مريم ميرزاخاني و جایزه تحقیقاتی 2014 کلی (Clay)

مریم میرزاخانی متولد ۱۳۵۶ (۱۹۷۷) لیسانس خود را در سال ۱۳۷۸ از دانشکده ریاضی دانشگاه شریف و ۵ سال بعد دکتری خود را از هاروارد گرفت. او در دانشگاه پرینستون به عنوان استاد دانشگاه و پژوهشگر رشته ریاضیات مشغول شد. دانشگاه استنفورد او را از بدو استخدام و در ۳۱ سالگی به عنوان استاد تمام استخدام کرده است. مریم میرزاخانی در سال های ۷۳ و ۷۴ ( سال سوم و چهارم دبیرستان) ازمدرسه‌ی فرزانگان تهران موفق به کسب مدال طلای المپیاد ریاضی کشوری شد و بعد از آن در سال ۱۹۹۴ (۷۳)در المپیاد جهانی ریاضی هنگ کنگ با ۴۱ امتیاز از ۴۲ امتیاز مدال طلای جهانی گرفت . سال بعد یعنی ۱۹۹۵ در المپیاد جهانی ریاضی کانادا با ۴۲ امتیاز از ۴۲، رتبه ی ۱ طلای جهانی را به دست آورد.

میرزاخانی دانش‌آموز نخبه ریاضی، تحصیلات دانشگاهی خود را در رشته ریاضی در دانشگاه صنعتی شریف ادامه داد و از جمله بازماندگان سانحه غم‌بار سقوط اتوبوس حامل نخبگان ریاضی دانشگاه صنعتی شریف به دره در اسفندماه ۷۶ است. در این حادثه اتوبوس حامل دانشجویان ریاضی شرکت‌کننده در بیست و دومین دوره مسابقات ریاضی دانشجویی که از اهواز راهی تهران بود به دره سقوط کرد و طی آن شش تن از دانشجوی نخبه ریاضی دانشگاه صنعتی شریف و دانشجوی دانشگاه تهران که اغلب از برگزیدگان المپیادهای ملی و بین‌المللی ریاضی بودند در اوج بالندگی و شکوفایی علمی ناباورانه، جان باختند.

میرزاخانی با دریافت بورسیه از طرف دانشگاه هاروارد به آنجا رفت و تحصیلاتش را در آنجا ادامه داد. مریم میرزاخانی که تحصیلات کارشناسی‌ارشد و دکتری را در دانشگاه هاروارد پشت سرگذاشت، به همراه ۹ محقق برجسته دیگر به عنوان یکی از ده ذهنِ جوان برگزیده سال ۲۰۰۵ در چهارمین نشست۱۰ برلیان، از سوی نشریه Popular Science در آمریکا مورد تقدیر قرار گرفت و ذهن برتر در رشته ریاضیات شناخته شد.

به نوشته USA TODAY ، این فهرست ۱۰ نفره شامل محققان و نخبگان جوانی است که در حوزه‌های ابتکاری مشغول به فعالیت هستند و با این حال معمولا از چشم عموم پنهان مانده‌اند. این فهرست بر اساس پیشنهاد‌های ارائه شده از سوی سازمان‌های گوناگون، روسای دانشگاه‌ها و ناشران انتشارات علمی برگزیده شده‌اند.

این محققان برجسته جوان در حوزه های گوناگونی از گرافیك رایانه گرفته تا ریاضیات و علوم رباتیك افق های تازه ای در مرزهای جهان اطراف ما گشوده اند كه مریم میرزاخانی ریاضیدان ایرانی یكی از آنهاست. میزاخانی در سال ۱۹۹۹ میلادی موفق به پیدا كردن راه حلی برای یك مشكل ریاضی شد كه بسیاری را به دام انداخته بود: محاسبه حجم های فضایی منحنی هندسی.

