49 δια 7: Κωμικοτραγικά... μαθηματικά στον ελληνικό κινηματογράφο

Αφού ξεκαρδιστήκαμε παρακολουθώντας τις... αφοπλιστικές πράξεις του Costello, ένας φίλος του μπλογκ επισήμανε ότι ανάλογες... κωμικοτραγικές πράξεις γίνονται και στην ελληνική ταινία του 1964 "Ήταν όλοι τους κορόιδα"... Ας μοιράσουμε λοιπόν 49 κατσίκια σε 7 αδερφές! Πόσα αναλογούν στην καθεμιά;

Ο "Μέσι των μαθηματικών": Ο Αργεντινός μαθηματικός που κέρδισε φέτος το βραβείο Άμπελ

Ο 74χρονος Αργεντινός μαθηματικός Λουίς Καφαρέλι γίνεται ο πρώτος λατινοαμερικάνος που κατακτά το βραβείο Άμπελ για τη συνεισφορά του στη μελέτη των μερικών διαφορικών εξισώσεων.

Πρώτα το ποδόσφαιρο, τώρα τα μαθηματικά. Τρεις μήνες μετά τον θρίαμβο του Λιονέλ Μέσι στο Παγκόσμιο Κύπελλο του Κατάρ, ένας ακόμη Αργεντινός κατακτά κορυφαίο διεθνές τρόπαιο, αυτή τη φορά στα μαθηματικά.

Ο 74χρονος Λουίς Καφαρέλι έλαβε το βραβείο Άμπελ, ένα βραβείο που απονεμήθηκε από τη Νορβηγική Ακαδημία Επιστημών και Γραμμάτων, για την εργασία του στις μερικές διαφορικές εξισώσεις, οι οποίες είναι εξισώσεις που περιέχουν άγνωστες συναρτήσεις πολλαπλών μεταβλητών και τις μερικές παραγώγους αυτών.

Ο Καφαρέλι γεννήθηκε και μεγάλωσε στο Μπουένος Άιρες, γεγονός που τον καθιστά τον πρώτο κάτοχο του βραβείου Άμπελ από τη Νότια Αμερική. Σήμερα είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και ζει στις ΗΠΑ από τότε που απέκτησε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Μπουένος Άιρες το 1972.

Για πέντε δεκαετίες ο Καφαρέλι ήταν ηγετική φυσιογνωμία στη μελέτη των μερικών διαφορικών εξισώσεων, ενός μεγάλου πεδίου που βασίζεται σε μεθόδους που επινόησαν οι Ισαάκ Νεύτων και Γκότφριντ Λάιμπνιτζ τον 17^ο αιώνα για να περιγράψουν μεγέθη που μεταβάλλονται συνεχώς μεταξύ τους.

Καθημερινά φαινόμενα, όπως το πώς λιώνει ένα παγάκι μέσα σε ένα ποτήρι νερό, οδηγούν σε περίπλοκες εξισώσεις. Σχεδόν κάθε γνωστή εξίσωση που μοντελοποιεί τη φυσική ή ανθρώπινη συμπεριφορά είναι μια μερική διαφορική εξίσωση, από τις εξισώσεις Νάβιερ - Στόουκς στη δυναμική των ρευστών, έως την εξίσωση Μπλακ - Σκόουλς στα οικονομικά.

Οι πρωτοποριακές συνεισφορές του Λουίς Καφαρέλι στα μαθηματικά

Η ανακοίνωση της Νορβηγικής Ακαδημίας Επιστημών και Γραμμάτων αναφέρει ότι ο Λουίς Καφαρέλι έχει κάνει «πρωτοποριακές συνεισφορές» που «έχουν αλλάξει ριζικά την κατανόησή μας για τις κατηγορίες μη γραμμικών μερικών διαφορικών εξισώσεων με ευρείες εφαρμογές. Τα αποτελέσματα είναι τεχνικά ενάρετα, καλύπτοντας πολλούς διαφορετικούς τομείς των μαθηματικών και των εφαρμογών τους».

