közlése. A mi is …? rovat a mai matematika tudományáról kíván szólni a hozzáértőknek. (rovatszerkesztők: Stipsicz András, Titkos Tamás.)

Szamuely Tamás 2016 decemberében tartott Rényi Intézetbeli előadásának célja az volt, hogy Sir Andrew Wiles Abel-díjának apropóján megismertesse a szélesebb ma­te­ma­ti­kus­kö­zön­sé­get azokkal a modern módszerekkel, amelyek a Fermat-sejtés megközelítésében kiemelt szerepet játszanak. Az alábbi cikk ennek az előadásnak az írásos változata.
Nézd és mondd! — avagy mi köze számok felolvasásának 71-ed fokú egyenletekhez és a periódusos rendszerhez? Ferenci Tamás az Óbudai Egyetem Élettani Szabályozások Ku­ta­tó­köz­pont­já­ból Conway számsorozatától kiindulva megold egy egyszerű 71-edfokú egyenletet — a képen látható, hogy a komplex számsíkon ábrázolt megoldások majdnem kört alkotnak — és eljut az „atomok bomlásáig”.
A Notices of the American Mathematical Society című folyóirat 2004. szeptemberi számában a Mi is...? rovatban jelent meg Peter Teichner írása, amelynek fordítását Kalmár Boldizsár készítette el (a kiadó és a szerző engedélyével). A csáp szót, mint matematikai kifejezést, nyomtatásban először Jim Cannon használta 1978-ban.
A Mi is...? rovat újabb cikkében Szabó Szilárd témája csatlakozik több, előző és e számunkban megjelent íráshoz, a Fermat-sejtés Andrew Wiles-féle bizonyításához. Érdeklődő olvasóinknak ajánljuk Tóth Árpád cikkét a diofantikus egyenletekről, a Wiles-interjú 1. és 2. részét, vagy Szamuely Tamás előadásának írásos változatát Utak a Fermat-sejtéshez címmel. Most pedig jöhetnek a Hodge-struktúrák! A fotón Sir William Vallance Douglas Hodge (1903 - 1975).
Idén ünnepeljük Farkas Gyula fizikus, ma­te­ma­ti­kus születésének 170. évfordulóját. Farkas Gyula életének jelentősebb eseményei – ma már – ismertek a magyar tudományos közélet előtt. Illés Tibor és Oláh-Gál Róbert megemlékezésében két kérdéssel foglalkozik: a Farkas-lemma hatásával és Farkas Gyula életének, néhány – nem mindenki számára ismert – részletével, amelyek egyszerre mutatják be Farkas Gyulát, az embert és a tudóst.
A 2016-os Abel-díjas Andrew Wiles számos jelentős eredménnyel gazdagította a matematikát, de a világhírt a nagy Fermat-tétel bizonyítása hozta meg számára (ld. e számunk Interjú rovatában). Fermat híres állítását Diofantosz Aritmetikájának olvasása közben jegyezte fel. De ki volt Diofantosz? Miről szólt az Aritmetika, és mi motiválta Fermat-t a híres megjegyzésre? Tóth Árpád segítségével bepillantást nyerünk a diofantoszi egyenletek témakörébe.
A gondolkodó embert mindig is foglalkoztatta az a kérdés, hogy az őt körülvevő világ milyen. Ennek leírása pedig csak geometriai fogalmakkal lehetséges, így nem meglepő ezek igen korai feltűnése. Jóval a görög matematika megjelenése előtt, már az egyiptomi matematikában találunk pontos tér­geo­met­riai számításokat, ter­mé­sze­te­sen a ma euklideszi geometriának nevezett rend­szer szabályai alapján. Lambert, Gauss és Riemann munkássága, Bolyai Farkas, Bolyai János és Lobacsevszkij kutatásai nyomán bizonyítást nyer, hogy van minden tekintetben megfelelő globális alternatívája is az euklideszi geo­met­riá­nak. Einstein munkásságával egyidőben alkotja meg Minkowski és Lorentz a téridő matematikai modelljét és alakul ki Minkowski másik geometriája... Ezekről a geometriákról szeretnénk ebben a cikkben írni, hiszen ezek képezik az alapjait minden további, a világ szerkezetének leírása céljából kidolgozott matematikai struktúrának. G. Horváth Ákos
A Notices of the American Mathematical Society című folyóirat 2011. áprilisi számában a Mi is...? rovatban jelent meg Spiro Karigiannis írása, amely a Riemann-sokaságok holonómia-csoportjának definíciójával kezdődik. Az Érintő Mi is... rovata számára a fordítást Muzsnay Zoltán készítette el (a kiadó és a szerző engedélyével).
Mi, matematikatanárok, kényesek vagyunk a szaknyelv használatára. Diákjainktól maximális precizitást várunk el a szakszavak használatában. Ritkán gondolkozunk el azon, hogy miért tapasztalható sokszor ugyanaz a hiba a diákok szóhasználatában, miért tévesztik el mindig, hogy melyik a nevező és melyik a számláló, miért nem tudják rögtön megmondani, hogy egy síkidom vagy egy görbe konvex-e vagy konkáv.
A Maass-formák – vagy általánosabban az automorf formák – harmonikus hullámok, amelyek speciális szimmetriákkal rendelkeznek. Fel­fe­de­ző­jük Hans Maass. A matematika több híres meg­ol­dat­lan problémája – pl. a Ramanujan-Selberg-sejtés, a Langlands-program, vagy az általános Riemann-sejtés – hozható kapcsolatba a Maass-formákkal. A fényképen a szerző, Harcos Gergely (foto: Hubert Tibor).
