palkinnot

Video: Kaisa Matomäki ja omituisten alkulukujen salaisuus

Suomen Akatemia jakaa kerran vuodessa Akatemiapalkinnot, ja tämänvuotiset palkinnosaajat julkistettiin viime torstaina. Palkinto tieteellisestä rohkeudesta annettiin Turun yliopiston dosentille, akatemiatutkija Kaisa Matomäelle.

Hän on matemaatikko, eräs parhaimmista analyyttisen lukuteorian tuntijoita koko maailmassa.

Matomäki on edennyt määrätietoisesti tutkimusalallaan ja saavuttanut paljon nuoreen ikäänsä nähden. Hänen julkaisuprofiilinsa on erittäin korkea määrällisesti ja laadullisesti: hänen kolmisenkymmentä julkaisuaan ovat saaneet erittäin hyvän vastaanoton ja vieneet olennaisesti eteenpäin monien arvostettujen lukuteoreetikkojen aiempia töitä. Hän valitsee aiheensa rohkeasti ja käyttää epätavanomaisia menetelmiä niitä tutkiessaan.

“Innostuin matematiikasta koulussa 6. luokalla, koska minulla oli silloin hyvä matematiikan opettaja”, kertoo Kaisa.

“Hän antoi jännittäviä lisätehtäviä, kun olin saanut normaalit tehtävät tehtyä. Ne olivat haastavampia ja kiinnostavampia, ne herättivät mielenkiinnon matematiikkaan.”

Innostus matematiikkaan vei Kaisan matematiikkapainotteiseen lukioon, Päivölän kansanopiston matematiikkalinjalle. Siellä hän osallistui myös matematiikan kilpailuvalmennukseen, jossa painotettiin muun muassa lukuteoriaa ja kombinatoriikkaa. Niiden edelleen innostamana Kaisa päätti jatkaa opiskelemaan matematiikkaa Turun yliopistoon.

Hän suoritti maisterin tutkinnon vuonna 2005 ja lähti jatko-opiskelijaksi Lontooseen Royal Holloway Collegeen, missä hän väitteli tohtoriksi vuonna 2009.

“Se oli erittäin kiinnostavaa ja auttoi luomaan kansainvälisiä suhteita, mutta päätin palata perhesyiden vuoksi Suomeen.”

Kaisa toimi Suomen Akatemian tutkijatohtorina vuosina 2011-2014 ja nyt hän on akatemiatutkijana kaudella 2015-2020.

“Tämä tarkoittaa sitä, että opetusvelvollisuuteni ovat varsin vähäisiä ja voin keskittyä kunnolla tutkimukseeni. Voin näin myös osallistua vapaasti kansainvälisiin konfrensseihin.”

Nyt hän toimii Turun yliopistossa myös apulaisprofessorina ja lukuteorian dosenttina.

Alkulukuja!

Kaisan erikoisala on lukuteoria ja erityisesti alkuluvut.

Merkkijärjestelmässämme on kymmenen numeroa: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ja 9. Niitä käyttämällä voidaan ilmaista lukuja, joista kaikki tasaluvut ovat kokonaislukuja. Siis esimerkiksi 5 tai 7932.

Näistä osa on alkulukuja, jotka voidaan jakaa vain itsellään ja ykkösellä. Esimerkiksi 7 on vain 7 kertaa 1, mutta esimerkiksi 12 voidaan esittää myös muodossa 3 kertaa 4. Ja 4 puolestaan voidaan esittää muodossa 2 kertaa 2.

Kaikki muut luvut kuin alkuluvut voidaan esittää  tulona alkuluvuista, ne voidaan jakaa osiin. Alkuluvut ovat lukujen rakennuspalikoita.

Asia yksinkertaisimmillaan kuulostaa lähes naurettavalta; mitä tutkittavaa on luvuissa sinällään?

“Alkulukujen jakautuminen on yksi avoin, vaikea probleema”, selittää Kaisa.

“Esimerkiksi onko äärettömästi sellaisia alkulukupareja, joiden etäisyys toisistaan on kaksi. Esimerkiksi 11 ja 13, sekä 17 ja 19 ovat sellaisia alkulukupareja, joiden etäisyys on kaksi. Kuuluisassa alkulukukaksoiskonjenktuurissa on äärettömästi tällaisia pareja, mutta kukaan ei ole osannut todistaa tätä.”

Eräs Kaisankin tutkima alkulukuongelma on ns. Goldbachin konjunktuuri, joka väittää, että jokainen viittä suurempi kokonaisluku on kahden tai kolmen alkuluvun summa.

“Tämä on puhdasta perustutkimusta. Alkulukuja kyllä käytetään hyväksi esimerkiksi kryptografiassa, mutta minun tutkimukseni ei liity mitenkään suoraan salausmenetelmiin. Sen sijaan joskus tulevaisuudessa tätä voidaan käyttää johonkin sellaiseen.”

