Enrike Zuazua: sorprèn la precisió de les matemàtiques en l'expressió de la realitat

Enrike Zuazua ha rebut recentment el Premi Euskadi de Recerca en Ciència i Tecnologia 2006. Zuazua és catedràtic de Matemàtica Aplicada en la Universitat Autònoma de Madrid i ha respost amb calma i amabilitat a totes les nostres preguntes.

Enrike Zuazua: sorprèn la precisió de les matemàtiques en l'expressió de la realitat


Guanyador del Premi Euskadi de Recerca 2006
"Sorprèn la precisió de les matemàtiques en l'expressió de la realitat"
01/04/2007 | Galarraga Aiestaran, Ana | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
Enrike Zuazua es va llicenciar en la UPV/EHU i allí es va doctorar. Va presentar la seva tesi en basca.
L. Jauregialtzo/Argazki press
Per a començar, volem felicitar-lo pel premi. Ha estat una gran sorpresa?

Gràcies. La veritat és que no ho esperava. I és que en ciència i tecnologia hi ha molta gent fent coses brillants, i en aquest àmbit les matemàtiques no són més que un petit camp. Per això, no pensava que anaven a premiar les matemàtiques.

Llavors, no sols tu, sinó també les matemàtiques?

Això és, en gran manera, ho és. A més, cal tenir en compte que actualment un matemàtic no treballa només. Per tant, quan premien a una persona també es premia als qui treballen o col·laboren amb ella.

En el meu cas, darrere estan els professors de Leioa, i no sols els de Leioa, sinó també aquells magnífics professors que vaig tenir anteriorment a l'escola. Sense ells, segurament, jo no triaria després les matemàtiques com a assignatura, i ara no estaríem parlant d'això.

No sé fins a quin punt no serà una excusa, però molts diuen que ara no els agrada pels mals professors que han tingut a l'escola, com les matemàtiques.

Sí, això s'escolta sovint, però es pot dir el mateix en altres temes: llengua, història, geografia... El que passa és que les matemàtiques són més difícils que aquestes, i això també influeix. Tanmateix, quan em pregunten què és el més important del sistema educatiu? Perquè jo crec que és professor, perquè, malgrat ser una classe petita, tenir molts alumnes, tenir pocs recursos…, al final, un professor brillant ensenya.

De totes maneres, ha dit que les matemàtiques són difícils. Creus que és més difícil que la física i la química o la biologia?
L'equació de les ones és aplicable a àmbits com l'acústica, l'elasticitat, etc.
D'arxiu

Segurament no. Pot dir-se que les ciències en general són difícils. No obstant això, la biologia, per exemple, també pot ser estudiada de manera descriptiva, encara que sigui succinta. Això és impossible en matemàtiques. Bo sí, en geometria, es pot dir que aquesta imatge és quadrada o rodona... Però a partir d'aquí comença a complicar-se. Les coses cal quantificar-les, cal fer càlculs i llavors es fa difícil.

Per què perquè és abstracte?

En matemàtiques hi ha dos camps, l'abstracció i el còmput. I tots dos són d'alguna manera difícils per a la majoria de la gent. Això es nota en les enquestes. De fet, el computar no té moltes dificultats. En definitiva, cal seguir les normes de manera sistemàtica, àgil i acabada. No té per què ser difícil. Però sabem que la gent té problemes amb això.

Després està el camp de l'abstracció. I és curiós, però ve un darrere l'altre. Això ho sabem els matemàtics i els científics, i és així: abans d'arribar a l'abstracció cal fer molts exercicis. Amb molts exercicis i repetits, els mecanismes s'interioritzen i es converteixen en automàtics. Per exemple, la integració es fa bastant senzilla, però per a això primer cal fer cinquanta o cent integrals. I això és difícil per a la gent.

Estàs d'acord amb la tesi del llibre Viure sense números? Segons aquesta tesi, vivim en una societat tecnològica que necessita números, però a la gent no li importa que no entengui els números.

Sí, aquesta és la paradoxa actual. Mai hem viscut en una societat tan numèrica i la societat mai ha donat tanta llum a les matemàtiques.

