Teoria redukcji i względne równowagi
Metody matematyczne ułatwiają przewidywanie zachowań, które można weryfikować eksperymentalnie. Nieustannie powtarzany cykl modelowania i eksperymentów lub obserwacji zapewnia coraz bardziej realistyczny opis praktycznie każdego zachowania we wszechświecie. Od narodzin gwiazd do topienia plastików, matematycy tłumaczą, jak i dlaczego — o ile zna się właściwy język. Teoria grupy Liego odgrywa coraz ważniejszą rolę w fundamentalnych opisach nowoczesnej fizyki, jednocząc wiele powiązanych dziedzin. Stanowi ona podstawę nowoczesnej teorii cząstek elementarnych i tym samym ma krytyczne znaczenie dla opisów natury wszechświata. Finansowany przez UE projekt SILGA ("Singularities of Lie group actions in geometry and dynamics") skoncentrował się na dwóch szczególnych zastosowaniach grup Liego. Jednym z kluczowych wątków badań w tym obszarze jest zasadniczo uproszczenie matematycznych odwzorowań w sposób, który nadal będzie kodował zasadnicze mechaniczne i fizyczne właściwości badanych systemów (teoria redukcji). Takie podstawy są ważne dla opisów nowoczesnych koncepcji matematycznych takich jak teoria strun; posłużyły one do zbudowania globalnej perspektywy w projekcie. Perspektywa lokalna została zaś skierowana na względne równowagi w układach Hamiltona. Matematyka wykorzystuje symetrie do zapewnienia ważnych informacji jakościowych, takich jak informacje o stabilności lub bifurkacje, w bliskim sąsiedztwie rozwiązania. Projekt SILGA wykorzystuje półlokalne metody w celu uzyskania matematycznej formy istotnej dla teorii redukcji. Została ona pomyślnie zastosowana w rozwoju matematycznych opisów różnych zjawisk w kilku dynamicznych i geometrycznych kontekstach. W przełomowej pracy posłużyły one za wspólne ramy dla względnych równowag układów Hamiltona. To z kolei pozwoliło potwierdzić praktycznie każdy wcześniejszy wynik dotyczący względnych równowag, co pozwoliło dalej rozwinąć tę teorię z użyciem nowych wyników. Projekt zapewnił rozwój matematycznych fundamentów niezbędnych do przewidywania i opisu szeregu zachowań krytycznych dla współczesnej fizyki. Równocześnie naukowcy dokonali zwiększyli swoje umiejętności i wiedzę, zwiększając w ten sposób swój kapitał na rynku pracy.
Słowa kluczowe
Teoria redukcji, względne równowagi, matematyka, modele obliczeniowe, systemy fizyczne, grupa Liego, fizyka, osobliwości, działania grupy Liego, geometria, hamiltonian, symetrie