Historiasta on tällaisesta monia esimerkkejä, joita paras lienee Godfrey Hardyn vuonna 1940 julkaisema kirja “Matemaatikon anteeksipyyntö”. Siinä hän toteaa tekevänsä täysin turhaa tutkimusta, ja pyytää anteeksi yleisöltä – mutta nyt hänen lukuteoriaansa hyödynnetään kryptografiassa.

Matematiikassa Kaisaa viehättää sen loogisuus: “Se on eksakti tiede, eikä meillä ei ole mitään oppiriitoja. Jos jotain todistaa, niin se on tosi.”

Ja mitä vielä tulee matematiikkaan, niin tuore Akatemiapalkinnon saaja heittää ehdotuksen kouluihin. “Se aine, mitä koulussa opetetaan, pitäisi nimetä laskennoksi. Laskento on yhteenlaskua, jakolaskuja ja niin edelleen, mutta matematiikka on loogista päättelyä ja ajattelua – se on ihan eri asia kuin laskento.”

“Matematiikka on kiinnostavaa, mutta laskento voi olla tylsääkin.”

Matomäen esittelyvideon on tehnyt Tiedetuubin Jari Mäkinen Suomen Akatemialle.

Vuoden dosentti: Anna-Liisa Laine

Ke, 04/15/2015 - 16:00 Jari Mäkinen

Helsingin yliopiston dosenttiyhdistys on yksimielisesti valinnut professori Anna-Liisa Laineen Vuoden dosentiksi. Vuonna 1975 syntynyt Laine väitteli tohtoriksi 2005 ja sai dosentin arvon 2008. Hän on 1. huhtikuuta alkaen toiminut kasviekologian professorina biotieteiden laitoksella.

"Anna-Liisa Laine on sekä erinomainen tutkija että opettaja. Hän on myös aktiivisesti edistänyt tieteen tuntemusta", sanoo Helsingin yliopiston dosenttiyhdistyksen puheenjohtaja Anne Nevgi.

"Erityisen suureksi ansioksi katsoimme sen, miten hän on tutkimusryhmänsä kanssa ideoinut ja toteuttanut pääkaupunkiseudun 5–6-vuotiaille päiväkotilapsille Tiede tulee tarhaan -työpajoja. Niissä lapset kutsutaan Helsingin yliopistoon tutustumaan tieteeseen ja tieteentekijöihin ja tekemään itse oikeita, tieteellisiä kokeita."

Tiedetyöpajojen yhtenä tavoitteena on osoittaa, että tiede kuuluu sekä tytöille että pojille.

"Haluamme rikkoa tutkijoihin liitetyt stereotypiat ja esitellä tieteen hauskana harrastuksena, joka ei katso ikää tai sukupuolta", sanoo Anna-Liisa Laine.  "Tiedekasvatuksen voi tuoda jo päiväkotitasolle".

Anna-Liisa Laine on itse keskittynyt tutkimaan kasvien ja niiden sairauksien välisiä suhteita. Hänen pitkään jatkuneet heinäratamon ja sillä elävän härmäsienen tutkimuksensa Ahvenanmaalla ovat paljastaneet esimerkiksi sen, että eläminen tiiviissä yhteydessä muihin ei aina ole haitallista terveydelle. Toistensa lähellä kasvavat kasvipopulaatiot ovat terveempiä kuin selvästi erillään kasvavat kasviryhmät. Ilmiö selittyy osaltaan sillä, että taudinvastustuskykyä välittävät geenit pääsevät lähikontaktissa helposti siirtymään populaatiosta toiseen.

Eristynyt kasvipopulaatio voi lisäksi joutua todellisiin ongelmiin, jos siihen pääsee vaikuttamaan kaksi eri sienitautikantaa samaan aikaan. Anna-Liisa Laineen tutkimusten mukaan tällainen sekainfektio tekee taudin kulusta sekä yksittäisessä kasvissa että koko populaatiossa normaalia rajumman.

Anna-Liisa Laine sai 1,5 miljoonan euron suuruisen, nuorelle tutkijalle tarkoitetun apurahan Euroopan tutkimusneuvosto ERC:ltä vuonna 2012. Samana vuonna hänelle ojennettiin Suomen Akatemian palkinto tieteellisestä rohkeudesta. Hänelle on myönnetty myös L’Orealin ja UNESCO:n For Women in Science -kannustupalkinto. Anna-Liisa Laineen kymmenen hengen kansainvälinen tutkimusryhmänsä on mukana Metapopulaatiobiologian huippuyksikössä.

Helsingin yliopiston dosenttiyhdistyksen Vuoden dosentti -nimityksen ovat aiemmin saaneet Ragna Rönnholm (bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta, 2012), Annamari Vänskä (humanistinen tiedekunta, 2013) ja Laura Hänninen (eläinlääketieteellinen tiedekunta, 2014).

Juttu on käytännössä suoraan Helsingin yliopiston aiheesta lähettämä tiedote. 

Tiedetuubi julkaisi uutisen vahingossa etuajassa jo maanantaina ja poisti tämän jutun näkyvistä virheen tultua ilmi keskiviikkona aamulla. Pahoittelemme embargon rikkomista ja aiheutunutta mahdollista haittaa!