A 43 éves ifj. Székelyhidi László matematikus a Lipcsei Egyetem tanára, de dolgozott a Princeton Egyetemen és a híres zürichi ETH-n, s szakmai díjai már 23 éves korától kezdve gyűlnek. 2018-ban a legnagyobb német tudományos elismerést, a Leibniz-díjat zsebelte be, legutóbb pedig idehaza Neumann professzori címmel tisztelték meg. Szabad idejében hegedül és gyerekeket nevel. Karrierjétől és a matematika titkairól beszélgettünk.

A jelentős tudósokra ritkán jellemző, hogy szabálykövetők, hiszen így nehezen tudnának újat létrehozni. Ön mégis a szülei hivatását választotta, matematikus lett, ahogy öccse is. Pedig a matematikában mindent meg szoktak kérdőjelezni. Miért választotta mégis ezt a pályát?

A szüleim egyáltalán nem nyomtak a matematika felé, még csak azt sem akarták, hogy jó jegyeim legyenek ebből a tárgyból, egyszerűen valóságos példaképek voltak számomra. De nem olyan elvont emberek, mint ahogy a matematikusokat a közvélemény elképzeli. Teljesen normális életet éltek, sok minden mással is foglalkoztak, ahogy a kollégáik is, akikkel összejöttek, egyszóval ebben a kellemes családi légkörben számomra teljesen magától értetődővé vált ez az irány, sőt az lett volna idegen, ahogy mondjuk, egy biológus gondolkozik.

Debrecen, Kuvait, Oxford

Hamar sínre került, amiben része lehetett a kivételes lehetőségeknek, amiket a család lehetővé tett.

Így van, ha arra gondol, hogy a szüleim révén először Hamburgba, majd később Kuvaitba jutottam ki, s onnan már Oxfordba az egyetemre. Persze a Kuvaitba költözést én elleneztem leginkább a családban. A debreceni gimnáziumban, ahol egyébként humán osztályban tanultam, nagyon jó közösség alakult ki, szerettem ott lenni. Először csak egy évről volt szó, úgy is beszéltem meg a tanáraimmal, hogy megpróbálok a magyar anyaggal is lépést tartani és a kiküldött anyagokat megoldani, hogy utána könnyen tudjak visszailleszkedni. A végén nem így alakult, mert egy év után ott is kialakult a szociális környezetem, barátaim lettek, köztük magyarok is és akkor már nem vágytam annyira vissza.

Könnyebb volt az oxfordi beilleszkedés, hogy egy angol nyelvű iskolából és nem Magyarországról került oda?

Szerintem már a felvételinél és később az egyetemen is. Az angol középiskolai és az egyetemi rendszer különbözik a jobbak számára versenyszellemet diktáló magyar oktatástól. Ha Magyarországon valaki nagyon jó valamiben, akkor majdhogynem részt kell vennie a különböző tanulmányi versenyeken. Ahogy nekem is, de például a Schweitzer-versenyen labdába sem tudtam rúgni. De az egyetemi képzés is sokkal nyugodtabbnak tűnt Oxfordban, mintha mondjuk az ELTE-n tanultam volna. És úgy éreztem, a követelmények pedig kevésbé voltak lexikálisak a magyarnál. Az biztos, hogy az első év végén sokkal kevesebbet tanultam Oxfordban, mintha egy magyar egyetemen lettem volna.

Ez érdekes, mert azt gondolnám, a versenyszellem előre visz, igaz, az Oxdfordból kikerülő kutatók később jobb pozíciókat, eredményeket könyvelhetnek el egy  magyar egyetemről kikerülővel szemben.

Ez a jobb kapcsolati tőkével magyarázható. Oxfordban az ember már diákként is sok kapcsolatot szerez híres professzorokkal, tudományos sztárokkal és a világ minden részéből jött és oda később visszatérő diákokkal. Nem mondom, hogy tegeződtem a tavaly Nobel-Díjat kapott Roger Penrose-zal, de többször hallgattam az előadását, és láttam, milyen sokféle gondolkodási rendszer létezik. A gondolkodás szabadsága a másik nagy előnye Oxfordnak. Ezt ott nagyon komolyan veszik és a gondolatok vetélkedésén keresztül serkentik.

