Laureát

prof. RNDr. Eduard Feireisl, DrSc.

Laureát Ceny Neuron za přínos světové vědě za rok 2015 - matematika

prof. RNDr. Eduard Feireisl, DrSc.

Narodil se v roce 1957. V letech 1977–1982 studoval obor matematická analýza na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Interní aspiranturu absolvoval v Matematickém ústavu Československé akademie věd v roce 1986. Doktorskou práci a titul DrSc. obhájil v Akademii věd ČR v roce 1999. V 80. letech pracoval jako odborný asistent na katedře matematiky Fakulty strojní ČVUT v Praze. V roce 1989 absolvoval půlroční pobyt na univerzitě v Oxfordu. Poté začal pracovat jako vědecký pracovník oddělení evolučních diferenciálních rovnic Matematického ústavu AV ČR. Působil jako hostující profesor v Rio de Janeiru, Pise, Madridu, Pekingu, Mnichově, Hongkongu a Nancy. V posledních pěti letech přednesl přes 65 zvaných přednášek na mezinárodních matematických konferencích, kromě toho prestižní přednášku na International Congress of Mathematicians v Pekingu v roce 2002. Je autorem 238 odborných publikací v mezinárodních časopisech a recenzovaných sbornících a tří monografií, z nichž dvě vydané v Oxford University Press a Birkhauser Verlag, získaly Ceny Akademie věd ČR.

Rozumět matematickým modelům – rozhovor s Eduardem Feireislem

Matematický model ukazuje, jak si „královna věd“ představuje průběh nějaké situace. Například proudění krve v cévách, vody v turbíně nebo okolo lodní přídě. Profesor Eduard Feireisl pracuje na teorii, která umožní studovat modely proudících kapalin. Většina jich je totiž sestavena podle zákonů klasické fyziky, ale to neznamená, že úloha je matematicky vzato jednoduchá. Profesor Feireisl na svůj výzkum získal v roce 2013 grant Evropské vědecké rady a nyní rovněž Cenu Neuron za přínos světové vědě v oboru matematika.

Pokuste se přiblížit téma vašeho výzkumu...
Podařilo se nám ještě s kolegy vyvinout teorii slabých řešení pro model, který bere v úvahu, že kapalina je stlačitelná, vede teplotu a je vazká. Takový kompletní koncept dosud neexistoval, nebo se nedařilo ho matematicky zpracovat. Vytvořili jsme základ teorie, která bude výhledově použitelná v matematice a snad i k praktickým účelům.

Jakým způsobem?
Teoretická stránka modelů je důležitá, pokud se nechceme dostat do pozice někoho, kdo bude modely jenom nakupovat, bez znalosti jejich kvality. Z praktického hlediska je tedy důležité modelům rozumět a vědět, jak se vytvářejí.

Až bude vaše teorie dokončena, vznikne návod jak ověřovat správnost modelů?
Nevytvoříme nástroj pro ověřování modelů, ale pochopíme, proč občas něco nefunguje nebo dochází k chybám, které se neočekávaly. Většina matematických modelů vznikla na základě klasické fyziky a neberou v potaz poznatky z kvantové fyziky, takže spousta modelů může být špatných. A v situacích, kdy takové modely používáme, věříme, že klasická fyzika k jejich vytvoření stačí. Například, že vzduch obtékající letadlo nikdy nedosáhne rychlosti světla. Ale to je potřeba matematicky dokázat.

Proč jste si vybral oblast zaměřenou na kapaliny?
V roce 1982 si člověk nemohl tolik vybírat, aspirantských míst bylo málo. Vedoucí oddělení mi nabídl, abych pokračoval v oblasti parciálních diferenciálních rovnic. V polovině 90. let vyšla matematická teorie o stlačitelných tekutinách. Šlo o pionýrskou práci. Ale její autor, francouzský matematik P.-L.Lions, byl velice stručný, podstata metod byla pouze naznačena a tak vlastně jen oznámil výsledek. S kolegou jsme teorii prostudovali a našli mnoho nejasností, jejichž objasnění nám velmi pomohlo k pochopení základních myšlenek. Autor později o své teorii vydal knihu. Obsahovala mnoho směrů, které se daly rozvíjet. Například o tepelně vodivých kapalinách. Postupně jsme dospěli k výsledku, který je použitelný jako základní model v matematické termodynamice tekutin.

Proudění kapalin přenášejících teplo, už přece fyzici popsali rovnicemi...
My chceme vědět, jestli pro danou situaci vůbec model připouští řešení a zda je pouze jedno pro daná data. Například u předpovědi počasí chci vědět, jak bude nejen dnes, ale i zítra. Zjistit, jestli proces neovlivňuje nějaká velká náhoda. Jestli teplotu předpověděli dobře, nebo jestli nemůže dojít k nějaké extrémní odchylce. Lze se matematiku naučit, nebo je nutné mít na tuto vědu talent? Definovat talent na matematiku je obtížné.

Mají ho například úspěšní účastníci matematických olympiád?
Soutěže jsou svým způsobem testem inteligence. Autor úlohy předloží problém, který by měl jít vyřešit a soutěžící ho řeší. Na vysoké škole má student školitele, který předkládá problémy, o kterých ví, že jsou řešitelné. Ale kdo se vydá na vědeckou dráhu, je v trochu jiné situaci. Musí si sám najít problém a přitom vůbec neví, jestli půjde vyřešit. Znám hodně vynikajících studentů, kteří ve vědě příliš neuspěli. Neměli čuch na směr kam se vydat. Na druhou stranu je pravda, že mnoho úspěšných řešitelů olympiád se prosadilo i na vědecké dráze.

Text: Josef Matyáš

Eduard Feireisl v médiích: