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Año 3, número 7 21 de octubre de 2002

A PARÍS Y PRINCETON LAS MEDALLAS FIELDS 2002

NOTICIAS
MEDALLA FIELDS 2002
De la redacción de MC++

pulse para agrandar pulse para agrandar La Medalla Fields es el honor máximo que puede recibir un matemático por su creatividad.  Es el Premio Nóbel que no tienen los matemáticos. Se otorga cada cuatro años durante la celebración del Congreso Internacional de Matemáticas y el honor puede recaer en más de una persona.  Este pasado agosto el congreso se realizó en Beijing, República Popular China y dos fueron los laureados.

Laurent Lafforgue
Uno es Laurent Lafforgue, francés de 36 años, profesor del Institute de Hautes Etudes Scientifiques, en Paris. El otro  es Vladimir Voevodski, ruso de 36 años, profesor de la Escuela de Matemáticas del Institute for Advanced Study en Princeton New Jersey.

No es regla de la administración de la Medalla Fields, pero jamás se ha otorgado ésta a nadie mayor de 40 años.

Es geometría algebraica el campo de estudio de ambos laureados, aunque sus respectivos trabajos no son conjuntos. La contribución de Lafforgue tiene que ver con un adelanto notable en el llamado Programa de Langlands que conjetura la existencia de profundas relaciones entre diferentes campos de las matemáticas. Gracias a estos descubrimientos Andrew Wiles pudo probar el Ultimo Teorema de Fermat en 1993. El trabajo de Lafforgue establece relaciones entre la Teoría de Números y la Geometría Algebraica, al centro de lo cual se encuentra la misteriosa y profunda Ley de Reciprocidad Cuadrática. (En el verano recién pasado, dentro del programa de conferencias de SIMU, tuvimos el privilegio de aprender algo sobre esta ley a través de la conferencia de Carlos Moreno sobre una de sus aplicaciones en criptografia). Sobre el trabajo de Lafforgue, la revista Science, publicó el articulo Fermat’s Last Theorem First Cousin”; Vol. 287, 5454, febrero 2000. La biblioteca UPRH recibe Science.

Vladimir Voevodski
El trabajo de Voevodski establece notables avances en el desarrollo de nuevas cohomologias para variedades algebraicas. Las variedades algebraicas son curvas o superficies, en general "formas" en altas dimensiones (una esfera es una forma en dimension 3) definidas por ecuaciones polinómicas en campos. Las cohomologias son cadenas de grupos o anillos-- estructuras algebraicas en general-- que se ligan a las variedades algebraicas y que permiten caracterizarlas, conocerlas mejor y diferenciarlas unas de otras. Algunos opinan que la cohomologia es la ciencia de las formas.  La contribución de Voevodski desarrolla un marco para describir nuevas cohomologias para variedades algebraicas. Su trabajo toma inspiración en el la obra de Alexandre Grothendieck, medallista Fields 1966, quien dio una revolucionaria visión de la geometría algebraica, distinta a la practicada por la escuela italiana del siglo XIX y principios del XX.




COMENTARIO
CAPICÚAS
Por Alberto Cáceres

Cuando un ciudadano en Buenos Aires paga en el autobús público, recibe un boleto numerado que mira con atención. Si le tocó capicúa espera buena suerte. Capicúa (Catalan cap: cabeza, cua: cola) es un número que se lee igual de izquierda a derecha que viceversa. 2002 es capicúa. (Este año tenemos buena suerte con los huracanes y los aguacates, ¿verdad Elio?) En nuestro medio boricua se usa capicúa --en verdad capicú -- en el dómino cuando una pieza sirve igual en cualquier extremo de la cadena del juego. Deberíamos usar ese mismo término para palabras o frases que complicadamente llamamos palíndromos. Hay cierta petulancia en usar palabras difíciles; como cuando al vulgar ladrón lo llamamos cleptómano.