Προσθέτει: «Συνδυάζοντας λαμπρή γεωμετρική διορατικότητα με έξυπνα αναλυτικά εργαλεία και μεθόδους, είχε και συνεχίζει να έχει τεράστιο αντίκτυπο στο πεδίο».

Ο Καφαρέλι μελετά τη μαθηματική συνέπεια αυτών των εξισώσεων, προσπαθώντας ουσιαστικά να βρει εάν είναι ουσιαστικές αναπαραστάσεις της πραγματικότητας. Ο Χελτζ Χόλντεν, πρόεδρος της επιτροπής Άμπελ, δήλωσε: «Τα μαθηματικά είναι σαν ένα ελβετικό μαχαίρι: το ίδιο εργαλείο μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά προβλήματα. Τα εργαλεία που έχει βρει ο Καφαρέλι έχουν εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά προβλήματα, από εξισώσεις που περιγράφουν τη φύση έως οικονομικά μαθηματικά».

Ο Καφαρέλι δήλωσε πολύ χαρούμενος που κέρδισε το βραβείο. «Οι μερικές διαφορικές εξισώσεις είναι ένα σημαντικό μέρος της επιστήμης. Υπάρχει συνεχής εξέλιξη και εφαρμογή των εξισώσεων. Είμαι χαρούμενος που έχω κάνει πολύτιμες συνεισφορές».

Ως μαθηματικός, ο Λουίς Καφαρέλι είναι εξαιρετικά παραγωγικός – και εξαιρετικά κοινωνικός. Έχει δημοσιεύσει 320 εργασίες και συνεχίζει να δημοσιεύει αρκετές το χρόνο. Έχει συγγράψει εργασίες με περισσότερα από 130 άτομα και συμβουλεύει περισσότερους από 30 διδακτορικούς φοιτητές. Το 2018 ένας από τους νεότερους συνεργάτες του, ο Αλέσιο Φιγκάλι, κέρδισε το μετάλλιο Fields, το πιο γνωστό βραβείο στα μαθηματικά, το οποίο είναι διαθέσιμο μόνο σε άτομα κάτω των 40 ετών.

Ο Καφαρέλι είναι παντρεμένος με την Αργεντινή μαθηματικό Ιρένε Μαρτίνες Γκάμπα, η οποία είναι καθηγήτρια υπολογιστικής μηχανικής και επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν.

Το βραβείο Άμπελ πήρε το όνομά του από τον Νορβηγό μαθηματικό του 19^ου αιώνα Νιλς Χένρικ Άμπελ, ο οποίος συνέβαλε σημαντικά σε πολλούς τομείς των μαθηματικών πριν πεθάνει από φυματίωση σε ηλικία 26 ετών. Το βραβείο απονέμεται κάθε χρόνο από το 2003 και είναι ισότιμο του βραβείου Νόμπελ, που δεν έχει κατηγορία μαθηματικών.

 

Πηγές:

The Guardian: The Messi of Maths - Argentinian Luis Caffarelli wins Abel Prize

Scientific American: Top Math Prize Awarded for Describing the Dynamics of the Flow of Rivers and the Melting of Ice

Διαβάστε για τη δουλειά του Λουίς Καφαρέλι: 

Quanta Magazine: Mathematicians Prove Melting Ice Stays Smooth

 

"Τ' ανώτερα μαθηματικά μου..." (για την Παγκόσμια Ημέρα Ποίησης)

Harsh Malik - "Ornate Nautilus Shell"

 

Τ' ΑΝΩΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΜΟΥ τα έκανα στο Σχολείο της θάλασσας. Ιδού και μερικές πράξεις για παράδειγμα:

(1) Εάν αποσυνθέσεις την Ελλάδα, στο τέλος θα δεις να σου απομένουν μια ελιά, ένα αμπέλι κι ένα καράβι. Που σημαίνει: με άλλα τόσα την ξαναφτιάχνεις.

(2) Το γινόμενο των μυριστικών χόρτων επί την αθωότητα δίνει πάντοτε το σχήμα κάποιου Ιησού Χριστού.

(3) Η ευτυχία είναι η ορθή σχέση ανάμεσα στις πράξεις (σχήματα) και στα αισθήματα (χρώματα). Η ζωή μας κόβεται, και οφείλει να κόβεται, στα μέτρα που έκοψε τα χρωματιστά χαρτιά του ο Matisse.

(4) Όπου υπάρχουν συκιές υπάρχει Ελλάδα. Όπου προεξέχει το βουνό απ' τη λέξη του υπάρχει ποιητής. Η ηδονή δεν είναι αφαιρετέα.

(5) Ένα δειλινό στο Αιγαίο περιλαμβάνει τη χαρά και τη λύπη σε τόσο ίσες δόσεις που δεν μένει στο τέλος παρά η αλήθεια.

(6) Κάθε πρόοδος στο ηθικό επίπεδο δεν μπορεί παρά να είναι αντιστρόφως ανάλογη προς την ικανότητα που έχουν η δύναμη κι ο αριθμός να καθορίζουν τα πεπρωμένα μας.

(7) Ένας "Αναχωρητής" για τους μισούς είναι, αναγκαστικά, για τους άλλους μισούς, ένας "Επερχόμενος".

Οδυσσέας Ελύτης, Ο Μικρός Ναυτίλος, εκδ. ΙΚΑΡΟΣ, Αθήνα 1985 (Από την ενότητα ΜΥΡΙΣΑΙ ΤΟ ΑΡΙΣΤΟΝ).

Ο τύπος που υπολογίζει οποιοδήποτε ψηφίο του π (και που, για αιώνες, κανένας δεν τον είχε παρατηρήσει!)

 

Οι παραπάνω είναι λίγοι μόνο τρόποι να γράψουμε "κομψά" τον αριθμό \( \pi\), ο οποίος έχει σήμερα την τιμητική του. (Ok, μάλλον εκτός από τον τελευταίο...!)

Έχουμε δει εδώ τις προσπάθειες των επιστημόνων να βρουν όσο περισσότερα δεκαδικά ψηφία του \( \pi\) είναι εφικτό και να σπάνε διαρκώς τα παγκόσμια ρεκόρ.

Έχουμε, ακόμη, δει εδώ ότι οποιαδήποτε πεπερασμένη ακολουθία φυσικών αριθμών μπορούμε να σκεφτούμε, εντοπίζεται κάπου μέσα στα δεκαδικά ψηφία του \( \pi\). Ωστόσο, ποτέ δεν μπορούμε να "προβλέψουμε" ποιο θα είναι το επόμενο δεκαδικό ψηφίο του \( \pi\).

Κι όμως, πλέον υπάρχει τρόπος να μάθουμε το n-οστό (νιοστό) δεκαδικό ψηφίο του \( \pi\), για όποιον φυσικό αριθμό n θελήσουμε...

"Ο τύπος όχι μόνο ισχύει, αλλά είναι απλός και κομψός", λέει ο Simon Plouffe, o μαθηματικός ο οποίος ανέβασε ήσυχα-ήσυχα τον τύπο του πέρσι στο ArXiv. Χρησιμοποιώντας γνωστούς ασυμπτωτικούς τύπους που εμπλέκουν το \( \pi\) με τους αριθμούς Bernoulli και τους αριθμούς Euler και λύνοντας ως προς \( \pi\), καθιστά δυνατό τον υπολογισμό του νιοστού ψηφίου του \( \pi\) και του \( \pi^n\).

