Коли вам щось здається неможливим, згадайте про українську науковицю Марину В’язовську. Адже саме вона за два роки розв’язала математичну задачу, над якою вчені всього світу билися майже чотири століття. За видатне досягнення математикиню нагородили медаллю Філдса.
Тендітна жінка з русявою косою стримано усміхається в кадр. У її руках – найбажаніша нагорода для математиків усього світу. Для Марини В’язовської це знакова подія, бо вона – друга жінка за всю історію премії Філдса та перша українка, що здобула цю медаль.
Про премію Філдса
Медаль Філдса – найпрестижніша відзнака в математиці. Вона часто порівнюється з Нобелівською премією. Нагороду за значний внесок у науку дають двом, трьом або чотирьом науковцям, молодшим за 40 років. Урочиста подія відбувається раз на чотири роки на Міжнародному конгресі математиків. Заснував премію канадський вчений Джон Чарлз Філдс. На золотій медалі Філдсівського лавреата зображений Архімед і напис: «Побороти свою людську обмеженість і завоювати Всесвіт», на зворотному боці – «Математики, які зібралися зі всього світу, вшановують чудовий вклад у пізнання».
Вперше медаль Філдса вручили в 1936 році, а перша жінка отримала цю нагороду лише у 2014 році. Тоді лавреаткою стала іранська математикиня Мар'ям Мірзахані. Марина В'язовська стала другою жінкою, яка отримала цю відзнаку.
Сума грошової винагороди переможців премії Філдса становить 15 000 канадських доларів (приблизно 412 тисяч гривень). До слова, це значно менше за нобелівські виплати, де лавреати отримують зо 900 тисяч доларів США.
«Уроки алгебри та геометрії подобались мені тим, що тут можна все самому перевірити»
Батьки В’язовської – з династії хіміків. Однак змалечку Марину цікавила математика. Родина підтримувала її інтерес: з онукою часто займався дідусь, допомагаючи вивчати точні науки. Молодші сестри математикині розповідали, що пізно ввечері, коли всі лягали спати, Марина писала у блокноті формули. А мама й тато навіть побоювалися, що їх старша донька навчається занадто багато замість того, щоб гратися, як інші діти.
В`язовська відвідувала спеціалізований ліцей, де в неї вселяли запал заняття з математики й фізики. Тут були особливі вчителі, котрі захопливо пояснювали складні концепції та заохочували учнів конкурувати. Саме там вона глибше потрапила у світ олімпіад, які щиро вподобала. Логічно, що таке серйозне захоплення математикою переросло в професію.
Біографічна довідка
Марина В’язовська народилася 2 листопада 1984 року в Києві. Закінчила Київський природничо-науковий ліцей № 145. Попри родинну династію хіміків, обрала механіко-математичний факультет Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Під час навчання проводила наукові дослідження з теорії чисел і займала призові місця на Міжнародній студентській олімпіаді з математики.
Магістратуру закінчила в Університеті Кайзерслаутерна в Німеччині, а ступінь доктора природничих наук здобула у Боннському університеті, де її науковим керівником був математичний геній Дон Цагір.
У 2010 році В’язовська захистила кандидатську дисертацію в Інституті математики НАН України. З 2016 року працює у швейцарській Федеральній політехнічній школі Лозанни (EPFL), де є завідувачкою кафедри теорії чисел. У доробку нагород Марини – Премія Салема (2016 р.), SASTRA Ramanujan Prize (2017 р.), Дослідницька нагорода Клея (2017 р.), New Horizons in Mathematics Prize (2018 р.), Премія Ферма (2019 р.) та медаль Філдса (2022 р.).
Науковиця заміжня: її чоловік – однокласник Данило Євтушинський, який також викладає в EPFL. Подружжя виховує сина-підлітка Майкла і маленьку донечку Софі.
Жінка захоплюється бігом і малюванням.
Марина закінчила механіко-математичний факультет Київського національного університету імені Шевченка. Захистила дисертацію за темою «Нерівності для поліномів і раціональних функцій та квадратурні формули на сфері» в Інституті математики НАН України. Також здобула магістерський ступінь в університеті Кайзерслаутерна (Німеччина). А доктором природничих наук стала вже в Боннському університеті: її дисертація «Модулярні функції та особливі цикли» була пов'язана з аналітичною теорією чисел.
Велика наука
У грудні 2016 року Марину В’язовську кличуть до Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) у Швейцарії. За рік вона стала професоркою та завідувачкою кафедри теорії чисел EPFL.
