Izar Alonso, matematyk: „Teorii strun nigdy nie da się udowodnić eksperymentalnie”.

Kiedy była zaledwie w szkole podstawowej, Izar Alonso (Madryt, Hiszpania, 29 lat) odkryła swoją miłość do matematyki . „Zaczęłam brać udział w konkursach i zajęciach pozalekcyjnych. Podobało mi się to, ponieważ bardzo różniło się od tego, co widzieliśmy w szkole”, wspomina ta młoda kobieta z New Jersey (Stany Zjednoczone), miejsca, które jest jej domem od 2023 roku. Są wakacje i na kilka godzin jej tempo zwalnia. Za kilka dni wróci jednak do swojego biura na Uniwersytecie Rutgersa, gdzie uczy ponad 80 studentów w różnym wieku. Tam, pośród tablic, wzorów i pytań, nadal dzieli się tą pasją, która z czasem przełożyła się na błyskotliwą ścieżkę akademicką, która pozwoliła jej pozostać w kontakcie z fascynującym światem liczb.

Alonso studiowała matematykę i fizykę na Uniwersytecie Complutense w Madrycie, a zaledwie rok później kończyła studia magisterskie z matematyki czystej na Uniwersytecie Cambridge (Wielka Brytania). Jej kolejny krok zaprowadził ją na Uniwersytet Oksfordzki, gdzie uzyskała doktorat z matematyki i ugruntowała swoją pozycję jako badaczki. Jej praca wkracza w bardziej abstrakcyjne obszary dyscypliny, która, jak sama twierdzi, „jest niezwykle kreatywna i piękna”. Ta perspektywa przyniosła jej uznanie jako jednej z sześciu laureatek Nagrody im. Vincenta Casellesa , przyznawanej przez Królewskie Hiszpańskie Towarzystwo Matematyczne i Fundację BBVA, za znaczący wkład w jej wczesne lata kariery.

„Czułam się oderwana od hiszpańskiej społeczności matematycznej, ale to mnie na nowo połączyło” – mówi. Przewiduje, że pozostanie na stanowisku adiunkta na Hill przez kolejny rok, świadoma, że ​​to tylko część jej drogi. W środowisku akademickim częste są przeprowadzki. „Jestem młoda i chętna, by pójść gdzieś indziej” – zapewnia z przekonaniem.

Pytanie: Masz bogate CV i jak na swój wiek imponującą karierę międzynarodową. Czy wsparcie, jakie otrzymywałeś w domu, było niezbędne, gdy byłeś dzieckiem?

Odpowiedź: Tak, oczywiście. To dzięki moim rodzicom zauważyli moje zdolności i zapisali mnie na różne zajęcia. Pierwszym, w którym wziąłem udział, był wiosenny konkurs matematyczny organizowany przez Wspólnotę Madrytu. Później uczęszczałem na zajęcia dla zaawansowanych. Uważam te inicjatywy za bardzo pozytywne, ponieważ pierwszy etap odbywa się w szkołach i jest to dobry sposób na identyfikację dzieci z uzdolnieniami bez konieczności kontaktowania się z ich rodzicami.

Miałem szczęście, ale nie każdy je ma. Praca szkół jest kluczowa w identyfikowaniu osób z talentem matematycznym.

P: A jaka była różnica pomiędzy zajęciami zaawansowanymi a tym, czego uczono Cię na zajęciach?

A. Najbardziej intuicyjnym przykładem, jaki mógłbym podać, jest to, że nie kładziono nacisku na obliczenia. Było o wiele więcej kreatywności; to było jak ciągłe rozwiązywanie łamigłówki, jak konstruowanie figur geometrycznych. Nie sprawiało to wrażenia problemów.

P. Z czasem skłoniło Cię to do podjęcia studiów na dwóch kierunkach: matematycznym i fizycznym…

A. Wiedziałem, że chcę studiować matematykę, ale ostatecznie, w liceum, zdecydowałem się na fizykę, ponieważ na Uniwersytecie Complutense był program, który wymagał dużego nakładu pracy akademickiej. W Hiszpanii to tak, jakby studiować dwa kierunki jednocześnie.

Czasami miło było dostrzec między nami powiązania. Ponieważ grupa była mała, nauczyciele dali nam zajęcia zaawansowane, ale musiałem się napracować.

P. A teraz, skoro zajmujesz się matematyką czystą, jak byś ją zdefiniował?

A. To rodzaj matematyki, którą studiujemy dla niej samej, a nie dlatego, że szukamy natychmiastowych zastosowań praktycznych. Matematyka stosowana natomiast opiera się na konkretnych potrzebach. Na przykład, ktoś może potrzebować algorytmu do rozwiązania konkretnego problemu lub spróbować rozwiązać równanie stosowane w inżynierii lub innej dziedzinie praktycznej.

W matematyce czystej nie pracujemy z ustalonym zestawem narzędzi ani określonymi ramami, lecz zaczynamy od definicji i pojęć. Następnie staramy się dowodzić twierdzeń i wykazywać równoważność pewnych pojęć. Czasami ta czysta matematyka znajduje zastosowanie w innych dziedzinach, takich jak geometria, topologia czy algebra.