Az örvények már Kármán Tódort is érdekelték

Mi kell ahhoz, hogy valaki jó matematikus legyen?

A legfontosabb a kitartás, az elképzeléseinkben való hit, és a bizalom, hogy az adott válaszunk egy matematikai problémára működni fog. Vagy ha először mégsem, ne adjuk fel. Emellett persze a gondolkodás sebessége sem hátrány, ha valaki rendelkezik ezzel.

A múlt év végén a Neumann Társaság és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szenátusa Neumann professzori címmel ismerte el a matematika és társtudományai, a fizika és a kémia határterületén folytatott kutatási  tevékenységét. A részletes indoklásból számomra az is kiderült, hogy – más külföldön élő tudósok hazai elismeréséhez hasonlóan – az eredmények mellett az játszott szerepet, hogy ezzel a díjazott kapcsolati rendszerén keresztül segítséget kap a hazai tudomány.

Az én esetemben valóban így van, hiszen úgy tervezem, hogy hosszútávú kapcsolatot alakítok ki a Műegyetemmel és tágabb értelemben a magyar tudománnyal.

Amikor Önnek ítélték 2018- ban a német „nemzeti Nobel-díjat”, a Leibniz-díjat, akkor is megemlítették az indoklásban matematikai kutatásainak fizikai vonatkozásait, ugyanis ekkor a hidrodinamikában fontos szerepet betöltő Euler-egyenletrendszerrel kapcsolatos munkásságát ismerték el.

Arról van szó, hogy 1949-ben a későbbi kémiai Nobel-díjas Lars Onsager ezzel az egyenletrendszerrel kapcsolatban megfogalmazott egy sejtést, ami központi szerepet tölt be a turbulens folyadékáramlás elméletében. Ezt a sejtést sikerült az elmúlt tíz év során a munkatársaimmal együtt kidolgozott elmélettel tavaly bebizonyítani.

A turbulencia már Kármán Tódor eredményeiben is fontos szerepet játszott…

Magyon megtisztelő, ha vele köt össze engem. Én az örvényekhez másfelől, teljesen véletlenül kerültem. Korábban olyan matematikai modellekkel foglalkoztam, amik a rugalmasságtanban fordulnak elő, és azt írják le, hogy bizonyos atomi mikroszerkezetek hogyan határozzák meg egy anyag makroszkopikus tulajdonságait. Ez már a doktori értekezésemnek is része volt. Tudtam persze, hogy ez a fajta kérdés a fizika sok más területén is érdekes, de nem gondoltam rá, hogy amihez értek, kapcsolatban lehet egy híres hidrodinamikai sejtéssel. Ismerősök mondták, hogy ennek köze van az Onsager sejtéshez és akkor kezdtünk el ezen gondolkozni. Az is hajtott onnantól kezdve, hogy ez híres sejtés és sokan foglalkoztak már vele, de mi más irányból közelítettünk, ezért más megközelítést alkalmaztunk, így elkerültük a mások által végig járt zsákutcákat. És persze Kármán Tódornak is van egy olyan elmélete, amely a turbulens áramlásokban kapcsolódik az energiához, így ennek valóban köze van ahhoz, amit csináltam, de ő az elmélet mellett sokkal inkább volt a gyakorlat embere.

A matematikai modellek az időjárás előrejelzését és a sarki jég alakulását is érthetővé tehetik

Az utóbbi időben azért Ön is sok gyakorlati vonatkozású problémához került közel.