Almenys s'han recordat amb les matemàtiques a l'hora d'atorgar el premi Euskadi de Ciència i Tecnologia...

I és d'agrair, per descomptat.

(Foto: L. Jauregialtzo/Argazki press)
El jurat ha destacat especialment les aportacions realitzades en la teoria de les equacions de derivats parcials i la teoria del control i les seves aplicacions en el disseny òptim i aeronàutic. Aquesta és la teva especialitat o estàs en això, no?

Sí. Jo vaig estudiar a París, creient que era Laboratoire d'Analyse Numérique --avui es diu Jacques-Louis Lions. Va ser fundador de Jacques-Louis Lions (va morir fa sis anys) i jo vaig tenir una oportunitat única per a treballar amb ell.

El laboratori va ser creat fa uns trenta anys per a estudiar les aplicacions de les matemàtiques. Per a llavors, en el món hi havia un corrent sòlid per a portar les matemàtiques a coses pràctiques.

Per a això existeixen diverses metodologies com l'estadística. Tots coneixem l'ús de l'estadística en enquestes, sociologia, etc. Però moltes vegades sorgeix la necessitat d'utilitzar altres eines matemàtiques en altres camps, i moltes vegades la metodologia adequada consisteix a seguir a Newton i a Galileu.

En paraules de Galileu, la naturalesa està escrita en el llenguatge de les matemàtiques. Què significa això? Doncs que si analitzem qualsevol cosa de la naturalesa i creguem una metodologia per a entendre-la bé, crearem fórmules matemàtiques tant com vulguem. Aquestes fórmules són equacions diferencials i equacions de derivades parcials.

Nosaltres els utilitzem per a analitzar problemes complexos com el disseny de trens o cotxes, el disseny d'avions, les centrals elèctriques, els problemes d'energia...

Per tant, és possible expressar matemàticament la realitat amb precisió?

Bé, Einstein va dir, no? Sorprèn la precisió de les matemàtiques en l'expressió de la realitat. En realitat és sorprenent com mimetitzen la realitat els models matemàtics.

La literatura també serveix per a explicar la realitat, però sovint utilitza metàfores i altres trucs. També té matemàtiques?
Zuazua treballa amb enginyers de l'INTA i Airbus.
D'arxiu

No hi ha paranys en matemàtiques, si no és lògic. La matemàtica és una construcció humana, per la qual cosa des del principi es pot qüestionar el seu valor. No obstant això, una vegada acceptats els models i principis bàsics, i seguint correctament la metodologia i normes del matemàtic, no hi ha lloc per a l'error.

Això sí, les matemàtiques treballen amb instruments abstractes i la seva força està en aquesta abstracció. Així, ax=b pot ser un càlcul senzill, amb una sola resposta x=b/a, o fins i tot un model per al moviment dels planetes. Llavors, el truc de les matemàtiques pot estar en aquesta simplificació; si aquesta simplificació és excessiva, es poden cometre grans errors i el resultat pot ser incorrecte. Però les matemàtiques són correctes. No obstant això, les matemàtiques necessiten models adequats per a donar respostes correctes.

Per això, en enginyeria i tecnologia actual, les matemàtiques són una eina, però no és l'única. És a dir, en la construcció d'un cotxe s'utilitzen models matemàtics, però també es realitzen experiments de laboratori i proves. No es posa tot el procés en mans de les matemàtiques.

I quin creus que és la teva major aportació?

No sé, no és fàcil dir un només. Ha esmentat abans el control i és molt important perquè ens afecta a tots. De fet, el control s'utilitza per a controlar processos complexos en el nostre benefici, per exemple, per a mantenir una temperatura adequada a casa o en un gran punt de venda. Un altre exemple pot ser la reducció de la contaminació o del soroll, o portar un satèl·lit on es vulgui… Es troben en procés de control.

Jo he treballat molt en això. En aquest triangle de la teoria del control, de les equacions diferencials o de les derivades parcials, i de l'anàlisi numèrica. I jo crec que algunes coses que hem fet han estat interessants. Per exemple, l'equació de les ones és aplicable a l'acústica, elasticitat, etc. i s'ha desenvolupat una anàlisi numèrica que s'explica en el control i control d'aquests processos. A més, ha tingut una petita aplicació en aeronàutica, i és per això que el jurat l'ha esmentat.