ریاضیدانان مدت‌های طولانی است كه به دنبال یافتن راه عملی برای محاسبه حجم رمزهای جایگزین فرم های هندسی هذلولی بوده اند و در این میان مریم میرزاخانی جوان در دانشگاه پرینستون نشان داد كه با استفاده از ریاضیات شاید بتوان بهترین راه را به سوی دست یافتن به راه حلی روشن در اختیار داشت: محاسبه عمق حلقه های ترسیم شده بر روی سطوح هذلولی. میرزاخانی در تلاش است تا معمای ابعاد گوناگون فرم های غیر طبیعی هندسی را حل كند. در صورتی كه جهان از قاعده هندسه هذلولی تبعیت كند، ابتكار وی به تعریف شكل و حجم دقیق جهان كمك خواهد كرد.

در واقع مشكل این است كه برخی از این اشكال هذلولی هم چون doughnuts و یا amoebas دارای ظاهری بسیار نافرم هستند كه محاسبه حجم آنها را به معمایی جدی برای ریاضیدانان مبدل كرده است.

اما میرزاخانی با یافتن راهی جدید در واقع دست به یك ابتكار عمل بزرگ زد و با ترسیم یك سری از حلقه ها بر روی سطح این گونه اشكال پیچیده به محاسبه حجم آنها پرداخت. جیمز كارلسون از انستیتو ریاضیات كلی (Clay Mathematics Institute) می گوید: میرزاخانی در یافتن ارتباطات جدید، عالی است. وی می تواند به سرعت از یك مثال ساده به دلیل كاملی از یك نظریه ژرف و عمیق برسد.

دکتر مریم میرزاخانی، استادیار جوان دانشگاه«پرینستون»، به عنوان یکی از ۱۰ مغز برتر آمریکای شمالی معرفی شد و به او لقب سد شکن دادند.

جوایز :

Plenary speaker at the International Congress of Mathematicians (ICM 2014)I
Clay Research Award 2014
The 2013 AMS Ruth Lyttle Satter Prize in Mathematics. “Presented every two years by the American Mathematical Society, the Satter Prize recognizes an outstanding contribution to mathematics research by a woman in the preceding six years. The prize was awarded on Thursday, January 10, 2013, at the Joint Mathematics Meetings in San Diego.”
Full professor of Mathematics at Stanford University at age of 31, 2008
AMS Blumenthal Award 2009
Clay Mathematics Institute Research Fellow 2004
Harvard Junior Fellowship Harvard University, 2003
Merit fellowship Harvard University, 2003
IPM Fellowship The Institute for theoretical Physics and Mathematics, Tehran, Iran, 1995-1999

آشنایی با زندگی پروفسور مریم میرزاخانی، برنده معتبرترین جایزه ریاضی

زمانی که مریم میرزاخانی ۸ ساله بود عادت داشت که موفقیت‌های یک دختر قهرمان را پیش خودش تجسم کند. هر شب در رختخواب، قهرمان خیالی او شهردار می‌شود، به نقط مختلف دنیا سفر می‌کرد یا در زمینه‌های بارز دیگری، موفقیت کسب می‌کرد.
امروز، میرزاخانی یک استاد ۳۷ ساله ریاضیات در دانشگاه استنفورد است و هنوز هم در ذهنش داستان‌هایی می‌نگارد. جاه‌طلبی‌های او تغییری نکرده‌اند ولی بازیگران و شخصیت‌ها داستان‌هایش چرا. این بازیگران حالا سطوح هذلولی، فضاهای moduli و سامانه‌های دینامیک هستند. او بر این باور است که ریاضیات از جهاتی مانند نوشتن یک رمان است : «شخصیت‌های مختلفی وجود دارند و شما بایستی آنها را بهتر بشناسید. داستان پیش می‌رود، آنگاه وقتی دوباره به شخصیت‌های نگاه می‌کنید، می‌بینید که نسبت به تلقی اول شما، تغییر کرده‌اند.»

