Matematyka, nazywana królową nauk, obchodzi swój dzień 12 marca. O licznych świętach matematycznych, a także o modelowaniu epidemiologicznym przydatnym m.in. w walce z koronawirusem opowie dr Łukasz Dawidowski z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, który zajmuje się równaniami różniczkowymi, dydaktyką oraz popularyzacją nauki.
|Olimpia Orządała|
12 marca obchodzimy Dzień Matematyki. Nie jest to jednak jedyne święto matematyczne w naszym kalendarzu. Jakie są najciekawsze, ale też najdziwniejsze święta związane z matematyką?
Trudno powiedzieć, które jest najciekawsze, a które najdziwniejsze. Na pewno mamy Dzień Liczby Pi, aczkolwiek z tym dniem jest tak, że odbywa się w różnych terminach.
Dzień Liczby Pi obchodzimy 14 marca, dlatego że Amerykanie zapisują swoje daty w taki sposób, że najpierw stawiają numer miesiąca, a potem dnia, więc wychodzi 3.14 – czyli pierwsze dwie cyfry rozwinięcia liczby π.
Szczególną datą jest np. 3 marca 2015, bo w rozwinięciu dziesiętnym liczby π występuje najpierw 14, a potem 15, aczkolwiek to święto zdarza się raz na tysiąc lat.
Mamy jeszcze jedną datę związaną z liczbą π – 22 lipca. Jeśli podzielimy 22 przez 7, otrzymamy wynik o wartości około 3,14. Wspomniana przeze mnie data nazywana jest w związku z tym dniem zaokrąglenia liczby π. Możemy zatem dowolnie wybierać spośród zaproponowanych dat.
Warto wspomnieć też o innych przedziwnych świętach, np. o Dniu Liczby Fi, która związana jest z tak zwaną złotą proporcją. W jej rozwinięciu dziesiętnym jest ciąg 1,6, dlatego święto przypada 6 stycznia. Dzień Liczby Fi konkuruje więc w naszym kraju ze świętem Trzech Króli.
Jest też np. dzień związany z ciągiem Fibonacciego. Jeśli odpowiednio ułożymy ciąg 1,1,2,3,5…, otrzymamy też ładną datę – 23 listopada.
Jak widać, mamy wiele świąt inspirowanych „matematycznie”. Matematycy lubią bawić się cyferkami, liczbami, więc bardzo często wymyślają sobie różne, dziwne święta.
Ciekawym świętem jest też Dzień Pierwiastka Kwadratowego, który wypada tylko 9 razy w ciągu stulecia…
Wystarczy podnieść do kwadratu liczbową wartość daty, biorąc pod uwagę dzień i miesiąc. W ten sposób otrzymujemy wartość ostatniej cyfry roku – np. 3 marca 2009, 4 kwietnia 2016, 5 maja 2025. To jeden z przykładów takiej zabawy liczbami, datami. Matematyk nie byłby sobą, gdyby się nie bawił cyferkami.
W naszym kalendarzu są także Matematyczne Dni Sofii Kowalewskiej, która nazywana bywa pierwszą damą matematyki czy też księżniczką matematyki…
Sofia Kowalewska to rzeczywiście jedna z pierwszych matematyczek. W pewnym sensie sfeminizowała dostęp do matematyki, tak jak nasza Maria Skłodowska-Curie była tą, która weszła na salony nauki, zdobywając dwie Nagrody Nobla.
Niektóre liczby czy pojęcia mają swoje matematyczne święta, inne są pomijane. Z czego to wynika?
Liczb mamy nieskończenie wiele, a dni w roku tylko 365, więc tych liczb, które mogą być wyróżnione, starczyłoby tylko na 365 dni. Które zatem wyróżniamy? Zwykle te najciekawsze, np. liczbę π, bo z nią spotykamy się już w szkole podstawowej. To liczba, bez której nie możemy się obejść. Jeśli mamy coś okrągłego, liczba π w naturalny sposób się w tym kontekście pojawi.
Inna, o której jeszcze nie mówiłem, to liczba e. Podobnie dziwna, nietypowa, często nielubiana, która ma swoje święto 7 lutego.
