Az életünk múlik a prímszámokon

Hamarosan megjelenik magyarul a Prímszámok zenéje című könyve. Mi olyan izgalmas a prímszámokban?

Marcus du Sautoy

Fotó: Ulf Andersen

Matematikus vagyok, szóval nagyon szeretek arról beszélni, miért gondolom, hogy a témám nagyon fontos, izgalmas és gyönyörű. A könyvet a matematikáról írtam, azért, hogy összekössem az én világomat más emberek világával. A prímszámok nagyon kézenfekvő választásnak tűntek, mivel ezek olyan dolgok, amiket az emberek könnyen megértenek: ha megkérdeznek valakit, mi egy prímszám, valószínűleg azt válaszolják, hogy egy az oszthatatlan számok közül. Emellett ezek a számok reprezentálják a legnagyobb problémákat a területemen.

Szeretném elmagyarázni az embereknek, hogy a matematika nem egy befejezett dolog. A legtöbb ember úgy érzi, hogy a matematikával már nem kell foglalkozni, hiszen már számítógépekkel dolgozunk. A könyvvel szeretném megmutatni, hogy még mindig vannak olyan dolgok, amiket nem értünk. Akár olyan alapvetőek is, mint a prímszámok.

Mire jók a prímszámok?

A prímek nagyon sok szinten fontosak. Először is, a legfontosabb számok a matematikában. Belőlük felépíthető minden más. Én a matematika atomjainak hívom őket: olyan fontosak, mint a kémiában a periódusos rendszer, hidrogén, oxigén, nátrium, a klór vagy a többi elem. Ahogy ezekből felépülnek a molekulák, úgy építik fel a prímek az összes többi számot. Ha bármit akarunk tudni a matematikáról, muszáj ismernünk a prímeket, mivel ezek hozzák létre a matematikát.

Ezen túl a matematika a természettudomány nyelve. Ahhoz, hogy megértsd a tudományt, meg kell érteni a matematikát is. Ez visszavezet a prímszámok megértéséhez. De a prímeknek fontos szerepük van az üzletben is: ők a kulcs az internetbiztonsághoz. Ha átküldöd a bankkártyádat az interneten keresztül, és azt szeretnéd, hogy biztonságos legyen, akkor a prímszámok matematikai tulajdonságait használod fel ahhoz, hogy ezt biztonságossá tegyed.

Tulajdonképpen minden előrelépés a prímszámokkal kapcsolatban lényeges hatással lehet az interneten használt kódok biztonságára. Ezért kell mindenkinek figyelnie a prímekre: a bankkártyáidnak, személyes adataidnak biztonságát a prímekre alapozod. Minden alkalommal amikor repülsz, prímeken alapuló kriptográfiát használsz, hogy a dolgokat biztonságban tudd. Lényegében az életed múlik ezeken a számokon.

Hallott a legújabb eredményről a prímszámokkal kapcsolatban, hogy egy matematikus áttörést ért el az ikerprím-sejtés igazolásában?

Nagyon izgalmas fejlemény, minden előrelépés, amit a prímszámokkal kapcsolatban sikerül elérni nagyon fontos, mivel nagyon bonyolult témáról van szó. Van egy híres összefüggés, ez látható a könyvem borítóján is: úgy tűnik, a prímek egész gyakran párokban állnak: 17 és 19 kettőre van egymástól, 41 és 43, 71 és 73 szintén. Ezeket ikerprímeknek hívjuk. Úgy gondoljuk, hogy végtelen sok prímszám van, de végtelen sok van ikerprímekből is. Ahogy egyre nagyobb számokhoz érkezünk, a prímszámok egyre ritkábbak lesznek. Viszont azt sejtjük, hogy végtelen sokszor két prím csak kettő távolságra van egymástól.