Tanmateix, en això, en el camp de l'aeronàutica, hem estat mers assessors. Treballem amb enginyers de l'INTA i Airbus. Treballen amb mètodes d'enginyeria, però saben en certa manera de matemàtiques, quan l'error oposat és susceptible de ser resolt matemàticament i quan pot haver-hi un problema d'interès per a les matemàtiques. Així, jo hem tingut l'oportunitat d'aplicar els temes tractats anteriorment d'una manera més acadèmica.

En definitiva, cal tenir en compte que, en matemàtiques, fer una pregunta apropiada és, en realitat, de gran valor. Aquí tenim, per exemple, el teorema de Fermat. Ell, XVII. En el segle XX, amb un enunciat sense proves, va deixar per a molts altres matemàtics un treball de 300 anys, entorn del qual han sorgit i evolucionat excel·lents matemàtics fins a donar resposta a aquesta pregunta, amb l'obra d'Andrew Wiles en 1995.

Encara que l'àrea de Zuazo és matemàtica aplicada, en la majoria dels temps es dedica a la matemàtica teòrica.
L. Jauregialtzo/Argazki press
Llavors, abans treballava més en matemàtiques teòriques, i més tard va començar en matemàtiques aplicades?

Sí, totalment. Fins fa poc, i ara també la major part del temps, em dedico a la matemàtica teòrica, encara que el meu camp és la matemàtica aplicada. Tanmateix, això és totalment normal. A vegades ens critiquen perquè creuen que sempre hauríem de jugar en l'aplicació, però nosaltres som matemàtics. Quin és el compte? Perquè si mantens la teva activitat durant molts anys i estàs disposat a parlar amb altres científics, és absolutament normal que surti una cosa multidisciplinària. I això ha ocorregut. Però per a això fa falta temps, i a nosaltres ara ens ha arribat aquest moment.

Fa falta temps, però ets jove. En poc temps has fet moltes coses.

Bé, jove sí, però no tant. Mira, entrem en la universitat amb 18 anys i moltes vegades no sortim. Jo, per exemple, tinc 45 anys i això significa que porto 27 anys en l'àmbit universitari. Són molts anys, per la qual cosa hem pogut fer alguna cosa bastant.

Explica'ns: La medalla Fields és per als matemàtics menors de 40 anys. Per tant, des del punt de vista matemàtic, abans dels 40 anys hem de ser capaços de fer coses importants. Després han creat el premi Abel per a premiar la trajectòria completa o la no premiada en el seu moment. I això està molt bé.

En qualsevol cas, cada vegada hi ha més premis en el món de la ciència, i no diré que són un gran esperó, perquè fem el que fem per amor, però sempre està bé que els altres reconeguin de tant en tant el nostre treball.

Fructíferes trobades del centre Pedro Pasqual de Benasc
A Benasc, entre les altes muntanyes del Pirineu aragonès, existeix un centre científic especial. Sota el nom de Pedro Pascual, en homenatge a un dels fundadors del centre, que, desgraciadament, va morir recentment, manté la seva intenció de reunir científics de diferents àmbits d'una manera totalment informal i oberta, per a donar a conèixer el treball de l'altre i impulsar la generació de noves idees.
(Foto: -)
A Enrique Zuazua li encanten les trobades que se celebren en Pedro Pascual: "En la majoria dels congressos hi ha moltes conferències i presentacions i no tenim cap possibilitat de parlar amb l'adjunt. Rebem informació però no podem intercanviar-la. Els congressos de Benasc són tot el contrari: en un ambient distès s'organitzen unes poques conferències i la major part del temps es dedica a treballar les unes amb les altres. És molt enriquidor".
Enguany, del 26 d'agost al 7 de setembre, Zuazua estarà a Benasc, un dels organitzadors del congrés sobre equacions diferencials parcials i disseny òptim.
Galarraga d'Aiestaran, Ana
Serveis
Més informació
2007
Seguretat
029
Entrevistes; Premis; Matemàtiques; Enginyeria
Entrevista
Serveis

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali

Bizitza