SZTE magazin

kiemelt_Görbe Tamás

Szimmetriák bűvöletében – matematikáról látványosan

Kölcsönható részecskék elméleti vizsgálatával és integrálható rendszerek kutatásával foglalkozik Görbe Tamás Ferenc. Az SZTE doktorjelöltje szabadidejében sem nélkülözi a matekot: absztrakt matematikai objektumokat ábrázoló fonalgrafikákat készít és egy matematikai-fizikai témájú blogot vezet.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Az SZTE Fizika Doktori Iskola harmadéves PhD hallgatója alkalmazott matematikus mesterképzést végzett, így egyszerre matematikus és fizikus. Tamás nemcsak munkaként, hanem hobbiként is tekint a matematikára.


Gorbe_Tamas1- Tágabb értelemben matematikai fizikával foglalkozom, és nagyon élvezem az „öszvér” létet, hogy egyszerre vagyok a matematikus és a fizikus közösség része. Ez a munkámon is tükröződik, precíz számolások és bizonyítások eredményeit alkalmazom fizikai problémákra, például kölcsönható részecskék mozgásának vizsgálatára. Szűkebb értelemben az integrálható rendszerek elméletét kutatom.


- A fizikában differenciálegyenletek írják le a tömegpontok/részecskék mozgását, ezek közül a legismertebbek talán Newton és Schrödinger egyenletei. Ezen egyenleteket kell megoldani ahhoz, hogy tudjuk egy fizikai rendszer jövőbeni állapotát. Integrálhatónak olyan rendszereket nevezünk, amelyek egyenletére egzakt megoldást tudunk adni – magyarázta.


- Az integrálható rendszerek megoldhatóságának oka abban rejlik, hogy viszonylag sok megmaradási törvény érvényes bennük, például energia- vagy lendületmegmaradás. Ennek háttérben pedig rendkívül érdekes módon a rendszerek nagyfokú szimmetriája húzódik meg.


Hasznos játékmodellek: a vízhullámoktól az optikai szálakig


A fizika mozgásegyenleteit matematikai precizitással megoldani nagyon nehéz, realisztikus problémák esetén gyakorlatilag lehetetlen feladat. Ilyenkor vethetők be a numerikus eszközök. Azt pedig, hogy a numerikus módszer megbízható eredményt ad-e, integrálható rendszereken lehet jól tesztelni – részletezte Tamás.


Hozzátette: az integrálható rendszereket játékmodelleknek is nevezik, mert ezek a végletekig leegyszerűsített formában ragadják meg a valóságot. Az elnevezés azonban csalóka, hiszen éppen egyszerűségüknek köszönhetően az alkalmazások köre rendkívül széles. Például integrálható egyenletek modellezik a sekély vízhullámok mozgását vagy a hullámterjedést az optikai szálakban. De klasszikus integrálható rendszer az úgynevezett Kepler-probléma is, amely két tömegpont például a Nap és a Föld egymáshoz viszonyított mozgását írja le. Ez utóbbi is rejtett szimmetriáknak köszönhetően oldható meg.


- Talán már az eddig elmondottakból is érzékelhető a szimmetria mint eszköz központi szerepe a kutatásaimban. Ebből ered az a motivációm, hogy a nem szakmabeliek számára is elérhető közelségbe hozzam, megmutassam a matematika általam ismert szépségeit.


Kivételesen szép szimmetriák


Az SZTE-s hallgató szabadidejében sem nélkülözi a matekot: absztrakt matematikai objektumokat ábrázoló fonalgrafikát készít és egy matematikai-fizikai témájú blogot vezet.


Gorbe_Tamas3A matematika egyik gyöngyszeme az egyszerű Lie-algebrák osztályozása. Eszerint bármely (komplex számtest feletti) Lie-algebra felbontható olyan „építőkockák összességére”, amelyek négy, végtelen sok elemet tartalmazó családba rendezhetőek. Azonban létezik öt kivételes Lie-algebra, amelyek nem tagjai egyik sorozatnak sem. Ezek egy speciális síkbeli vetületét mutatja be Tamás színes fonalgrafikákon.


- Másfél éve foglalkozom fonalgrafikákkal. Először egy spanyol blogon láttam, hogy lelkes diákok egy csoportja megalkotta az öt absztrakt grafika egyikét. Innen jött az ötlet, hogy mind az ötöt elkészítsem. A technika alapja szemléletesen: egy kocka sokféle árnyékot vethet, de a legtöbb szimmetriával rendelkező vetületet csupán a négy testátló bármelyikével párhuzamosan világítva kaphatjuk meg. Ez a módszer magasabb, például négy vagy nyolc dimenziós alakzatokra is alkalmazható. Így keletkeztek a fonalgrafikák gombostűi által jelölt pontok, a színes cérnaszálak pedig az éleket jelzik.


Tamás egy angol nyelvű matematikai-fizikai blogot is vezet. Honlapján nagyobb körből meríti a témákat. Az érdeklődő olvashat háromszög-kitöltő görbékről, véletlen mátrixokról, és tudománytörténeti érdekességekről is - hogy csak néhányat említsünk.


Mindemellett 2010 szeptembere óta Tamás az SZTE TTIK Elméleti Fizikai Tanszéken tart előadásokat, gyakorlatokat, és Gyémánt Ivánnal közösen egy jegyzetet is írt „Lineáris algebra fizikusoknak” címmel.


Görbe Tamás2
A színes fonalgrafikák a TTIK Bolyai épületében tekinthetők meg.


A Magyar Templeton Program junior ösztöndíjasa


A tehetséges fiatal számos ösztöndíj és szakmai elismerés mellett 2016-ban elnyerte a Magyar Templeton Program junior ösztöndíját is. – Bízom benne, hogy a programban végzett tevékenységem motiváló lesz a fiatalabb diákok körében és sikerül sokuk érdeklődését felkelteni a tudományos pálya iránt. Másrészt célom a szakmai fejlődés, ebben témavezetőm Fehér László és mentorom Bajnok Zoltán is segít majd.


- A doktori fokozat megszerzése mellett szeretném külföldön is gyarapítani a tudásom és folytatni az intenzív kutatómunkát. A nyár nagy részét konferenciákon töltöm Svájcban és Angliában, ahol friss eredményeinket mutatom be. Őszre körvonalazódni látszik egy többhetes szakmai tanulmányút szintén Angliába, ahova már egy közös projekt megvalósításáért megyek. A távolabbi jövőmet is egyetemi kutató-oktatóként képzelem el, de a szabadidős tevékenységeimmel sem hagyok fel – mesélte terveit Tamás.

 

Gajzer Erzsébet

Fotó: Bobkó Anna

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Letöltés

SZEM_borito_HUN_2018 SZEM_2018_cover_eng

SZEM_magyar_borito SZEM_angol_borito