A legújabb fejlemény az, hogy meg tudjuk mutatni, hogy ezek a prímek hetvenmilliós távolságra vannak egymástól. Ez hatalmasnak hangzik, azonban egy matematikus számára ez egy nagyon kicsi szám, hiszen mi a végtelenig is elmehetünk. Szóval, a prímszámok egyre ritkábbak lesznek, tulajdonképpen vannak régiók, millió, millió szám, ahol egyáltalán nem találni prímeket. Azt viszont már tudjuk, hogy végtelen sokszor fogunk találni prímeket, akik csak hetvenmilliónyira vannak egymástól. Most már csak kettőt kell csinálni a hetvenmillióból, ez az új kihívás. Viszont mindenképpen nagyon fontos, hogy sikerül megmutatni a prímeknek ezt a kötöttségét. Nagyon izgalmas hét volt.

A matematika speciális terület a tudományok között?

Igen, mivel minden tudomány mélyén matematika van elrejtve. Például, ha tudni akarjuk, mi történik a Nagy Hadronütköztetőben, matematikára van szükség az új részecskék megértéséhez. A matematikának kicsit más minősége van a tudomány többi részéhez képest, ezt nagyon szeretem. A tudományban felállítasz egy elméletet, aztán sok bizonyítékot találsz hozzá. De ez egy evolúciós folyamat, az elméletet lehet, hogy kiütik valami új felfedezéssel. A newtoni fizikáról például a relativitáselmélet publikálásakor kiderült, hogy nem volt egészen pontos.

A matematikában, ha egyszer bebizonyítottál valamit, az onnantól örökké tart. A bizonyítás százszázalékos bizonyosságot ad arról, hogy az igazságot fedezted fel. Ez olyan, amiben a matematika nagyon különbözik a többi tudománytól. A többi tudomány ad egy csomó bizonyítékot a hipotézishez, de százázalékosan megállapítani, hogy az igazságot fedeztük fel, szinte lehetetlen. A matematikában viszont, amit az ókori görögök felfedeztek, még ma is pontosan annyira igaz, mint kétezer évvel ezelőtt volt. Abból azonban, amit a görögök más tudományterületeken felfedeztek, nem sok maradt, más felfedezésekkel megdöntötték őket.

Ön a Charles Simonyi Professorship of the Public Understanding of Science professzora. Mit jelent ez, mit jelent egyáltalán a Public Understanding of Science? Miért fontos, hogy az emberek értsék a tudományt?

Fotó: Ulf Andersen

A tudomány manapság annyira fontos része a társadalmunknak, hogy azokra az emberekre is hatással van, akik nem tudósok. Gondoljunk csak a klímaváltozásra, vagy hogy mit kezdjünk az energiával, a növekvő népességgel, használhatunk-e őssejteket a kutatásban. Nagyon fontos, hogy a társadalom megértse a tudományt, hogy részt vehessen a vitában. Párbeszédet szeretnénk, döntéseket kell hoznunk arról, hogy mit csináljunk a tudományunkkal. Ezeket a döntéseket pedig nem lehet meghozni, ha nem érted a tudományt.

Szóval, miért létezik ez a professzori állás? Én úgy hívom, nagykövet vagyok. A tudomány elég messze van a legtöbb ember világától, nem értik. És mire van szüksége egy idegen területnek? Egy nagykövetre, aki elmegy hozzájuk, és megpróbál hidakat, kapcsolatokat építeni a kettő között. Ez az, amiért csinálom, ez az egyik oka, hogy itt vagyok egy budapesti irodalmi fesztiválon. Ez egy nagyszerű módja annak, hogy elmagyarázzam az én egyetemen folyó tudományos kutatásokat, vagy amiket én végzek. Meg jó arra, hogy megszólítsak embereket, így együtt haladjunk tovább.

Be lehet vonni egy átlagembert a tudományba?

Szükségünk van emberekre, akik megértik a tudományt, hogy részt vehessenek a politikai vitákban, de ugyanígy szükségünk van emberekre, akik részt vesznek a tudományban. Ezeket a lépéseket polgári tudomány (citizen science) projektnek hívjuk, ezeknél az emberek konkrétan részt vesznek a tudományban, segítenek előre haladni.

