Wetenschap
Foto Reyer Boxem

DedoorbraakMarcello Seri

Het raadsel van de trompet

Foto Reyer Boxem
Wetenschappelijk onderzoek levert zelden meteen resultaat op. Deze serie gaat over het moment waarop de puzzelstukjes wél op hun plaats vallen. Aflevering 10 (slot): wiskundige Marcello Seri stuitte in een Parijse kroeg op de theorie die hij nodig had.
23 januari om 12:52 uur.
Laatst gewijzigd op 24 januari 2024
om 12:39 uur.
januari 23 at 12:52 PM.
Last modified on januari 24, 2024
at 12:39 PM.
Avatar photo

Door Marit Bonne

23 januari om 12:52 uur.
Laatst gewijzigd op 24 januari 2024
om 12:39 uur.
Avatar photo

By Marit Bonne

januari 23 at 12:52 PM.
Last modified on januari 24, 2024
at 12:39 PM.
Avatar photo

Marit Bonne

Nog nooit was Marcello Seri zo blij geweest met een kroegavondje. In een Parijs café, onder het genot van een biertje, maakte hij kennis met de theorie die hem hielp zijn onderzoek te doorgronden. 

‘‘Ik focuste me destijds op een probleem in mathematische natuurkunde, een tak van wiskunde waarin problemen zijn geïnspireerd op natuurkundige systemen’, vertelt Seri, universitair docent aan het Bernoulli Institute. ‘Ik wilde een specifieke theorie tot het uiterste testen en hem beter leren begrijpen.’

Het probleem waar hij aan werkte, was puur theoretisch: hij bestudeerde de kwantummechanica in de vergelijking van twee magnetische velden.

Stuiteren

‘Normaal gesproken hoort een bal terug te stuiteren als ik hem tegen een muur gooi’, legt hij uit. ‘Maar als ik een deeltje dat zich als een golf gedraagt tegen diezelfde muur gooi, zoals een elektron, dan zou die er deels doorheen moeten gaan. In mijn wiskundige probleem zag ik precies het tegenovergestelde. De elektronen stuiteren terug, terwijl de bal er doorheen gaat.’ 

Dat verschijnsel wilde Seri graag verklaren, maar hij liep vast in zijn berekeningen. Bij zijn onderzoeksmateriaal zat een trompetvormige grafiek waar hij al jaren over peinsde.Totdat hij naar Frankrijk ging. 

Ik werkte destijds bij University College Londen en met de wiskunde-afdeling bezocht ik een conferentie in Parijs’, zegt Seri. ‘Daar ontmoette ik collega-wiskundige Gianluca Panati. Hij wist waar ik mee bezig was en had op een andere conferentie gehoord over onderzoek met trompetgrafieken.’

De wiskundigen in kwestie werkten ook in Parijs, dus met een paar mailtjes was een ontmoeting geregeld. Diezelfde avond nog stelde Panati hem in een Parijse kroeg voor aan Ugo Boscain, hoogleraar aan de Sorbonne-universiteit, en zijn toenmalige PhD-student Dario Prandi. 

Fileparkeren

Boscain en Prandi deden onderzoek binnen de sub-riemann-meetkunde, een heel andere tak van wiskunde dan het fysische onderzoek van Seri. ‘Deze tak bestudeert bewegingen met beperkte snelheid’, zegt Seri. ‘Bijvoorbeeld fileparkeren. De bewegingen die je kunt maken bij het parkeren worden beperkt door de banden van je auto. Je kunt de auto niet zomaar elke kant op bewegen.’

Die bijeenkomst gaf hem precies wat hij nodig had. ‘Met dank hieraan zag ik nieuwe wiskundige fenomenen en hun effecten in mijn model.’ In de dagen na het gesprek zat Seri aan zijn bureau te puzzelen. En met succes: zijn wiskundige methode bleek ook toegepast te kunnen worden op de trompetvormige grafiek van Boscain en Prandi. ‘Ik was enorm opgetogen en belde onmiddellijk mijn collega’s.’

Normaliter is een wiskundige methode eigenlijk alleen toepasbaar op een specifieke theorie. ‘Maar dit was compleet anders’, zegt Seri. ‘Mijn methode, toegepast op een theorie uit een heel andere tak van wiskunde, paste verrassend goed. Ik kon eindelijk mijn raadsel oplossen.’

Expert

Het zorgde ervoor dat er een wereld voor Seri open ging. ‘Ik ging me steeds meer verdiepen in sub-riemannse geometrie.’ De ideeën die hij besprak met zijn collega’s bleken toepasbaar op een hele reeks andere wiskundige problemen. 

Omdat deze wiskundige tak zo jong was, stond Seri in de voorhoede van het onderzoek. 

Tien jaar later wordt hij zelfs gezien als een expert op het gebied van sub-riemannse-meetkunde: allemaal dankzij een toevallige ontmoeting op een conferentie in Parijs.

‘Ik ben goed bevriend geraakt met de mensen die ik toen ontmoette’, zegt hij. ‘Vooral met Dario Prandi, wij werken veel samen. We zien elkaar vaak op congressen en gaan regelmatig bij elkaar op bezoek. Ik ben enorm dankbaar dat ik hen die avond heb leren kennen.’

Engels