Σύμφωνα με τον Plouffe, ο νέος αυτός τύπος βασίζεται σε αποτελέσματα που ήταν γνωστά για αιώνες. Στην εργασία του δεν περιέχονται αποδείξεις ή μακροσκελείς υπολογισμοί. Τα αποτελέσματα του Plouffe βασίζονται στην ικανότητα να κοιτάξουμε σε κάτι παλιό, με έναν νέο τρόπο! Βέβαια, ο τύπος βασίζεται σε προσεγγίσεις για τον υπολογισμό των αριθμών Bernoulli και Euler: Και οι δύο είναι ακολουθίες αριθμών, που είναι ταχέως αύξουσες (Rapidly Increasing Sequences) και χρονοβόρο να υπολογιστούν, ακόμη και με σύγχρονους ηλεκτρονικούς υπολογιστές...  

Γρίφος: Πρωτάθλημα σκακιού

Δύο μαθητές δημοτικού, εξαιρετικά ταλαντούχοι στο σκάκι, έλαβαν μέρος σε ένα πρωτάθλημα που διοργανώθηκε στο πανεπιστήμιο της πόλης τους και ανταγωνίστηκαν με τους φοιτητές. Κάθε παίκτης που συμμετείχε στο πρωτάθλημα έπαιξε με όλους τους άλλους μία μόνο παρτίδα. Με κάθε νίκη κέρδιζε ένα βαθμό, με κάθε ισοπαλία μισό, ενώ στην περίπτωση ήττας ο παίκτης δεν έπαιρνε βαθμούς. Όλοι οι φοιτητές είχαν στο τέλος την ίδια βαθμολογία, ενώ οι δύο μαθητές μαζί συγκέντρωσαν συνολικά 6,5 βαθμούς.

Πόσοι φοιτητές συμμετείχαν στο πρωτάθλημα σκακιού; 

"Οι άγριοι αριθμοί"

 

Τι είναι τα Μαθηματικά για τους παθιασμένους μαθηματικούς που αφιερώνουν τον εαυτό τους στην έρευνα; Τι συμβαίνει όταν το "Πρόβλημα των Άγριων Αριθμών" που ταλαιπώρησε για αιώνες τους μαθηματικούς βρίσκει ξαφνικά τη λύση του από δυο ανθρώπους στην ίδια πόλη;

Στιγμή θριάμβου για τον κεντρικό ήρωα ή κλοπή της ιδέας του άλλου; Κι έχει όντως λυθεί το πρόβλημα; Ή η προσπάθεια επίλυσής του αποτελεί την ελπίδα και των δύο για να μην περάσουν την ιδιαιτέρως λεπτή διαχωριστική γραμμή μεταξύ ιδιοφυΐας και παραφροσύνης;

Χρησιμοποιώντας τη φόρμα του πανεπιστημιακού μυθιστορήματος -με ήρωες αυτή τη φορά μαθηματικούς και όχι θεωρητικούς λογοτεχνίας- ο Φίλιμπερτ Σογκτ μας εισάγει στον τρόπο σκέψης και δουλειάς όσων ασχολούνται με τα Καθαρά Μαθηματικά. Η σκληρότητα και το πνεύμα ανταγωνισμού που κυριαρχούν στα πανεπιστήμια, η απομόνωση και η ιδιωτική πορεία που ακολουθούν οι ερευνητές στον δύσκολο δρόμο της γνώσης και της αυτογνωσίας αποδίδονται με χιούμορ και ανάλαφρη γραφή που αφήνει όμως να διαφανεί η έντονη κριτική του συγγραφέα «για τη θέση του μαθηματικού στη σύγχρονη κοινωνία των γιάπηδων, μια κοινωνία που όχι μόνο περιφρονεί και περιθωριοποιεί όσους δεν ασχολούνται με κάτι "χρήσιμο" και "αποδοτικό", αλλά και θεωρεί καθήκον τους να τους αναμορφώσει», όπως γράφει στον πρόλογο του βιβλίου ο Τεύκρος Μιχαηλίδης.