ریاضی‌دان ایرانی شخصیت‌هایش را هر جا که می‌رفت با خود می‌برد، همزمان خطوط داستانش نوشته می‌شد، داستانی که سال‌ها طول کشید تا آشکار شود. او در میان ریاضی‌دان‌ها به این ویژگی شهرت دارد که کوچک اما سرکش و رام‌نشدنی است و دشوارترین سؤالات زمینه مطالعاتی‌اش را با پایداری بسیار دنبال می‌کند. استاد راهنمای او در مقطع دکترا -کورتیس مک‌مولن- می‌گوید که او زمانی که پای ریاضیات در بین باشد او با بی‌پروایی بسیار جاه‌طلبی دارد.
با صدای آرام و یکنواخت و چشمان خاکستری مایل به آبی‌اش، میرزاخانی اعتماد به نفس تزلزل‌ناپذیری دارد. در عین حال فروتن است و زمانی که از او در مورد سهمش در حل کردن یک مشکل مطالعاتی سؤال می‌شود، می‌گوید «اگر بخواهم صادف باشم، فکر می‌کنم که سهم زیادی نداشته‌ام.» حتی زمانی که در ماه فوریه ایمیلی به او رسید که مبنی بر دریافت معتبرترین جایزه ریاضی دنیا یعنی نشان «فیلد» بود، او به سادگی عنوان کرد که شاید ایمیلی که دریافت کرده، هک شده باشد و واقعی نباشد!

اما دیگر ریاضی‌دان‌ها از کارهای او را می‌ستایند. الکس اسکین-ریاضی دان مقیم شیکاگو و همکار او – می‌گوید که تز دکتری او در مورد شمارش حلقه‌ها (لوپ‌ها) روی سطوحی که هندسه هذلولی دارند، بسیار جالب توجه و شایسته درج در کتاب‌های درسی ریاضی است.
ریاضی‌دان دیگر ساکن شیکاگو -بنسون فارب- هم عقیده دارد که یکی دیگر از کارهای او که در مورد دینامیک سطوح انتزاعی مرتبط با میزهای بیلیارد است، شایسته دریافت «قضیه دهه» است.

در کودکی میرزاخانی، تمایلی نداشت که یک ریاضی‌دان شود. هدف نخستین اصلی او این بود که هر کتابی را که به دستش می‌رسد، بخواند. او همچنین برنامه‌های تلویزیونی که در مورد زندگی زنان مشهوری مثل ماری کوری یا هلن کلر بود، نگاه می‌کرد، بعدها او رمانی درباره ونسان ون گوک به نام «شور زندگی» را خواند. این داستان‌های جس جاه‌طلبی تعریف‌نشده‌ای را در او برای انجام کاری بزرگ در زندگی القا کردند، شاید نویسنده شدن!

میرزاخانی در شرایط مدرسته ابتدایی را تمام کرد که جنگ ایران و عراق تمام شده بود و فرصت‌های برای دانش‌آموزان دارای انگیزه در حال فراهم شدن بود. او در آزمون ورودی مدرسه راهنمایی فرزانگان شرکت کرد. خودش می‌گوید که خوش‌شانس بوده، چون در شرایطی پا به مرحله نوجوانی گذاشت که شرایط پایدارتر شده بودند. در نخستین هفته‌ای که وارد مدرسه فرزانگان شد، دوست مدام‌العمرش را پیدا کرد -رؤیا بهشتی- او حالا استاد ریاضی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس است. این دو دوست عادت داشتند که کتابفروشی‌ها نزدیک مدرسه را جستجو کنند، از آنجا که زیر و رو کردن کتاب‌ها در کتاب‌فروشی‌ها با نارضایتی کتابفروش‌های همراه بود، آنها مجبور بودند که به صورت تصادفی کتاب‌ها را بردارند و بخرند.

اما جالب است بدانید که در سال اول وضعیت ریاضی میرزاخانی چندان جالب نبود، طوری که معلم ریاضی او را صاحب نبوغ خاصی تشخیص نمی‌داد. میرزاخانی به همین خاطر علاقه‌اش را به ریاضی از دست داد. سال بعد او معلمی داشت که مشوق‌تر بود، عملکرد او در ریاضی به شیوه چشمگیری بهتر شد. در سال دوم دیگر او مبدل به یک ستاره شده بود.