Például az Oxfordon van egy Galaxy Zoo nevű csillagászati projektünk. Vannak teleszkópjaink, amelyek hatalmas mennyiségű képet készítenek a galaxisokról, viszont a számítógépek látása elég gyenge. Nem tudják kiválasztani, milyen szerkezetűek ezek a galaxisok, elliptikusak vagy spirálok. Ha ránézzük valamire, egyből meg tudjuk mondani, hogy mondjuk valami spirálgalaxis.

A projektben felraktuk a képeket az internetre, bárki bekapcsolódhat. Emberekre van szükségünk, hogy átnézzék a képeket, és osztályozzák őket. Egy számítógép nem tudja ezt megcsinálni nekünk. Ehhez nem kell nagyon képzettnek lenni. Nincs szükség asztrofizikai diplomára, hogy valaki segítsen ebben a projektben.

Más ilyen projektek is vannak, például az online játszható Folding@Home, vagy az emberi agy feltérképezése, ahol szintén képeket kell nézni és szerkezeteket keresni az idegsejteken. Nem kell tudományos diploma ezekhez. Az emberek akkor is tudnak segíteni a tudománynak, ha nincs képesítésük erre.

A crowdsourcing az egyik legjobb módszer, a fenti példák a legjobbak, mivel az emberek élvezik a játékot. Az internet egy nagyon jó lehetőséget adott nekünk, hogy összekössünk egy laboratóriumot a valós világgal. Még csak most kezdjük felismerni, milyen erőteljes is ez. Több ilyen projektre van még szükségünk.

Mi a véleménye, elég, amit egy átlagember tud ma a tudományról?

Szerintem ez sosem elég, de én valószínűleg egy kicsit elfogult vagyok. Azt hiszem, ahogy korábban is mondtam, olyan korban élünk, amikor a tudomány nagyon fontos az embereknek. Nem hagyhatjuk másra, minden polgárnak meg kell próbálnia megértenie a tudományt, hogy képes legyen döntéseket hozni.

Például az őssejtekkel kapcsolatban: ha erkölcsi kifogásod van a felhasználásával kapcsolatban, tudnod kell, egyáltalán mi az őssejt, csak így lehet megfelelő morális álláspontot kialakítani. Nem lehet tájékozatlan döntést hozni. Egyre több tudomány van az életünkben, és egyre kevesebb ember érti, úgy érzik, kicsúszik az ellenőrzésük alól.

Néhány ország jobban csinálja ezt, mint mások. A Távol-Keleten, Indiában nagy a hangsúly a diákok tudományos oktatásán. Részben azért, mert a tudomány gazdasági növekedéshez vezet, az ország és a személyek számára is. Ezeknél az országoknál alapvető, hogy a gyerekeknek meg kell érteniük a tudományt. Itt, Európában mi sokszor kevésbé törődünk ezzel, ráhagyjuk, csinálják a tudósok a tudományt. Úgy gondolom, ez hiba: mindenkinek részt kell vennie a tudományban.

Mi a véleménye a tudomány popularizációjáról, például tévéshow-król? Elég ez, hatékonyak?

Mi nagyon szerencsések vagyunk Angliában, hogy erős tudománynépszerűsítő kultúránk van. Sok jó könyvünk, rengeteg jó tévés műsorunk, amelyeket az egész világon bemutatnak. Én csináltam a BBC-nek műsorokat a matematika történetéről, a mesterséges intelligenciáról, az agyról. A tévé egy nagyon hatékony médium összetett ötletek nagyon gyors kommunikálásához.

Más országoknak ez kicsit nehezebb: ha angolul csinálsz egy műsort, akkor az az egész világon elterjedhet. De ha magyarul vagy olaszul csinálsz egyet, akkor sokkal limitáltabb hallgatósághoz juthat el.

