RNDr. Šárka Nečasová, DSc.: Matematika je o fantazii, přemýšlivosti a představivosti, a když se vám podaří nějaká pěkná věc, je to prostě nádhera
Mohla byste, prosím, přiblížit, čím se zabýváte?
Specializuji se na matematické analýzy modelů mechaniky tekutin, dynamiky pevných látek a jejich vzájemné působení. Takové modely mají obrovský aplikační potenciál, mohou posunout poznání například v biomedicíně (numerická predikce vývoje krevní sraženiny, simulace hlasivek, generování a detekce zvuku) nebo ve vědách o životním prostředí (oceánografie, meteorologie – vliv proudění na deformace těles, modely šíření akustických vln). Spolu s kolegy G. P. Galdim a V. Máchou jsme v roce 2019 pomocí parciálních diferenciálních rovnic potvrdili tzv. Žukovského hypotézu, tedy předpoklad, že na stabilitu rotujícího tuhého tělesa s dutinou vyplněnou vazkou tekutinou nemá vliv ani tvar, ani typ tekutiny. Takové rotující těleso se totiž stabilizuje a permanentně rotuje.
Jaké je využití této hypotézy v praxi?
V podstatě se jedná o stabilitu řešení inženýrských konstrukcí. Takovým pěkným příkladem je mrakodrap v Tchaj-peji na Tchaj-wanu, kde často bývají zemětřesení. Aby ten mrakodrap nespadl a byl maximálně stabilní, tak je tam instalováno ohromné kyvadlo, které se v případě zemětřesení začne kývat jakoby proti směru toho zemětřesení, a tím tu budovu stabilizuje. Díky tomu jde o možná nejstabilnější budovu na světě.
Co vás v poslední době ve vašem oboru nejvíce zaujalo?
Jsou to spíše takové obecnější problémy, které sleduji, a těším se, kam se posunou. Jde například o vývoj tzv. Millennium problému, otázku jednoznačnosti Navier-Stokesových rovnic, která není zodpovězena od roku 1933. Pak jsou různé strašně zajímavé otázky, např. nejednoznačnost řešení pro nevazké proudění, kde může být i nekonečně mnoho řešení. To je velmi důležité, protože my matematici máme nějakou teorii a dokazujeme existenci řešení, zatímco například inženýry nezajímá existence, ale jednoznačnost takového řešení. Právě tato jednoznačnost, stabilita, je pro praxi někdy důležitější než například pouhé potvrzení existence řešení, protože spousta rovnic nemůže být exaktně vyřešena.
Takže se pohybujete na rozhraní více oborů?
Přesně tak. My sice nějaké problémy řešíme zejména z teoretického hlediska, ale snažíme se mít samozřejmě i nějaké aplikace. Je to však těžké, protože každý obor má svůj jazyk – matematici, inženýři, lékaři, biologové, fyzici – a každý se zaměřuje na tu svou část. Když například studujete proudění krve, tak vám nestačí jen rovnice proudění, potřebujete také mluvit s těmi lékaři o jejich experimentech a to už může být složité. Každý máme nějaké zkušenosti a propojit je není jednoduché. Stejně je to i s aplikacemi v průmyslu.
Je v matematice takováto meziooborová spolupráce běžná?
Propojenost matematiky s průmyslem tady byla vždy. Za totality se tomu říkalo vědecko-hospodářská činnost, byla zde výzkumná centra, například ve Škodovce, která se zabývala aplikací v průmyslu. Po roce 1989 se tato spolupráce přerušila, ale postupně zase začíná nabývat na síle. Dnes to funguje tak, že se na vás například obrátí firma s tím, že má problémy s únavou materiálu, hlukem nebo námrazou na svých strojích, a vy se je snažíte matematicky popsat a přijít s řešením. Ačkoliv to tedy někdy vypadá, že děláme velice abstraktní matematiku, která je zdánlivě zcela nepoužitelná, nemusí tomu tak být.
Věnujete se i výuce?