Se acredita al griego Sotades de Maronea (275 AE) la invención de la noción de capicúa. Vea la revista The Palindromist para más información.
Palíndromo tiene dos raíces griegas. El "dromo" lo comparte con hipódromo que es donde corren los caballos, y "palin" que significa "regresar"; así que "corre de regreso". Es lo mismo que capicúa: lee igual en una dirección que en la otra. Mi capicúa favorito es "Anita lava la tina", que lo aprendí de mis estudiantes de la clase de programación de computadoras. Cuando enseñábamos PASCAL, detectar si una frase es capicúa era un buen ejercicio de programación recursiva. Si a un capicúa se le eliminan las letras de los extremos, que han de ser iguales, lo que queda sigue siendo capicúa. He ahí la esencia de la recursión. (A propósito, el Hackers Dictionary en el "entry" recursion dice "see recursion")

La Casualty Actuarial Society (CASACT), sociedad que alberga a actuarios de propiedad y contingencias (si, son matemáticos que ponen precio a eventos futuros; trabajan generalmente en la industria del seguro) ha lanzado un concurso mundial en busca de un "logo" capicúa que les sirva de identificación. Si a CASACT le quitan la T, ya tienen un capicúa, pero posiblemente pierden la esencia actuarial. Con motivo de esa noticia, hace unos días hallé en Internet un sitio, cultivado en España, dedicado a los palíndromos. Su dueño publica capicúas en varios idiomas, y en español tiene algunos muy sugestivos como:

A tu rival, la viruta
Isaac no ronca así
Yo de lo mínimo le doy
Oír a Darío

Este último hasta los acentos respeta. Algunos parecen alusivos a la lucha viequense como:

Amo la pacífica paloma
Lavan esa base naval.

En inglés el más famoso que conozco es

A man, a plan, a canal, Panama

que se lo vio impreso cuando derrocaron al general Noriega.

Posiblemente usted lector conoce algunos capicúas que quiera compartir con MC++. Es más, le invito a crear capicúas, especialmente frases u oraciones con algún sentido. Capicúas de una sola palabra se hallan fácilmente y no son muy interesantes (oro, oso, ama), pero hay algunas excepciones como el verbo "reconocer". Envíeme sus capicúas a a_caceres@cuhac.upr.clu.edu y cuando tengamos un número razonable los publicaremos en MC++.




CONFERENCIAS
Conferencias del Seminario del Departamento de Matemática de la UPRH

Conf. Título Fecha y hora
Rogerio Furlan Simulación de Microdispositivos Fluídicos Jueves 24 de octubre 10:30
Denny Fernández Stella va al Manglar: Modelaje de Sistemas Ecológicos Martes 29 de octubre 10:30
Luis R. Pericci (UPR – Río Piedras) ¿Pudo haber sido anticipada probabilísticamente la lluvia extrema que causó la tragedia de Vargas? Viernes 8 de noviembre 10:30
Elio Ramos Colón ¿Caos en la Carretera 30? Viernes 15 de noviembre 12:30
Rafael Muller Medidas de Separación de Estrellas Binarias con Cámaras CCD Jueves 21 de noviembre 10:30

(MC++ invita a otros departamentos de Matemática a enviarnos sus calendarios de conferencias.)

En este número
  • MEDALLA FIELDS 2002
  • CAPICÚAS, Por Alberto Cáceres
  • VIDA, LAS MATEMÁTICAS Y OTROS ASUNTOS, Por Evelyn Torres Gallardo
  • Seminario del Departamento de Matemática de la UPRH

ARTÍCULO
VIDA, LAS MATEMÁTICAS Y OTROS ASUNTOS
Por Evelyn Torres Gallardo

Una de las preguntas que a menudo me formulan los estudiantes está relacionada con la investigación matemática.  El estudiante se pregunta qué se investiga en la matemática, cuál es el objeto de estudio y cómo se realiza esta investigación. Tal vez en otras áreas del quehacer científico como la Biología es más fácil contestar una pregunta como esta ya que por su origen y características el objeto de estudio está asociado con la vida.  Por otro lado, si consideramos la investi-gación en las Ciencias Sociales, siendo su origen el estudio social del hombre, los méritos de tal investigación son incuestionables.

El estudio matemático se puede enfocar de dos maneras.  Una de ellas consiste del estudio de la matemática básica, esto es, el estudio de la matemática motivado por el desarrollo del conocimiento  matemático.  La segunda consiste del estudio de la matemática desde la perspectiva del interés y valor en su aplicación.  Creo que ninguna de las dos formas de investigar la matemática  puede existir sin la otra.  Resultados teóricos producto de la investigación básica han sido herramientas indispensables para el desarrollo y progreso de la investigación matemática dirigida a la aplicación.  De la misma manera  podemos encontrar instancias en las que necesidades  surgidas de la aplicación promovieron el desarrollo de teorías matemáticas abstractas. 