De még akkor is, ha nem teljes dokumentumfilmekről beszélünk: minél több tudományt tudunk bejuttatni a hírekbe, populáris magazinokba, reggel a rádióba - annál jobb. De ez a tudósok felelőssége. Úgy gondolom, a tudósok sokszor nem ismerik fel, hogy erőfeszítéseket kell tenniük azért, hogy a tudomány eljusson a nyilvánossághoz. Ez valami olyan, amit más országok megtanulhatnak Nagy-Britanniától, mert mi ezt jól csináljuk.

Tehát úgy gondolja, a tudósok szerepe változóban van?

Fotó: Ulf Andersen

Szerintem igen. A múltban a tudósok úgy érezhették, elég, ha laborjukban maradnak, így már elvégezhetik a munkájukat. Mára viszont egyre inkább a tudós felelőssége, hogy megpróbáljon kommunikálni nemcsak azzal kapcsolatban, hogy mit csinálnak a kollégái, hanem sokkal általánosabban. Ez egy olyan változás, amit egyre több tudóstól elvárnak.

Persze, nem minden tudós kommunikál jól a nyilvánosság felé, ezért nem várható el tőlük, hogy ezt tegyék. De mindenképpen minél több tudóst arra kell buzdítanunk, hogy úgy érezzék, ezt kell tenniük, ha képesek rá: kommunikálják sokkal szélesebb körben az ötleteiket.

Ha megjutalmazzuk a tudósokat, azért, hogy ezt csinálják, akkor csinálni fogják. Szóval, részben a kormány feladata, hogy erősítse ezt, és tiszteletet adjon azoknak a tudósoknak, akik megteszik.

A dolgok változnak. Korábban a tudomány úgy működött, hogy a tudósok önmagukban, izolálva, szigetként művelték. Néha jött valaki a szigetről, hogy segítsen a társadalmon. Többé nem gondolkozhatunk így. Az egész a párbeszéd, kapcsolatok, hidak létrehozásáról kell hogy szóljon, ahelyett, hogy különálló táborokat hozunk létre. Néha a tudomány és vallás közötti vita nagyon ilyenné tud válni azok között, akik a kreacionizmusban, valamint az evolúcióban hisznek. Az egész eredménye egy hatalmas csatatér. De nem lépünk előbbre, ha szigetekké válunk. Utakat kell találnunk a kapcsolatra: lehet, hogy vallásos hited van, de ettől még részt vehetsz a tudományban.

Úgy gondolja, Dawkins erőteljes vallásellenes megnyilvánulásai kontraproduktívak voltak?

Azt hiszem, őt néha hamis színben tüntették fel, az emberek pedig szerettek a vitás dolgaival foglalkozni. Richard gyakran azzal töltötte a vitáit, hogy megpróbálja reklámozni a tudományt, és azt, hogy miért van az evolúciónak rengeteg tudományos bizonyítéka. A bizonyítékokat megnézve nagyon nehéz nem hinni az evolúcióban. Talán ez a vita túl polarizált lett. Abban nem vagyok biztos, hogy ez Richard döntése volt, vagy pedig a média csak élvezte, hogy Richardot harcos ateistaként fesse le a vallásos oldallal szemben.

Én inkább kapcsolatot, hidakat próbálok építeni az emberek között, hogy intelligens, informált vitát folytassunk, ahelyett, hogy üvöltünk egymással.

Ha már viták: mit gondol az áltudományokról?

Tudósnak lenni két dolgot jelent: az egyik, hogy nagyon sok őrült ötletünk legyen, hatalmas képzeletünk. Ezután viszont nagyon kritikusnak kell lenni ezekkel az ötletekkel. Be kell látni, ha valami nem lehet igaz. Azt hiszem, az áltudósoknak sokszor megvannak az őrült ötleteik, de nem tudják kritizálni őket.

A homeopátia jó példa erre. Egyértelmű, hogy placebohatásról van szó. Nem azt mondom, hogy ennek nem lehet kedvező hatása, de nagyon kritikus tudományos elme kell ahhoz, hogy ne hajszold bele magad őrült dolgokba.