در مقطع دبیرستان او میرزاخانی و بهشتی به دبیرستان فرزانگان رفتند و در آنجا بود که آن دو زمانی تصمیم گرفتند که مسئله‌های المپیاد انفورماتیک را با هم حل کنند، آنها می‌خواستند ببینند که چقدر توانایی حل این دست مسائل را دارند، برای همین به صورت مشترک روی آنها کار کردند و توانستند سه مسئله از شش مسئله را ظرف چند روز حل کنند، البته در آزمون واقعی، هر شرکت‌کننده تنها ۳ ساعت وقت برای حل کردن مسائل داشت.

با هدف کشف توانایی‌های خودشان در رقابت‌های مشابه، آن دو پیش مسئولان دبیرستان رفتند و خواستند که کلاس‌هایی برای حل مسائل المپیادها در دبیرستان تشکیل شود، مثل همان‌هایی که در دبیرستان‌های پسرانه برگزار می‌شد. خوشبختانه مدیر دبیرستان شخصیت بسیار قوی‌ای داشت، او به میرزاخانی اطمینان داد که با وجود اینکه تا آن زمان هیچ دختری نتوانسته بود وارد تیم المپیاد ریاضی ایران شود، میرزاخانی شایستگی مبدل شدن ورود به این تیم را دارد. در سال ۱۹۹۴، میرزاخانی و بهشتی در ۱۷ سالگی وارد تیم المپیاد ریاضی ایران شدند. میرزاخانی در نهایت مدل طلای المپیاد را دریافت کرد.

اما گرفتن مدال طلای المپیاد، لزوما تضمین‌کننده موفقیت در پژوهش‌های ریاضی نیست. در مسابقات ریاضی، کسی می‌آید و یک مسئله را با یک پاسخ هوشمندانه طراحی می‌کند، اما وقتی وارد پژوهش واقعی می‌شویم با مسائلی روبرو می‌شویم که اصلا ممکن است پاسخی نداشته باشند. اما میرزاخانی برخلاف دیگر افراد موفق در المپیادها، توانایی ایجاد نگرش خاص خود را داشت.

میرزاخانی بعد از حضور در دانشگاه شریف در سال ۱۹۹۹، به دانشگاه هاروارد رفت و در آنجا در همایش مک‌مولن شرکت کرد. در آغاز او چیز زیادی از مسائلی که مک‌مولن مطرح می‌کرد، درک نمی‌کرد، اما شیفته زیبایی مسئله یعنی هندسه هذلولی‌ها شده بود. او به دفتر مک‌مولن می‌رفت و او را با سؤالات زیاد بمباران می‌کرد، سؤالاتی که با عجله به زبان فارسی نوشته بود. او در ذهنش تصویری از مسائل را مجسم می‌کرد و بعد به دفتر مک‌مولن می‌آمد و شرحشان می‌داد. میرزاخانی شیفته سطوح هذلولی شده بود -سطوحی به شکل دونات با دو یا تعداد بیشتری حفره.

یک قرن است که این سطوح مورد توجه شاخه‌های مختلف دانش ریاضی یا حتی فیزیک قرار گرفته‌اند. اما در این مدت به بسیاری از سؤالات در زمینه این سطوح پاسخ داده نشده است، یکی از این سؤالات در مورد خطوط مستقیم یا geodesic ها روی سطوح هذلولی است. یک سطح هذلولی را در ذهن تصور کنید و بعد خطوط مستقیمی را در نظر بیاورید که دو نقطه دلخواه آن را به هم متصل می‌کنند، حالا به نظرتان چطور می‌شود، تعداد خطوط مستقیمی را مصاحبه کرد که طول مشخصی داشته باشند؟  میرزاخانی در تز سال ۲۰۰۴ در مورد همین خطوط کار کرده بود. تز او در قالب سه مقاله در سه نشریه معتبر ریاضی چاپ شد.