La temática de la investigación matemática es independiente del enfoque que se utilice. Se pueden realizar estudios en áreas tan diversas como el álgebra lineal, análisis numérico, análisis harmónico, combinatoria, ecuaciones diferenciales ordinarias, ecuaciones diferenciales parciales, estadística, geometría diferencial, fractales, topología, teoría de códigos, teoría de números y otros.  En todos y cada uno de estas áreas se persigue desarrollar y establecer resultados que añaden belleza y creatividad a la matemática y que se puedan utilizar para resolver problemas del diario vivir y de interés científico.   

Si hacemos una búsqueda en la Internet descubriremos lo extenso y diverso que es este campo.  Algunos portales que me parecen útiles y motivantes son los siguientes:

  • Florida State University - se consigue información diversa y variada en el campo de las Matemáticas.
  • Society for Industrial and Applied Math SIAM - aparte de la excelente información que tiene en el campo de las Matemáticas Aplicadas podemos encontrar excelentes enlaces en el tema.
  • De igual manera Los Alamos National Laboratory y la organización Association for Women in Mathematics AWM ambas proveen excelentes recursos que cubren todos los niveles de estudio de la matemática desde K-12, subgraduado y graduado.
  • Otro portal interesante donde puedes encontrar problemas matemáticos no resueltos lo es el de mathsoft.com.

Al igual que en otras ciencias, la investigación matemática debe efectuarse siguiendo un procedimiento. A mis estudiantes yo les sugiero proceder de la siguiente manera:

  1. Entender bien el problema
  2. Estudiar conceptos matemáticos que me ayuden a la comprensión y estudio del problema seleccionado.
  3. Explorar posibles soluciones.
  4. Poner a prueba esas posibles soluciones.

Estos pasos deben repetirse una y otra vez.  Las veces que sean necesarias para alcanzar la solución.

La comprensión del problema que se desea resolver es de particular importancia y no debemos subestimarla.  Cuanto menor sea la experiencia que tiene el investigador, mayor será la dificultad en el entendimiento del problema.  Más aún, a medida que el proceso investigativo avanza mayor comprensión se alcanza de lo que se pretende resolver.

Otro de los puntos extremadamente importantes lo es el de poner a prueba la solución.  Malas interpretaciones del problema que se desea resolver nos lleva a resultados equivocados. 

Pasaré a ilustrar la importancia de estos pasos con un ejemplo. 

En el tema de ecuaciones diferenciales parciales está el siguiente problema: halle la solución numérica del problema de valor frontera

donde es un disco.

Para resolver el problema debemos establecer el método numérico y la malla de discretización que utilizaremos.  En este escrito no atenderemos la  parte del problema que tiene que ver con el método. Luego de establecido el método necesitamos establecer una malla de discretización que sea eficiente.  Siendo el dominio de la función del problema un disco, lo natural es considerar una malla con coordenadas polares como la que se ilustra:

Los métodos computacionales para resolver este tipo de problema generalmente se implantan utilizando estructuras matemáticas similares al cociente diferencial. y una función definida en ese plano polar. Los cocientes diferenciales de los cuáles estamos hablando tienen la forma Como se puede apreciar de la figura 1, a medida que nos acercamos al centro de ese disco esa distancia es cada vez más pequeña. Como estamos trabajando con estructuras como el cociente diferencial, el tamaño de esa distancia y la precisión de la máquina puede llevarnos a cómputos donde la división es por cero.

Para remediar esa situación, se están realizando distintos estudios para presentar soluciones a esta dificultad.  La autora de este escrito está considerando crear una estructura de mallas sobrepuestas como la que se ilustra a continuación:

Observe que tratamos de combinar una malla rectangular y una malla polar. En el disco, donde está definida la malla polar, hacemos un agujero en el centro para reducir las dificultades planteadas arriba.  Para poder completar el proceso numérico en la región se coloca una malla rectangular sobre ese agujero.  on esta partición del dominio tenemos dificultades computacionales en las fronteras artificiales que se crean producto de las mallas sobrepuestas.  Tenemos resultados teóricos que indican que de solucionar esta dificultad la precisión del resultado que se obtenga con estas mallas es buena.

Otra forma que se está considerando para resolver este problema consiste del uso de una malla con coordenadas rectangulares definida sobre polígonos como el que se ilustra:


figura 3

Como se puede observar de de la figura 3 ésta alternativa también presenta dificultades esta vez en la frontera del problema.

El trabajo investigativo matemático al igual que en otros campos requiere de un procedimiento donde el análisis profundo, la reflexión y la exploración son indispensables.