Математикині з Києва Марині Вязовській вдалось розв’язати математичну задачу, яка існувала чотири століття. Складне рівняння про розміщення нескінченної кількості точок у 8-ми вимірному просторі вона описала на 23 сторінках. Для порівняння – розв’язання для тривимірного простору було зроблене на 300 сторінках. Далі на kyivone.
За цей здобуток Марина у 2022 році була нагороджена найпрестижнішою відзнакою для молодих математиків – медаллю Філдса. Цю нагороду жінка отримала вдруге в історії. Більше про науковий шлях киянки розповідаємо в статті.
Навчання в Україні
Марина Вязовська народилась у Києві 2 грудня 1984 року. Її батько був хіміком. В родині зростали також дві молодші сестри. Захопленнями дівчинки з дитинства стала наукова фантастика та математика.
Вона навчалась у Київському природничо-науковому ліцеї № 145, брала участь в олімпіадах та регулярно перемагала. Проте на Міжнародну олімпіаду впродовж шкільних років не потрапила. У 2001 році дівчина стала студенткою механіко-математичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка. У 2005 році здобула ступінь бакалавра, а через рік – спеціаліста. У студентські роки в активі талановитої математикині з’явились призові місця на Міжнародній студентській олімпіаді (2002 та 2005 рік).
Науковий шлях Марина продовжила в аспірантурі. Паралельно вона вступила до магістратури університету Кайзерслаутерна (Німеччина), де у 2007 році стала магістром. У 2010 році захистила кандидатську дисертацію в Інституті математики НАН України.
Математична кар’єра
Перші наукові статті Марини Вязовської зі співавторами були опубліковані у 2005 та 2006 роках. Надалі вона працювала над кандидатською дисертацією, а після її захисту продовжила науковий шлях за кордоном.
У 2013 році науковиця стала доктором природничих наук у Боннському університеті. Того ж року її наукова стаття була опублікована в престижному журналі Annals of Mathematics. У 2016 році Марина була постдокторантом Берлінської математичної школи та Гумбольдтського університету Берліна. Саме в цей час вона закінчила працювати над розв’язанням задачі про пакування куль.
Цього ж року її запросили на посаду доцента до Федеральної політехнічної школи Лозанни у Швейцарії. Через рік Марина стала професоркою та завідувачкою кафедри теорії чисел.
Шлях до нагороди
Яку ж математичну задачу вдалось розв’язати Марині Вязовській? Ця історія почалась чотири століття тому, коли Йоганн Кеплер спілкувався з Волтером Релі. Останній був математиком і водночас помічником лицаря. Його цікавило питання, скільки ядер можна помістити у трюм корабля або як дізнатись їхню кількість, не рахуючи. Так була поставлена задача найщільнішого пакування куль.
У 1611 році Йоганн Кеплер запропонував рішення для тривимірного простору – піраміду. Далі цього науковці не могли піти попри всі старання та намагання.
Саме за цю задачу взялась Марина Вязовська та витратила декілька років, перш ніж знайшла розв’язання для восьмивимірного простору. Про її досягнення стало відомо у 2016 році. До цього Марина багато та цілеспрямовано працювала, хоч не могла бути впевнена в успіху та часом сумнівалась у власних силах.
Проте їй вдалось те, що довгий час вважалось неможливим. Ба більше, науковиця продовжила цю роботу в співпраці з іншими вченими. Тож, було знайдено також рішення для 24-вимірного простору. Якщо Йоганну Кеплеру знадобилось 300 сторінок, щоб описати своє бачення, то Марина Вязовська виклала розв’язання на 23 сторінках. Стаття щодо 24-вимірного простору мала лише 12 сторінок.
Для математики це цінно і водночас красиво. До того ж, ці результати допомагають знаходити спотворені сигнали при передачі інформації. Модель кодових слів, упакованих на певній відстані, запропонував у 1950-х роках Шеннон. Вона поєднала теорію кодування та пакування. Пакування у 24 вимірах використовується у коді космічного апарату «Вояджер». Його сигнали поділені на 24 частини, але в якійсь із них може трапитись помилка. Завдяки працям Марини Вязовської такі помилки тепер можна легко знаходити та усувати.
Звісно, таке досягнення не могло залишитись непоміченим у світовій науці. Тож, науковиця з Києва була відзначена:
- премією Салема у 2016 році;
- дослідницькою нагородою від Математичного інституту Клея у 2017 році;
- премією Рамануджана від індійського університету SASTRA у 2017 році.
Весь світ заговорив про Марину Вязовську у 2022 році, коли вона була нагороджена медаллю Філдса. ЇЇ ще називають Нобелівською премією для математиків. За всю історію існування нагороди її лише раз отримувала жінка та лише раз – українець. Таким чином, нагородження Марини стало справжнім проривом, а для неї можливістю висловити слова підтримки Україні та наголосити на подіях війни, через які, в тому числі гинуть українські науковці та не можуть бути реалізовані дослідження.
Після здобуття престижної медалі Марина Вязовська продовжує математичну кар’єру. Крім того, вона захоплюється малюванням та виховує доньку та сина разом з чоловіком, фізиком Данилом Євтушинським.