A szegedi matematikai iskola kezdetei

A XIX. század a modern tudományok hatalmas fejlődésének kora volt, így a kolozsvári egyetem megalapításakor a természettudományoknak már kezdetekkor komoly teret adtak. Ilyen kara a nagyvilágban akkor csupán a tübingeni egyetemnek volt;és csak mintegy ötven év elteltével indult meg világszerte matematikai és fizikai karok szervezése. 1872. június 11-én jelent meg a hivatalos pályázathirdetés 39-40 egyetemi tanári állásra. 120 jelentkezőből 34 főt választottak ki első körben, akik szeptember-október folyamán kapták meg megbízásukat. A következő probléma az volt, hogy a Matematikai  és Természettudományi Kar professzori állásait hogy tudják betölteni. Nem volt könnyű. Kolozsvárott ekkoriban nem volt elegendő természettudós. Voltak tanszékek, mint a földrajz, és az elméleti fizika, ahová első körben nem is tudtak tanárt keríteni. Kolozsvárt és Erdélyben a matematika tudományának az Egyetem megalapítása előtti évszázadban is komoly hagyományai voltak. A Bolyaiak nevét még a laikus is hallotta már.

A karon kezdetben két matematika tanszék alakult:

az Elemi Mennyiségtan  (ez alatt kb. az algebrát és geometriát értették) – tanszék vezetője Brassai Sámuel, lett, aki a korabeli Erdély egyik legcsodálatosabb személyisége, tudós polihisztora volt, aki nyelvészeti és irodalomtudományi professzori állásokat pályázott meg, és aki legjobban önmaga lepődött meg azon, hogy pont az Elemi Matematika tanszéket nyerte meg. Nem ez volt az ő igazi szakterülete, de 11 éven át sikerrel töltötte be az állást. 

A másik a Felsőbb Mennyiségtan Tanszék volt. A tanszék vezetésével Martin Lajost bízták meg …

“...A magyar matematikai iskola azért válhatott híressé a határokon túl is, mert a tehetséggondozásra már több mint egy évszázaddal ezelőtt nagy súlyt fektettek...Tudom, nyitott világunkban számos dolog elcsábíthatja a matematikától a diákot. Ugyanakkor azt is látni kell, talán soha nem volt szükség annyi kiválóan képzett matematikusra, mint éppen a XXI. században. Hiszen nézzünk csak körül a világunkban – a minket kiszolgáló gépek, a számítástechnika, az űrkutatás, az életünket teljesen átalakító világháló, vagy majd az ezután jövő, személyes genetikai alapokra épülő orvostudomány és a természet- és társadalomtudományok többsége nem tudna megélni, fejlődni a matematikai kutatások eredményei nélkül. A pénz körül forgó hétköznapjainkban a bankok, a tőzsdék, a biztosító társaságok is mind nagyobb igényt tartanak a matematikusok szolgálataira. Hogyan is tervezhetnénk egy szebb, kényelmesebb, élhetőbb jövőt a gondolkodás matematikai racionalitása nélkül?” (Csörgő Sándor)

Egy matematikus-vicc: 
Egy társaság helikopteren utazik. Eltévednek, nem tudják, merre járnak. Megpillantanak a földön egy kis kunyhót, előtte egy ember ül, és úgy tűnik, semmit nem csinál, csak néz maga elé. Lejjebb ereszkednek, és lekiabálnak neki: „Hol vagyunk?” Az ember feláll, „Mindjárt jövök!”, mondja, és bemegy a kunyhóba. Kisvártatva visszajön, és felkiabál: „Helikopteren.” A társaság egyik tagja megállapítja: „Ez az ember biztosan matematikus. Hosszasan elgondolkodott a problémán. A problémára abszolút pontos választ adott. A választ az égvilágon semmire nem lehet használni.”
(Hatvani László professzor gyűjtéséből)

Mire jó a matematika?