Шість років тому в кар’єрі науковиці стався прорив – вона розв’язала відому в математиці задачу з пакування сфер у восьмивимірному просторі. Це одна з похідних задач, сформульованих німецьким ученим Йоганном Кеплером чотириста років тому. Математична спільнота відзначила заслуги українки кількома преміями, а на початку липня 2022 року вона здобула медаль Філдса.
Коли розв’язуєш задачу, над якою працював два роки, відчуваєш надзвичайний кайф.
— Марина В’язовська
– Пам’ятаєте, у шкільній програмі з геометрії були такі задачки, де потрібно довести очевидні твердження? Зробити це було складно. Так от я довела очевидне, на перший погляд, твердження про те, що решітка Е8 в розмірності 8 та решітка Ліча в розмірності 24 – це дійсно найкращі конфігурації сфер і покращити їх неможливо... Мені ця задача подобалася. Це теж певний момент ризику: вирішити, над яким проєктом працювати, а над яким – ні. Очевидної відповіді немає. Але у мене було таке відчуття, що цю задачу можна розв’язати, – ділиться подробицями математикиня.
Зміст задачі, яку розв’язала В’язовська
Пакування куль – задача комбінаторної геометрії про розміщення однакових куль в евклідовому просторі без їхнього взаємного перетинання. Наприкінці 1500-х років її поставили математикам, щоб знайти ефективніший спосіб укладання гарматних снарядів на британських військових кораблях. Астроном Йоганн Кеплер припустив, що найбільш щільний спосіб пакування сфер уже й так застосовують – при укладанні гарматних ядер і фруктів: перший шар викладають кулями поруч одна з одною у вигляді шестикутника, другий – у заглиблення на стиках куль нижнього шару і так далі. Але вчений не зміг довести свою гіпотезу, як пізніше цього не зробив і Ньютон. Задача потрапила до списку 23 нерозв’язаних математичних задач, складеного Давидом Гільбертом 1900 року. Гіпотезу вдалося довести лише в 1998 році американському вченому Томасу Гейлзу за допомогою 50 тисяч рядків комп’ютерного коду. Але це була задача для тривимірного простору. Пакуванням у розмірностях 8 і 24 зайнялися вчені Генрі Кон і Ноам Елкіс. Вони дійшли висновку, що решітки Е₈ та Ліча будуть оптимальними варіантами. Однак їхні розрахунки говорили про це з точністю 0,0001%. У 2016 році українка Марина В’язовська знайшла таку допоміжну функцію, яка показала, що варіантів щільнішого пакування у 8-вимірному просторі не існує. Її розв’язок зайняв усього 23 сторінки. А розв’язання задачі для розмірності 24 невдовзі опублікували у співавторстві з іншими вченими.
Світ не ідеальний
Портрет Марини В’язовської для STEM is FEM
Оргкомітет Філдсівської премії визнав розв’язання В’язовської «елегантним». Та, попри численні наукові досягнення Марини, її номінація й перемога – радше виняток у царині математики. На питання про мізерну кількість жінок, які отримали медаль Філдса, українка відповіла: «Наш світ неідеальний, на жаль. У ньому існує сексизм та упередження, все це заважає жінкам плідно працювати. У деяких аспектах у жінок життя складніше, ніж у чоловіків: народження дітей, їх виховання… Бути жінкою нелегко. Якщо казати про науку, то жінок там має бути більше».
Щоб подолати бар’єр упередженості щодо участі жіноцтва в науці, існує освітній проєкт STEM is FEM. Він покликаний популяризувати STEM-спеціальності серед школярок і студенток, збільшити їх цікавість до професій, пов’язаних із природничою наукою, технологіями, інженерією та математикою. Марина В’язовська також взяла участь у цій ініціативі. Це її внесок у виховання майбутнього покоління жінок-дослідниць.
Жіноче обличчя української математики
«Наука – це вона» – освітній арт-проєкт STEM is FEM, створений за підтримки міжнародних організацій ООН Жінки в Україні та Дитячого фонду ООН в Україні (ЮНІСЕФ). Його мета – розповісти про здобутки жінок-учених з України, зацікавити дівчат STEM-напрямами, а також спростувати міф про те, що наука – це суто чоловіча справа. У межах проєкту п’ять сучасних художників написали портрети 12 українських науковиць, а школярки та студентки зі всієї України взяли участь у конкурсі есеїв про цих діячок. Серед героїнь арту була і Марина В’язовська. Її портрет називається «Загадка двадцятичотирьохвимірного простору». Це пряме відсилання на роботу, за яку математикиня згодом отримала престижну нагороду.
