Mikä on matematiikan ja fysiikan välinen yhteys? Miksi perustutkimus matematiikan alalla on välttämätöntä fyysisten ilmiöiden paremman ymmärtämisen kannalta?
Sisällysluettelo
Tämä on kiehtova tutkimusalue: kvanttimekaniikka auttaa meitä ymmärtämään perustavanlaatuisia fysikaalisia ilmiöitä. Sovelletun matematiikan panos on erittäin tärkeä tämän tutkimuksen kehittämiselle. Alfred Kirsch , CERMICS:n matematiikan tutkija, esittelee meille tämän tutkimuksen.
Sovelletun matematiikan panos kvanttimekaniikkaan
Fyysisten ilmiöiden ymmärtämiseksi käytämme matemaattisia malleja. Tämän tutkimuksen yhteydessä Alfred Kirsch kiinnostui suprajohtavuudesta : ” Nykyään on olemassa epätavallinen suprajohtavuus, jonka syytä ei ole selitetty. Sen uskotaan liittyvän materiaalin rakenneosien, elektronien, väliseen korrelaatioon. Tutkimuksessani kiinnostuin lähentymisestä, joka mahdollistaa sen korrelaation selittämisen ja laskemisen elektronien välillä.”
Ehdottaa yhtälöä ja likimääräistä ratkaisua
Matemaatikot ovat kutsuttuja valistamaan fyysikoita heitä kiinnostavista ilmiöistä. Tätä varten he ehdottavat yhtälöitä ja ”likimääräisiä ratkaisuja”. Jotta voimme paremmin ymmärtää, mitä lähennys on, Alfred Kirsch esittää esimerkin luvusta pi : ” Kun teemme lähennyslaskelman, sen takana on paljon matematiikkaa.
Esimerkiksi luku pi määritellään ympyrän kehän ja halkaisijan suhteena. Siinä määritimme sen abstraktisti, mutta käytännössä sen laskemiseksi olemme jo kauan tunteneet ensimmäiset desimaalit – 3,14159. Mutta jos laskemme likiarvon, joka lasketaan suurella desimaalimäärällä, käytämme algoritmeja, jotka ovat matematiikan ja tietotekniikan asiantuntijoiden sertifioimia.”