(Gondolatok Röst Gergely előadásából, melyet a Magyar Tudomány ünnepén tartott, a Magyar Tudományos Akadémián, 2020. november 4-én)

1845-ben a csillagászok észrevettek kisebb anomáliákat az addig ismert bolygók pályáján, különösen az Uránuszén. John Adams angol és Urbain LeVerrier francia matematikusok egymástól függetlenül (egy-egy szobában ülve, papír és ceruza segítségével) kiszámolták, hogy hol kell lennie még egy bolygónak ahhoz, hogy az megmagyarázhassa a keringési anomáliákat. Az angol és francia csillagászok azonban a megírt eredményekkel általában nem foglalkoztak tovább. Most LeVerrier viszont elküldte az eredményeit a berlini obszervatóriumba Johann Gallének, aki a számítások alapján távcsövével felfedezte az új bolygót, a Neptunuszt.

Newton cambridge-i diplomája után 1665-ben az egyetem bezárt az éppen tomboló pestisjárvány miatt. Newton így két évre a család egy vidéki birtokára kényszerült házi karanténba, ahol senkitől sem zavartatva többek között kalkulussal foglalkozott, és lerakta a differenciál-és integrál számítás alapjait.

Az Egyesült Királyságban 2018-ban készült egy komoly tanulmány, jelentés, 40 neves szakértő készítette, köztük a különböző tudományok legnagyobb alakjai és gazdasági ill.kormányzati szereplők. A tanulmány címe: A MATEMATIKA KORSZAKA. Ebben megfogalmazták az Egyesült Királyság stratégiai célját, miszerint a matematikában vezető szerepet kívánnak betölteni a jövőben. A matematika alkalmazásának lehetőségei ott vannak minden iparágban: a matematika nem csak a gyártás folyamatát, hanem a műszaki-technikai újdonságokat teszi lehetővé. Gondoljunk a repülőgépek zajcsökkentéséree, mobiltelefonok kép/videó tömörítésére, szélturbinák hatékonyságának növelésére, a kiberbiztonság, a gyógyszerfejlesztés, a járványok és a rákkutatás előrejelzéseire, olimpikonok sporteszközeinek javítására, légköri -meteorológiai jelenségek leírására is felhasználható. Hollandiában közel 1 millió ember van, aki munkája során matematikát használ és ez a szám egyre nő!

Számításokat végeztek a különböző tudományágakba fektetett pénz megtérüléséről: a mérnöki tudományok 88-szoros megtérülést eredményeztek. A fizika 31-szeres, a kémia 245-szörös, a matematika viszont: 600-szoros megtérülést hoz!

Miért? Egy új gép beszerzése gyorsítja/jobbítja a termelést, de amortizálódik. A matematikában nincs amortizáció! Ezen kívül a matematika olcsó, nem kell hozzá eszközpark, részecskegyorsító vagy fejlett laboratóriumok. 

Konklúzió: A matematika pénzügyi támogatását minimum a háromszorosára kell emelni! 

Végigvehetjük, hogy a matematika különböző szintjeit hol használjuk az életünkben. Általános iskolában: az alapvető számolási és logikai készségek elsajátítása. Mennyi a boltban a visszajáró pénz, mennyi festéket vegyek, ha ki akarom festeni a lakást, mennyi alapanyag kell, ha 12 személyre akarok főzni, stb. Középiskola: Pitagorasz-tétel. (A mémek kedvelt témája, hogy “Ma sem használtam a Pitagorasz-tételt… akárcsak a kovalens kötést…”) De ha meggondoljuk, ezen alapul távolságmérés a tengeri vagy légi kereskedelemben, és a GPS az autónkban. Egyetem első pár éve (mármint ha valaki matematikusnak jelentkezik) rávilágíthat, hogy az exponenciális függvény segít megérteni a populációk szaporodását, a járványok terjedését, a a tőzsdei folyamatokat. Roger Penrose oxfordi matematikus, 2020-ban fizikai Nobel-díjat kapott a fekete lyukak matematikájában elért eredményeire. (Ez különösen azért figyelemreméltó, mert matematikai Nobel-díj nincs.)