Amikor Oxfordba jelentkeztem, igazából elméleti fizikus akartam lenni, de olyan képzés akkor ott nem indult. Volt fizika, de én kísérletezni nem akartam és azért választottam a matematikát, mert akkor úgy éreztem, hogy így még mindig közelebb leszek az elméleti fizikához. Lehet, hogy jobban el tudom képzelni a problémák mélységét, ha van valamilyen kapcsolatuk a gyakorlattal, bár amit kutatok, mégiscsak nagyon elméleti. A parciális differenciálegyenletek gyenge megoldásainak nincs sok gyakorlati haszna. Ha viszont a sok kis dolog összeadódik, az ebből kijövő tulajdonságok már bizonyos helyzetekben hasznosak lehetnek. Persze nem jó, ha a dolgokat leegyszerűsítik. A sokmillió ember kapcsolataival leírható vírusterjedési modelleket is mostanában sokszor nagyon primitív módon a billiárdgolyók véletlenszerű ütközéséhez hasonlóan írják le. Néha azon tűnődőm, hogyha ilyen szinten modellezték volna a hidrodinamikát, akkor akár a sámánokra is lehetne bízni a meteorológiát, ami persze semmilyen komolyabb előrejelzést nem tenne lehetővé.

Jelenleg épp a Max Planck Meteorológiai Intézettel dolgozik együtt. Az időjárásban igazán sok változó van, ez egy rendkívül komplex rendszer. Hogy került kapcsolatba ezzel a területtel?

Megismertem az intézet egyik munkatársát és megkérdezte, hogy az általunk kidolgozott elméletet hogyan lehetne numerikusan az ő területén alkalmazni. A meteorológiában ugyanis a kis skálán történő változásokat nehéz úgy modellezni, hogy illeszkedjenek a makroszkopikus folyamatokhoz.  Ezen is elkezdtünk dolgozni és emellett vizsgáljuk a sarkvidéki jég változásának dinamikáját a tenger vizével való kölcsönhatásban, hiszen ez a klímaváltozás fontos tényezője.

Vannak, akik ez utóbbiban sem hisznek, mint ahogy az emberek manapság semmit nem fogadnak el tényként. Pedig a matematika éppen tényekről szól. Lehet, hogy ezért nem szeretik oly sokan?

Neumann János egy egyetemi előadáson beszélt e tudományág

létjogosultságáról a társadalomban és azt mondta, hogy a matematika fix pontot jelent, az igazság abszolút mércéjét. A legfontosabb mégis, amit meg lehet tanulni a matematikában, az az állandó kérdezés. A matematika előbb megpróbálja megérteni a tényeket, s csak aztán fogadja el azokat.

Idehaza szeretünk büszkélkedni a magyar matematikai hagyományokkal. Mennyiben érezte a nemzetközi szakmai körökben, hogy van súlya, ha valaki magyar?

A magyar matematikának mindenképpen van presztízse, de nem úgy, hogy ha valaki magyar matematikus, akkor azonnal elkezdik emlegetni a hagyományos magyar irányokat, például a kombinatorikát, vagy éppen erdős Pált. Egyszerűen számon tartják.

Tudom, hogy hegedül is, ahogyan édesapja orgonán játszik. Mi az oka Ön szerint a matematika és a zene közti jólismert kapcsolatnak?

Csak nagyon szubjektív válaszaim vannak. Szerintem a zenében és a matematikában is nagyon fontos a rendszeresség iránti vágy. Egy zene lehet akár nagyon bonyolult, de mégis van benne valamilyen rendszer, amit meg kell érteni. A másik talán, hogy a matematika nagyon száraz tevékenység és sokaknak kell a műveléséhez egyfajta ellenpont, amit a zene testesít meg.

A Leibniz díjjal igen jelentős elismerést szerzett. Mi a következő lépés? Hogyan tovább?

Nem a díjak ösztönöznek. A Leibniz díj 2,5 millió eurós pénzjutalma azt a lehetőséget adta meg, hogy teljesen szabadon kutathassak, és ezt szeretném kihasználni. Mindig nehéz új témába vágni, mert elég sokáig tart az embernek olyan mélyen beleásni magát valamibe, hogy megérje azon az úton tovább haladni, és akkor odáig még semmit nem publikált. Nekem most megvan a szabadságom, hogy ezt megengedhetem magamnak. A terv, hogy ezt minél tovább megőrizhessem.  A turbulencia kutatásában van még elég probléma, azon szeretnénk tovább dolgozni, ahogy a tengeri jég modellezésén is. És van itt Lipcsében egy jó munkacsoportom, együtt matekozunk!