„Meglepett az MTA Bolyai-díja” – interjú Barry Simon amerikai matematikussal

Barry SimonJanuár 6-án Barry Simon átvette a 2015-ös Bolyai János Nemzetközi Matematikai Díjat, a Magyar Tudományos Akadémia egyetlen nemzetközi elismerését. Az amerikai matematikus az mta.hu kérdéseire válaszolt.

Barry Simon hatodikként kapta az Akadémia e rangos elismerését, melyet ötévente a megelőző tizenöt év legkiemelkedőbb matematikai monográfiája szerzőjének adományoznak. A díjazott monográfia címe Orthogonal polynomials on the unit circle, angol nyelvű recenziója itt olvasható.

A Bolyai-díj története

A Magyar Tudományos Akadémia a világhírű magyar matematikus, Bolyai János születésének 100. évfordulója tiszteletére 1902-ben alapította meg a tízezer korona értékű nemzetközi elismerést a kiemelkedő matematikai munkák díjazására. Bolyai emlékének ápolásán túl a díj létrehozásának eredeti céljai között szerepelt a hiányzó matematikai Nobel-díj eszmei pótlása is.

Az első díjazott 1905-ben a francia Henri Poincaré, a 19. század egyik legsokoldalúbb matematikusa volt, 1910-ben pedig a német David Hilbert kapta meg az elismerést. Az érem odaítélése az első világháború kitörése után megszakadt. A Magyar Tudományos Akadémia 1994-ben alapította újjá az elismerést Bolyai János Nemzetközi Matematikai Díj elnevezéssel. A 25 000 amerikai dollárral, valamint az eredeti minták felhasználásával készült, aranyozott bronzmedállal járó kitüntetést a hosszú kényszerszünet után, 2000-ben Szaharón Selah izraeli matematikus, 2005-ben a Franciaországban dolgozó orosz Mihail Gromov, 2010-ben pedig az orosz származású, Németországban élő Jurij Manyin vehette át.

Sokoldalú matematikus, magyar kapcsolatok

Barry Simon matematikusi diplomáját a Harvardon szerezte, majd a Princeton Egyetemen folytatta munkáját, mely akkoriban vált a matematikai fizika kutatásának fontos központjává. Kollégái elmondása szerint valósággal ontotta magából a cikkeket, számos doktoranduszt mentorált, és hamar legendássá vált széles körű tájékozottsága a matematika különféle területein.

1981-ben a Caltechen folytatta munkáját, ahol mind a mai napig a matematika és elméleti fizika IBM professzoraként dolgozik. Publikációinak száma jelenleg 400 felett jár, diákjai közül pedig sokan szakterületük vezető egyéniségévé váltak. 2012-ben elnyerte a legkiválóbb matematikai fizikusok munkáját elismerő Poincaré-díjat, tavaly pedig – a Bolyai-díj mellett – az Amerikai Matematikai Társaság Steele-életműdíját.

Barry Simon eredményei nagy hatással voltak a matematika és az elméleti fizika több területére. Bolyai-díjjal elismert munkája egyesíti az ortogonális polinomok elméletét és az operátorelméletet – ez az egységes szemlélet pedig mindkét területen igen gyümölcsözőnek bizonyult. A könyv gyorsan nagy sikert aratott: méltó folytatása lett annak a klasszikus műnek, amelyet Szegő Gábor magyar matematikus írt az ortogonális polinomokról 1939-ben.

Az idén hetvenéves matematikus az mta.hu kérdéseire válaszolt.

Meglepte a Bolyai-díj híre?

Meglehetősen! Csak hallomásból ismertem a díjat, arról pedig fogalmam sem volt, hogy az én nevem is felmerül a várományosok között.

Milyen kapcsolat fűzi a magyar matematikusközösséghez?

Magyarország a 20. század elejétől központi szerepet játszik az ortogonális polinomok kutatásában, így kutatómunkám kapcsán számos kiváló magyar matematikussal ismerkedtem meg – mindenképp kiemelném Totik Vili (Totik Vilmos – a szerk.) – vele közös cikket is írtunk – és Névai Pál nevét. Jóllehet szakmai érdeklődésünk távol esik egymástól, megemlíteném még Szász Domokost is, akivel negyven éve egy közös barátunk, Joel Lebowitz révén ismerkedtem meg, és azóta is tartjuk egymással a kapcsolatot.

Meg tudna nevezni egy gondolatot, módszert vagy elvet, ami kapcsolatot teremt kutatási területei között? Mi kelti fel az érdeklődését egy-egy matematikai probléma iránt?

Pályám korábbi szakaszában az motivált, hogy a matematika segítségével keressem a választ az elméleti fizika problémáira. Nagy hatással volt rám témavezetőm, Arthur Wightman hozzáállása, aki ragaszkodott hozzá, hogy az elméleti fizika olykor „kézlegyintgetős‟ érvelései matematikai tételekké alakíthatók. Munkám később spektrálelméleti problémák felé vitt, én pedig követtem ezt az irányt még akkor is, ha olykor e kérdések nem tűntek annyira relevánsnak az elméleti fizikában. Egész életemben vonzódtam azokhoz a témákhoz, amelyek mögött igen mély matematika húzódik meg, ugyanakkor még nincsenek annyira kidolgozva, hogy ne kínálnának könnyen leszakítható gyümölcsöket.

Ismeretesek-e olyan fizikai jóslatok – hipotetikus részecskékről, előre jelzett jelenségekről stb. -, melyek kifejezetten az ön munkáján alapulnak?

Nem igazán. Az én munkám leginkább abban segítette az elméleti fizikusokat, hogy jobban megértsék az elméleteiket. Talán a legismertebb hozzájárulásom egy Berry-fázisnak nevezett kvantumdinamikai jellemzővel kapcsolatos, melyet összekötöttem a holonómia fogalmával – ez utóbbi egy Gaussig visszavezethető, klasszikus matematikai idea. A nagy atomokkal kapcsolatban Elliott Liebbel közösen bizonyított eredményeink matematikai alapokat teremtettek a sűrűségfüggvény-elméletnek, melynek nagy szerepe van a molekuláris modellek világában. Mind ez idáig az én eredményeim jelentik az egyetlen szigorú értelemben vett bizonyítást a folytonos szimmetriasértésre, ami alapvető fontosságú a statisztikus fizikában – lásd: mágnesezettség – és az elemi részecskék fizikájában.