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Martin Hairer

Fields-Medaille an Österreicher Martin Hairer

Der österreichische Mathematiker Martin Hairer (38) von der University of Warwick wurde in Seoul mit der Fields-Medaille ausgezeichnet. Erstmals erhielt damit ein Österreicher diese alle vier Jahre von der Internationalen Mathematischen Union (IMU) verliehene Ehrung. Sie gilt als "Nobelpreis" für Mathematik.

Auszeichnung 13.08.2014

Die Fields-Medaillen werden traditionell beim Internationalen Mathematikerkongress (ICM) vergeben. Die größte Tagung in diesem Fachbereich findet heuer in Seoul statt. Geehrt werden immer zwei bis vier Mathematiker unter 40 Jahren für herausragende Entdeckungen auf ihrem Fachgebiet.

Martin Hairer erhielt die mit 15.000 kanadischen Dollar (rund 10.000 Euro) verbundene Auszeichnung für seine "herausragenden Beiträge zur Theorie von stochastischen partiellen Differenzialgleichungen".

Gemeinsam mit Hairer bekamen der Brasilianer Artur Avila, der Kanadier indischer Herkunft Manjul Bhargava und die iranisch-amerikanische Mathematikerin Maryam Mirzakhani die Medaille. Sie ist nach dem kanadischen Mathematiker John Charles Fields benannt und wird seit 1936 verliehen.

Erstmals Frau ausgezeichnet

Zum ersten Mal hat mit Maryam Mirzakhani eine Frau die höchste Auszeichnung für Mathematiker erhalten. Die 36-Jährige stammt aus dem Iran und lehrt an der US-Universität Stanford in Kalifornien.

Mirzakhani nannte die Auszeichnung eine "große Ehre". Sie hoffe darauf, dass sie viele andere junge Wissenschaftlerinnen und Mathematikerinnen bestärken werde, hieß es in einer Mitteilung ihrer Universität. Sie sei sich sicher, dass künftige viele Frauen derartige Preise erhielten.

Mirzakhani wurde 1977 in Teheran geboren und gewann schon als Teenager Goldmedaillen bei internationalen Mathematik-Olympiaden. Die Geometrieexpertin machte ihren Doktor an der US-Eliteuniversität Harvard. Seit 2008 ist sie Professorin in Stanford, wo sie mit ihrem Mann und ihrer dreijährigen Tochter lebt.

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"Eine super Sache"

Für Hairer ist die Auszeichnung "eine super Sache", wie er gegenüber der APA sagte. Es handle sich immerhin "um die höchste Ehre, die man als Mathematiker bekommen kann". Hairer wurde am 14. November 1975 in Genf als Sohn des an der Uni Genf tätigen österreichischen Mathematikers Ernst Hairer geboren. Er studierte in Genf Mathematik und Physik und ist seit 2002 an der University of Warwick tätig. 2010 wurde er dort Full Professor, heuer als "Regius Professor" Inhaber einer Stiftungsprofessur der Queen.

Hairer beschäftigt sich mit ganz speziellen Problemen im Bereich Differenzialgleichungen. Mit solchen Gleichungen lassen sich viele Vorgänge in der Natur, Technik und Gesellschaft mathematisch beschreiben. Relativ einfach ist das noch etwa bei der Berechnung einer Planetenbahn mittels gewöhnlicher Differenzialgleichung. Wenn man die Kräfte kennt, die auf einen Planeten wirken, gibt es zu jedem Zeitpunkt nur eine Unbekannte, nämlich die Position des Planeten.

Den Zufall in Gleichungen fassen

Komplizierter wird es bei partiellen Differenzialgleichungen - "da hängt die Unbekannte nicht nur von der Zeit, sondern auch vom Raum ab", so Hairer im Gespräch mit der APA. Als klassisches Beispiel dafür nennt der Mathematiker die Wärmeleitungsgleichung. Mit deren Hilfe kann man ausrechnen, wie sich die Wärme zum Beispiel in einem Metallstück verteilt, das auf einer Seite kalt, auf der anderen Seite warm ist.

Bei der mathematischen Modellierung solcher Phänomene wird allerdings meist außer Acht gelassen, dass bei vielen Prozessen auch zufällige Ereignisse eine wichtige Rolle spielen. Will man diese nicht vernachlässigen, kommen stochastische Differenzialgleichungen zum Einsatz.

Eine Art von stochastischen partiellen Differenzialgleichungen, mit denen sich Hairer in den vergangenen Jahren viel beschäftigt hat ("KPZ-Gleichungen"), beschreibt, "wie sich eine eindimensionale Grenze zwischen zwei Substanzen oder zwei Phasen generell verhält", sagte der Mathematiker.

Konkret kann man sich das anhand eines Blattes Papier vorstellen, das man gleichmäßig über eine ganze Seite hinweg anzündet. Aufgrund zufällig angeordneter Stellen, die langsamer bzw. schneller verbrennen, wird sich die Flamme ungleichmäßig durchs Papier fressen. Den Verlauf des verkohlten Randes - also die eindimensionale Grenze zwischen den zwei Phasen fest und gasförmig - kann man mit stochastischen partiellen Differenzialgleichungen berechnen.

Terme ohne Sinn

Doch bei manchen solcher Gleichungen tauchen Teile auf, die Mathematiker sprechen von Termen, "die klassisch keinen Sinn machen". Hairer hat eine Theorie ("theory of regularity structures") entwickelt, "die systematisch solchen Gleichungen Sinn gibt", wie er betont. Damit würden sie "für spezielle Anwendungsfälle berechenbar und auf soliden mathematischen Grund gestellt".

Die Arbeit, in der diese nun ausgezeichnete Theorie formuliert wurde, "ist noch nicht wirklich erschienen, das dauert in der Mathematik immer ziemlich lange", sagte Hairer. Seit rund eineinhalb Jahren ist die Publikation fertig, seit dem Frühjahr 2013 im Internet abrufbar und soll im Fachjournal "Inventiones mathematicae" erscheinen.

science.ORF.at/APA

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