Награды получили украинка Марина Вязовская, британец Джеймс Мейнард, француз Уго Дюминиль-Копен и выпускник Сеульского университета Джун Ха. На этот раз Международный математический союз решил отметить специалистов по многомерным пространствам, теории простых чисел, комбинаторике и статистической физике.
Медаль Филдсовской премии / ©Stefan Zachow
Филдсовская премия считается самой престижной мировой наградой в математике. Ее вручают на протяжении почти века, с 1936 года, на Международном конгрессе математиков, который проходит раз в четыре года.
На этот раз Филдсовскую премию получила украинка Марина Вязовская, став второй женщиной-лауреатом в истории (первой была Мариам Мирзахани в 2014-м). Награда стала ожидаемой и заслуженной. В 2016 году Вязовская смогла решить задачу, над которой математическое сообщество билось многие десятилетия.
Задача по идее проста. В привычных нам двумерном (на бумаге) и трехмерном мире ее может решить любой: как максимально плотно заполнить лист бумаги идентичными кругами, а коробку — шарами. На бумаге рисунок будет напоминать соты, в реальности — пирамиду апельсинов в супермаркете. Математики давно доказали, что это действительно самый плотный способ заполнить пространство. Сложности возникли с другими измерениями.
В математике недостаточно показать, что решение подходит, нужно доказать, что нет решения лучше. С этим были проблемы, а Марине Вязовской удалось найти решения. Она получила премию «за доказательство того, что решетка E8 позволяет максимально плотно упаковать идентичные сферы в восьмимерном пространстве, а также за дальнейший вклад в родственные задачи интерполяции и поиска экстремумов в Фурье-анализе».
Сегодня Вязовская продолжает работу в Федеральной политехнической школе Лозанны (Швейцария), которую часто называют «европейским MIT». Ее работа чисто теоретическая и пока не имеет прикладного значения. Но Вязовская надеется, что ее формулам найдется применение в дифференциальном анализе и обработке сигналов.
Вторым лауреатом стал британец Джеймс Мейнард (James Maynard) — специалист по простым числам и интервалам между ними. Мировое математическое сообщество заметило его в 2013 году, когда Джеймс пережил одновременно лучшее и худшее, что только может произойти с математиком.
Молодой парень, недавно окончивший университет, нашел решение одной из древнейших задач об интервалах между простыми числами. Вот только всего за несколько месяцев до него эту задачу уже решил другой ученый, хотя не таким методом. И все же Мейнард продолжил заниматься простыми числами, которые считает «фундаментальными кирпичиками всех целых чисел — самых естественных и базовых объектов во Вселенной».
Его достижения не остались незамеченными. Джеймс Мейнард, теперь профессор Оксфордского университета, получил награду «за вклад в аналитическую теорию чисел, который привел к значительному прогрессу в нашем понимании структуры простых чисел и в диофантовом приближении».
Третьим победителем стал кореец американского происхождения Джун Ха (June Huh), который «строит пространства из комбинаторных объектов». «Как только у вас есть пространство для движения, вы можете воспользоваться своей геометрической интуицией и добыть информацию, скрытую в оригинальной комбинаторной структуре», — объясняет он свою работу. Такой геометрический подход совершил революцию в его сфере исследований, а ведь, в отличие от другуих лауреатов, Ха не собирался становиться математиком.
В молодости Джун Ха мечтал стать поэтом, чтобы «выражать невыразимое», и даже бросил школу в старших классах. Но поэзия требовала самоанализа, а Джун хотел описывать внешний мир. Даже в университете он чувствовал себя потерянным, однако на последнем курсе попал на лекции японского математика Хэйсукэ Хиронака (Heisuke Hironaka), лауреата Филдсовской премии 1970 года. Впервые Ха увидел «сырую» математику вместо «вылизанных» за века доказательств из учебников. Он нашел свое призвание. И коллеги говорят, что в том, как уникально Джун подходит к решению задач, есть нечто очевидно поэтическое.
Джун Ха получил награду «за перенос идей теории Ходжа в комбинаторику, доказательство гипотезы Доулинга — Уилсона для геометрических решеток, доказательство гипотезы Герона — Роты — Уэлша для матриоидов, развития тероии лоренцовых полиномиалов и доказательство сильной гипотезы Мейсона».
Последним победителем стал француз Уго Дюминиль-Копен (Hugo Duminil-Copin), совершивший большой вклад в теорию фазовых переходов. Он работает на стыке физики и математики — в статистической физике.
Статистическая физика ищет общие свойства огромных систем через анализ взаимодействий между их малейшими составляющими. Чтобы понять всю сложность этой задачи, представьте фонтан, капельки которого под действием ветра разлетаются в разные стороны. Вы не сможете отследить движение каждой капельки, но можете выявить закономерности — вероятности движения.
Дюминиль-Копен изучает такие же закономерности, только в магнетизме. Применив теорию просачивания (по-научному — теорию перколяции), им с коллегами удалось разработать новую модель для описания таких процессов. Филдсовскую премию он получил «за решение устоявшихся проблем в вероятностной теории фазовых переходов в статистической физике, особенно в трехмерном и четырехмерном пространстве». Сейчас Дюминиль-Копен продолжает работу над разработкой простой и универсальной теории просачивания.
У Филдсовской премии есть несколько важных отличий от Нобелевской премии и математической Абелевской премии. Во-первых, награду вручают за общий вклад в математику, а не за конкретные достижения. Во-вторых, лауреатами становятся только ученые в возрасте до 40 лет. Так пожелал ее основатель Джон Филдс, который считал, что премия «должна служить поощрением к дальнейшим достижениям».