Görbéket mind a differenciálgeometriában, mind az algebrai geometriában hosszú ideje tanulmányoznak. A klasszikus elmélet számunkra most érdekes változata a „komplex” vagy „holomorf” görbék elmélete. A pszeudo-holomorf görbe fogalma a holomorf görbe természetes módosítása. A pszeudo-holomorf görbe fogalmát Gromov vezette be 1986-ban, amivel gyökeresen alakította át a szimplektikus topológiát, és több más közeli diszciplínára, például algebrai geometriára, húrelméletre, 4-sokaságok elméletére volt döntő hatással. Simon Donaldson írása, amelyet Stipsicz András fordításában közlünk, az Amerikai Matematikai Társaság Notices folyóiratának What is...? rovatában jelent meg.
A cím kissé rejtélyes: a számítógépes algoritmusok a köztudat szerint pontosak és megbízhatók. Az alku során az ügynökök végső érve gyakran az, hogy a kalkulátor is a mondott számot mutatja. Ezzel szemben sajnos fontos feladatok megoldása során is azzal szembesülünk, hogy a kapott eredmény csak közelítő érték, és gyakran kritikus esetben a kapott szám nagyságrendje, vagy az előjele sem helyes. Ennek ellenére van olyan számítógépes módszertan, amely biztosítani tudja a numerikus számítások tetszőleges pontosságát és megbízhatóságát. Csendes Tibor megismertet az intervallum-aritmetikával.
Babai László korábban az ELTE algebraprofesszora volt, ma a chicagoi egyetemen tanít számítástudományt és matematikát (ld. a fényképen). 2015 novemberében egy háromrészes chicagoi előadássorozatában jelentette be, hogy kvázipolinomiális algoritmust talált a gráf-izomorfizmus probléma megoldására. Ez egy olyan, egyszerűen megfogalmazható probléma, amit rendkivül nehéz megoldani.
Az expander (kellő erőkifejtéssel) eredeti méreténél sokkal nagyobbra nyújtható. Node: a matematikában az expander nem ez, vagy talán mégis valami hasonló? Peter Sarnak, a Princeton és a New York Egyetem matematika professzora 2004 augusztusában a Notices of the American Mathematical Society folyóiratában írta le az expander alapvető tulajdonságait. Huszár Kristóf fordítása bennünket is megismertet vele. Erőpróbáló!
Nagy élvezettel olvastam a Matolcsi Máté fordításában megjelent interjút, amelyet John Nash adott közvetlenül tragikus halála előtt. Furcsa érzés, hogy megjegyzéseket fűzök egy páratlan lángelme interjújához, de a források világosan bizonyítják, hogy fontos pontokon téved. Az interjú az Érintő 1. számában (2016 szeptember) jelent meg.
A Nemzetközi Matematikai Kongresszus (ICM) a matematikusok legnagyobb nemzetközi kon­fe­ren­ci­á­ja. A négyévente szervezett ren­dez­vény­nek legutóbb Szöul adott otthont, a következőt Rio de Janeiroban tartják. Több rangos matematikai díjat is ezen a kon­fe­ren­ci­án szoktak átadni, köztük a híres Fields-érmet. 1912-ben Cambridge-ben rendezték az ICM konferenciát. Fotónkon hárman az akkori 18 magyar résztvevő közül: Fejér Lipót, Riesz Frigyes és Riesz Marcel.
2002-ben az első Moore-díjas Warwick Tucker volt, aki precíz bizonyítást adott a kaotikus dinamika nevezetes mintapéldánya, a (képünkön is látható) híres Lorenz-attraktor létezésére, mintegy negyven évvel azután, hogy numerikus szimulációk segítségével felfedezték ezt az alakzatot. 2016-ban először kapták magyar kutatók ezt a díjat: Bánhelyi Balázs, Csendes Tibor és Krisztin Tibor szegedi egyetemi oktatók bécsi kollégájukkal, Arnold Neumaierrel közös munkájukért.
A késleltetett visszacsatolás jelenségét mindenki tapasztalta már, pl. zuhanyozás során. Tegyük fel, hogy egy keverőcsap elforgatásával változtatjuk a csapból kimenő víz hőmérsékletét, továbbá a víz hőfokának változása arányos a csap elforgatásának a szögével... Így kezdi ennek a mindennapi életünkben is fontos jelenségnek a matematikai magyarázatát a Moore-díjas Krisztin Tibor. Aki jobban meg szeretné ismerni a szerzőt, annak ajánljuk, olvassa el a Bolyai Társulat 2016-os díjazottai című hírünket is.
Bolyai János művének magyar fordítása, 65 évvel a latin nyelvű eredeti után, csak 1897-ben jelent meg Budapesten, miután olaszul, franciául, angolul már régen kiadták, és ismertették német nyelven is. Bármennyire meglepő, de Budapesten később jelent meg A tér abszolút igaz tudománya magyarul, mint Tokióban angolul. Bolyai János hatása Japánban a mai napig tetten érhető. Nem véletlen, hogy a világhálón a Kiotói Egyetem Matematikai Kutatóintézetének nyitó weboldalán Bolyai János 1820 körül született matematikatörténeti jelentőségű kéziratlapja látható Parallelarum Theoriara felirattal. (Fenti fényképünket is a www.kurims.kyoto-u.ac.jp képei között találtuk.)
2016. július 2-án, életének 86. évében, a rákbetegséggel folytatott többéves küzdelme után elhunyt Kálmán Rudolf, a rendszertudomány matematikai alapjainak megalkotója. A Kálmán-szűrő kifejlesztése szorosan összefügg a lineáris rendszerek elméletében végzett úttörő jelentőségű munkájával, amelyet a villamos áramkörök vizsgálata inspirált.