Czy celebrujemy liczbę zero? Chyba nie, bo kto lubi mieć zero złotych w portfelu czy zero sukcesów. Jedynka z kolei jest tak standardowa, sztampowa, że raczej też nie zyskała na popularności. Podobnie zresztą jak inne liczby naturalne, te pierwsze, pewnie dlatego że spotykamy się z nimi na co dzień. Płacimy w sklepie 1 zł, 2 zł, 3 zł, mamy jeden samochód, dwa samochody, trzy samochody…
Wracając do Pani pytania, chyba najpopularniejszym świętem jest Dzień Liczby Pi, ponieważ π wydaje się liczbą najbardziej znaną, a nawet lubianą. Inaczej jest w przypadku liczb e czy fi. Osoba, która nie zajmuje się matematyką, prawdopodobnie nie spotkała się z tymi liczbami, aczkolwiek z samej chociażby ciekawości można i warto je pokazać.
Takie święta są też ważne z punktu widzenia popularyzowania matematyki…
Matematyka jest jedną z tych dziedzin, które PR mają chyba najgorszy we wszechświecie (śmiech). Jak się proponuje młodzieży czy też osobom dorosłym wykład popularnonaukowy z historii, to generalnie poklask będzie. Jak proponuje się coś z chemii, to jest trochę gorzej, ale można zrobić jakieś fajne doświadczenie. Jak się mówi, że się będzie opowiadało o psychologii, socjologii itd., to też jest zainteresowanie. Ale już w przypadku matematyki i jeszcze chyba fizyki trudniej jest ludzi namówić do tego, żeby przyszli posłuchać.
Czym obecnie żyje polska matematyka?
W ubiegłym roku obchodziliśmy święto stulecia polskiej matematyki. W 1919 roku założono Polskie Towarzystwo Matematyczne, które było pierwszym towarzystwem naukowym. Fizyczne, chemiczne, historyczne powstawały później.
Co matematycy dziś tworzą? Przeróżne rzeczy. Myślę, że polscy naukowcy wpisują się w światową matematykę. Matematyka ma o tyle prościej, że jest językiem uniwersalnym. Nie ma tutaj problemów, żeby np. Hindus zrozumiał Amerykanina, dlatego że używamy języka matematycznego, czyli języka symboli, formuł.
Poza tym uwaga matematyków koncentruje się dziś także na tym, co zajmuje uwagę całego świata, czyli na koronawirusie.
Czy i jaką rolę może mieć matematyka w walce z epidemią?
Jedną z części matematyki jest tzw. biomatematyka, czyli matematyka powiązana z biologią, z pewnymi procesami zachodzącymi w ciele człowieka, ale też z pewnymi mechanizmami, które są obserwowane w środowisku. Matematycy zajmują się też modelami epidemiologicznymi.
W tym przypadku potrzebne są dane początkowe o rozprzestrzenianiu się jakiejś choroby – np. liczba osób zarażonych, odpornych na chorobę czy podatnych na chorobę. Dysponując tymi danymi, możemy np. opisywać za pomocą wzorów matematycznych, w jaki sposób mogą zachodzić interakcje między tymi grupami. Oczywiście istotne jest to, jaka to jest choroba, w jaki sposób się rozprzestrzenia, czy jest to np. wirus typu grypa czy właśnie koronawirus. Znając relacje między tymi grupami, jesteśmy w stanie tworzyć pewne modele, które mówią, w jaki sposób ta epidemia może przebiegać, to jest rozprzestrzeniać się w określonym kierunku i tempie, co warunkuje jej wygasanie i jakie jest prawdopodobieństwo, że znajdziemy się w ognisku epidemii czy wręcz pandemii.
I pytanie na koniec: czego życzyć współczesnej matematyce i matematykom z okazji ich święta?
Na pewno trzeba życzyć zdrowia, jak zawsze. Można też życzyć matematykom napisania dobrego modelu epidemiologicznego związanego z rozprzestrzenianiem się koronawirusa. A także tego, żebyśmy byli bardziej lubiani przez większość społeczeństwa. Matematyka może nie jest najłatwiejszą dyscypliną naukową, ale chyba nie jest aż tak straszna. Wydaje mi się, że da się o matematyce opowiadać w taki sposób, aby mógł tego słuchać każdy, niezależnie od tego, czy matematykę lubi, czy też nie. Można mówić w sposób popularnonaukowy o takiej matematyce, która jest w naszym życiu codziennym. I można życzyć, żeby matematyka nie miała takiego czarnego PR-u.
Dziękuję za rozmowę.