A tudományban miután találtál valamit, amiről azt gondolod, hogy új, a rossz zsaruvá kell válni: a jó zsaru megpróbál új dolgokat találni, a rossznak pedig meg kell mutatnia, miért való a szemétbe az egész. Ha nem tudod ezt megmutatni, akkor tényleg találtál valami újat.

Mi a helyzet a genderkérdéssel? Mit gondol, miért nincs annyi nő a tudományban, főleg a STEM területeken (science, technology, engineering, and mathematics - tudomány, technológia, mérnökség, matematika)?

Azt hiszem, ez a dolog változik. Ez sokban múlik a szerepeken: minél több nő dolgozik a tudománnyal, annál jobban inspirálja a lányokat, hogy azt mondják, ez valami olyan, amit én is tudok, én is olyan akarok lenni, mit ő. A példaképek fontosak. De elkezdtek változni, egyre több fiatal női tudós jön keresztül a rendszeren, ami segít olyan környezet megteremtésében, ahol a tudomány egy elfogadható foglalkozás egy nőnek. Azt látom, hogy a dolgok jobbra fordulnak. Lassan, de változnak.

Óvatosnak kell lennünk annak általánosításával, hogyan gondolkoznak a nők és a férfiak, de az együttműködés egyre fontosabb lesz a tudományban. Ma már nem arról van szó, hogy a magányos tudós ötletel a laboratóriumában. Elég ránézni a CERN LHC-jára: több ezer tudós együttműködéséről van szó. A nők pedig valószínűleg jobb együttműködők, ezért több nőre van szüksége a tudománynak, hogy segítsék ezt. De a férfiak is jól dolgoznak együtt, nem akarom ezt túlságosan sztereotipizálni.

Az egész valahol ott kezdődik, hogy az iskolai tanároknak el kell mondaniuk: a nők is olyan jó mérnökök, mint a férfiak. Az iskolán keresztül kell eljuttatnunk az üzenetet, hogy a nők teljesen olyan jók a tudományokban, mint a férfiak. Néha ez nem történik meg, a tanárok csak a férfiaknak mondják ezeket.  Viszont minél több példaképünk van, annál jobb. Ha a tévében van egy jó tudósunk, aki nő, és azt egy gyerek látja, azt mondhatja: én is lehetek ilyen. Ilyen irányba kell menni.

Mi a helyzet a gyerekekkel? Mi a legkorábbi időpont, amikor érdemes megismerkedniük a tudományokkal?

Amint megszülettél, már tudománnyal foglalkozol. Egy csecsemő születésétől kezdve felfedezi a körülötte lévő világot, mintákat keres. Felismeri, mi élő, mi élettelen, megérti egy nap mintázatát. Nagyon korán el lehet kezdeni a gyerekeket tudománnyal táplálni, és nagyon fogékonyak is erre.

Mik a legjobb módszerek erre?

Ez változó, nincs egy dolog, ahogyan csinálhatjuk. Az emberek nagyon különbözően reagálnak a dolgokra. Amire én rájöttem a matekkal, hogy néhány ember nagyon szereti a matek és a zene közötti kapcsolatot. Mások szeretnek puzzle-ket megoldani: imádják a sodokukat, vagy például szeretik a téma történetét, szeretik megérteni, honnan jön valami. Azt hiszem, nincs egyszerű válasz arra, hogy mi a legjobb módszer, mivel ez egyénenként változik.

Szerintem az a lényeg, hogy megmutassuk nekik a nagy sztorikat. A nagyon izgalmas sztorikat. Nem a technikai dolgokat, azok ráérnek később. Az egész olyan, mint megtanulni egy hangszeren: akkor fogsz megtanulni, ha hallod, milyen rajta játszani. Valakinek megmutatsz egy zeneművet, ami lenyűgözi. Ezután tanulod meg az unalmas részeket, rendesen használni a hangszert. A tudományban gyakran csak az unalmas részekkel foglalkozunk, elfelejtjük a nagy dolgokat.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!