Az alkalmazott matematika olyan változatos területeken hasznosítható, mint a kávépörkölés modellezése, környezetszennyező olajfoltok mozgása és terjedése, stb.

Magyar, éppen folyó alkalmazott matematikai kutatások (Hu-Mats-In): önvezető autók látása ködben, skizofrénia egyénre szabott gyógyszerkezelése, tehenészet optimalizálása, stb.

Karrierlehetőségek: aki a matematikát választja továbbtanulás céljából, később még bármilyen területen dolgozhat. Pl. bankok, pénzügy, biztosítók, fizika, biológia, biostatisztika, meteorológia, gyógyszerfejlesztés, műszaki fejlesztések, telekommunikáció, hálózatok, orvosi képfeldolgozás, népesedés, nyugdíjrendszer, statisztika, informatika, algoritmusok, optimalizálás, logisztika, gyártástervezés, modellezés, szimulációk, adatbiztonság, titkosítás, adattudomány, önvezető autók, élsportolók fejlesztése, stb. Állás biztosan lesz! Egy nem régi német felmérés szerint az

országban élő tartósan állást kereső matematikusok elférnének egy mikrobuszban.

Meglepő alkalmazás, hogy pl. a Liverpool futballcsapatának feltörekvésében is jelentős szerepet játszik egy matematikus kutató csoport, akiket a Klub alkalmaz, és akik a legjobb egyetemekről jöttek a csapat mellé. Az ő feladataik közé tartozik a játékosok precíz statisztikai értékelése, az igazolásokra szánt költségvetés optimalizálása, az ellenfelek statisztikai elemzése, gólvariációk kidolgozása, az edzői kívánalmak explicit megfogalmazása, a csapatdinamika fejlesztése, stb. Segítségükkel a Liverpool évtizedek után megnyerte az angol bajnokságot és a Bajnokok Ligáját is.

Hollywoodban is alkalmaznak matematikusokat, pl. a Frozen (Jégvarázs) c. animációs filmben az élethű képek előállításánál, a hóban lépdelők lábnyomainak minél tökéletesebb modellezése és a ruhák mozgás közbeni gyűrődésének modellezése mind matematikai módszerekkel történik. Robert Bridson matematikus még Oscar-díjat is nyert, vizuális effektek kategóriában! Például a  következő filmekben dolgozott: Avatar, X-men, Narnia, Hobbit, Harry Potter, Star Wars, Kvantum csendje.

A rákkutatásban különböző terápiák hatásait már nem csak in vivo (élő szervezetben) vagy in vitro (kémcsőben) vizsgálhatják, hanem a valós adatok által felépített modell kiterjeszthető virtuális páciensekre is, megteremtve az in silico, azaz számítógépen végzett kísérletek lehetőségét is, ahol vizsgálható, hogy a különböző terápiák hogyan hatnak egy-egy virtuális páciensre.

Ahhoz képest, hogy ennyi területen szükség van (és még inkább lesz) matematikusokra, évente Magyarországon alig 200 ember iratkozik be Matematika BSc szakra. 

Összefoglalás: A modern technológiák, a gazdaság és innováció egyre inkább a matematikára épülnek. Az egész világon, és Magyarországon is a munkaerőpiacon nagyon keresettek a matematikusok, sőt hiány van belőlük. Ma az alkalmazott matematikus szakma az egyik legjobb karrierlehetőség, mind a fizetést, előremenetelt, mind a szakmai kihívásokat tekintve. Ez a karrier nemcsak az országos versenyeken szereplő szuperzseniknek áll nyitva, hanem minden intelligens, a matematikát kedvelő fiatal előtt. A matematikai alkalmazásokban a legmagasabb szintű matematika is megjelenik. A matematikát újabb és újabb területeken alkalmazzák nagy sikerrel. A 21. században egy ország versenyképességét a globális hierarchiában elfoglalt helyét nagyban meghatározza majd az országban jelen lévő matematikai kapacitás, a matematikailag magasan képzett munkavállalók száma.

(lejegyezte: Győrffy Lajos)