میرزاخانی خودش را ریاضی‌دان کُندکاری می‌داند، او دوست دارد که سال‌ها به صورت عمقی روی مسائل کار کند. مسائلی وجود دارند که بیش از یک دهه روی آنها کار کرده است. او هرگز ناامید نمی‌شود و آهسته و پیوسته روی مسائل کار می‌کند.

راهبرد آهسته و پیوسته او به زندگی‌اش هم تعمیم یافته است :
جان وندراک -همسر میرزاخانی که دانشمند علوم کامپیوتر تئوریک در مرکز پژوهشی IBM در سن خوزه است- روزی را به یاد می‌آورد که با او برای دویدن به بیرون رفته بودند، جان آن زمان بسیار روی فرم بود، ما میرزاخانی ناآماده بود، جان نیم ساعته ورزشش را تمام کرد، اما میرزاخانی هنوز با همان شتاب آهسته به دویدن ادامه می‌داد.
میرزاخانی عادت دارد که هنگام کار طراحی‌های و تجسماتش را روی کاغذ بکشد. او تکه کاغذهای بسیار بزرگی را روی کف اتاق می‌گذارد و بعد ساعت‌های طولانی نقش‌هایی روی آنها می‌کشد که در نگاه اول یکسان به نظر می‌رسند. جان وندراک خودش نمی‌داند که چطور میرزاخانی با این سبک کار می‌کند اما مهم این است که در نهایت این شیوه کاری، به نتیجه می‌رسد. شاید زمینه تحقیقاتی میرزانی آنقدر انتزاعی و پیچیده هستند که راه‌های روتین حل قدم به قدم مسائل، در مورد آنها پاسخگو نباشد. به تصویر کشیدن مسائل، برای میرزاخانی نسبت به روی کاغذ آوردن همه جزئیات بسیار کاراتر است.

میرزاخانی می‌گوید که دختر سه‌ساله‌اش -آناهیتا- وقتی که او کار می‌کند می‌گوید: «اوه! مامان بازم نقاشی می‌کشه!» شاید این کودک فکر می‌کند که مادرش نقاش است!

زمینه تحقیقاتی میرزاخانی با قسمت‌های مختلف ریاضیات مثل هندسه تفاضلی، تحلیل‌ پیچیده و سامانه‌های دینامیک مرتبط است. در سال ۲۰۰۶، میرزخانی توانست مسئله دشواری را حل کند : بر سر سطوح هذلولی چه می‌آید وقتی هندسه آنها با مکانیسم‌های شبیه زلزله تغییر شکل پیدا می‌کند؟! . مسئله دشوار بعدی این بود: پیشبینی شیوه حرکت و نحوه رفتار یک توپ بیلیارد روی میزی که به جای شکل معمول به صورت چندضلعی است. یک قرن پیش بود که ریاضی‌دان‌های پیدا شدند که این مسئله ظاهرا آسان را مطرح کردند، اما در این یک قرن پاسخ سرراستی برای این مسئله پیدا نشده بود، تا اینکه در سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۳ میرزاخانی، اسکین و امیر محمدی موفق به حل آن شدند.
   

منابع :

http://www.icm2014.org/en/awards/prizes/FieldsMedalist
http://news.stanford.edu/news/2014/august/fields-medal-mirzakhani-081214.html
http://www.icm2014.org/en/about/icm2014
http://www.mathunion.org/general/prizes/2014
http://www.simonsfoundation.org/quanta/20140812-a-tenacious-explorer-of-abstract-surfaces/
http://www.theguardian.com/science/2014/aug/13/fields-medal-mathematics-prize-woman-maryam-mirzakhani
http://bmn.ir/index.aspx?siteid=3&fkeyid=&siteid=3&pageid=1245%20&newsview=1708
http://iransun.net/