P. Pańskie badania naukowe opierają się również na geometrii, fizyce teoretycznej i teorii strun [teoretycznej strukturze, która zakłada, że ​​podstawową jednostką materii nie są cząsteczki, lecz jednowymiarowe włókna zwane strunami]. Czy może nam Pan powiedzieć coś więcej na ten temat?

A. Zajmuję się geometrią różniczkową, z fizyką teoretyczną w tle. Teoria strun ma bardzo szerokie podstawy matematyczne, które dążą do zrozumienia wszechświata, ale wszystko to odbywa się za pomocą modeli o bardzo złożonych strukturach geometrycznych. Badam pewne przestrzenie wielowymiarowe.

P. Jak to jest?

A: Przeprowadziłem wiele badań w siódmym wymiarze, gdzie występują struktury G2 o unikalnych właściwościach. Moim celem jest głębsze zrozumienie tych struktur, stworzenie przejrzystych przykładów i rozwiązanie równań, aby uzyskać więcej struktur geometrycznych do pracy. W końcu fizyka strun to model teoretyczny, którego nigdy nie da się udowodnić eksperymentalnie.

P: Jak wykorzystujesz całą tę wiedzę na swoich zajęciach? Co mówią Twoi uczniowie?

A. Jestem adiunktem, ale to stanowisko podoktorskie i obecnie muszę prowadzić trzy kursy rocznie. Mam studentów w różnym wieku, ponieważ jako uniwersytet publiczny, zakres tematyczny jest zróżnicowany. To było satysfakcjonujące doświadczenie, ponieważ podczas kursu optymalizacji liniowej studenci byli zmotywowani. Kurs jest skierowany do studentów informatyki, mechaniki i elektrotechniki.

Czasami jest trochę intensywnie, bo dostaję kilka maili z pytaniami, a czasami po prostu dzwonią, żeby wyjaśnić, że są chorzy. Trzeba poświęcić dużo czasu na nauczanie, pisanie i ocenianie egzaminów. To duża odpowiedzialność.

P. Wykładał Pan również na Uniwersytecie Oksfordzkim. Jakie są główne różnice?

A. Grupy były małe, dwu- lub trzyosobowe. To bardzo dobry system, stosowany również na Uniwersytecie Cambridge. Bardzo pomaga studentom, ponieważ można go realizować krok po kroku, ale wymaga dużych nakładów.

W Hiszpanii byłoby to nie do pomyślenia, ponieważ liczba nauczycieli kontraktowych jest ograniczona, a pieniędzy niewiele. Z pedagogicznego punktu widzenia to doskonały system.

P. Czy przez lata czerpał Pan przyjemność z nauczania?

A. To bardzo satysfakcjonujące, gdy twarz ucznia rozjaśnia się i mówi: „Teraz rozumiem, bardzo dziękuję”. Na ostatnich zajęciach, które prowadziłem, otrzymałem kilka wiadomości z podziękowaniami od uczniów, którzy wiele się nauczyli i którym podobał się mój sposób nauczania. To sposób na zobaczenie bezpośredniego wpływu na ludzi.

P. A w odniesieniu do ograniczeń w nauczaniu, o których pan wspomniał, gdzie pana zdaniem jest więcej szklanych sufitów ?

A. To ma charakter transwersalny. W końcu społeczność matematyczna jest międzynarodowa, a ja musiałem się przeprowadzać w obrębie kilku krajów, częściowo dlatego, że jesteśmy zmuszeni do przeprowadzek na krótkoterminowe kontrakty. Wtedy nie da się zostać w tym samym miejscu. Zaobserwowałem podobne cechy w różnicach między płciami.

P. Czy kiedykolwiek doświadczyłaś dyskryminacji ze względu na to, że jesteś kobietą?

A. Różnica płci jest odczuwalna, ale w większości przypadków jest ona bardziej pośrednia, ponieważ w matematyce liczba kobiet jest bardzo mała i to jest coś, co zawsze będzie odczuwalne. Pojawia się poczucie braku przynależności.

W klasach może panować nieprzyjazna atmosfera i mogą pojawić się niestosowne komentarze, które nie pojawiałyby się, gdyby panowała większa równowaga płci. Nie miałem żadnych problemów z prowadzeniem dużej grupy, ale w pewnym momencie jeden ze studentów zwrócił się do mnie w sposób nie do końca profesjonalny. Mam wrażenie, że gdybym był 60-latkiem, nie zwróciłby się do mnie w ten sposób.

P. Czy uważasz, że zwiększenie udziału dziewcząt, nastolatek i kobiet w tych przestrzeniach jest kluczowe?

A. Byłoby to korzystne, ale myślę, że ważne jest, aby zauważyć, że ta sytuacja nie występuje tylko w młodszym wieku, ale rozciąga się na konteksty takie jak mój. Ważne jest, aby zająć się tym problemem na wszystkich poziomach.

Tak, mogą wystąpić zmiany w zależności od wydziału matematyki. W jednym obszarze może być więcej kobiet, co może sprawić, że poczujesz się bardziej komfortowo. W innym natomiast może być nieco bardziej nieprzyjaźnie, ale nie sądzę, żeby to był problem poszczególnych krajów, a raczej kwestia społeczności.