Pracuji na Akademii věd, nikoliv jako vyučující na vysoké škole, takže spíše konzultuji. Když jsem začínala, měla jsem to však jinak a učila jsem výrazně více. Práce se studenty není špatná, ale když jsem čekala první dítě, bylo mi jasné, že nemůžu stihnout všechno – učení i vědu. Musela jsem se rozhodnout, jestli budu učit a vědu dělat málo nebo vůbec, nebo jestli budu dělat vědu a učení se vzdám. Rozhodla jsem se pro vědu, protože s dítětem potřebujete být flexibilní, a to vědecká práce umožňuje – práci můžete dohnat v noci nebo o víkendu. Řekla jsem si tedy, že matematika samotná mě baví natolik, že učení na nějakou dobu opustím. A už jsem se k tomu úplně nevrátila. Občas mám nějakou výběrovou přednášku a vedu pár doktorandů, ale snažím se toho nemít moc, jednak kvůli vědě a jednak kvůli rodině.
Měla rodina velký vliv na vývoj vaší vědecké dráhy? Máte tři děti, asi nebylo jednoduché vše stíhat dle vašich představ.
Čekat rodinu je strašně pěkná věc a já jsem vždy pracovala tak dlouho, jak to šlo. Pak však přijde období, kdy vás dítě velmi potřebuje, vy děláte všechny ty krásné maminkovské věci a v tu chvíli samozřejmě velmi zvolníte. To je vcelku jasné, ale neznamená to, že musíte přestat úplně, a neznamená to ani, že nemůžete konkurovat mužům − jen je to těžší. Je prostě velký rozdíl, jestli jste muž, nebo žena, a jestli jste žena s jedním dítětem, nebo se třemi dětmi. Samozřejmě že třeba už po půl roce můžete pracovat a dělat matematiku, ale nemůžete pracovat na plný úvazek, protože musíte uvařit, hrát si s dítětem, číst mu a potom už jste také unavená. Děti jsou strašné pozitivum, světlo života, které před vámi svítí, i když vám matematika zrovna nejde, ale je to samozřejmě těžší.
Máte za sebou i mnohé zahraniční cesty, jak jste se třemi dětmi řešila tyto situace?
Svým způsobem vás to trochu limituje, protože si nemůžete jen tak říct, že někam pojedete na tři měsíce. Jste ráda, když jedete na týden. Když mi konference například začínala v pondělí, nemohla jsem přijet tak, jak je běžné, už v neděli odpoledne. Kdepak, pěkně jsem letěla až na poslední chvíli − ještě v neděli jsem připravovala kastrůlky a svačiny pro děti, v pondělí jsem vstala ve čtyři ráno, úplně vyřízená jsem jela na letiště a často jsem si až v letadle připravovala přednášku. Jedna má kolegyně hezky popsala rozdíl mezi tím, jak jezdí na konference její muž a ona − její muž si připraví kufřík, ještě se zeptá, jestli tam má vyžehlené košile, a jede, zatímco ona nejdřív všechno připraví na dobu, kdy bude pryč, pak si do kufru nahází věci a teprve v letadle se připravuje na tu konferenci. Také jsem to tak měla a vše dělala na poslední chvíli, bylo to vyčerpávající. Měla jsem ale velkou oporu ve svých rodičích, a tak to nějak šlo.
Jak jste se dostala k matematice? Měla jste v tomto ohledu nějaké vzory v rodině či ve svém okolí?
Oba moji rodiče mají vystudovaný matfyz. Maminka měla ráda jak matematiku, tak hudbu a byla přijata jak na matfyz, tak na konzervatoř. V té době ale konzervatoř nedávala ubytování ani sociální stipendium, kdežto matfyz ano. To rozhodlo, protože maminka byla z chudé rodiny, která si její studia nemohla dovolit. Tatínek byl matematik jako já, byl vynikající vědec, velký vlastenec, spíše než ohledně výběru matematiky mě ovlivnil lidsky, stejně jako další lidé v mém okolí. Já jsem se k matematice dostala postupně – sice jsem chodila na základní školu zaměřenou na matematiku a fyziku, ale chtěla jsem být učitelkou v mateřské škole. Ovlivnili mne však moji učitelé matematiky. Nejprve třídní učitelka na základní škole, která nám matematiku krásně vyprávěla s nadšením nejen pro ni, ale pro život samotný. A potom moje profesorka matematiky na Sladkovského gymnáziu, paní profesorka Petáková, která nám matematiku uměla podat exaktně a zároveň lidsky. Obě dvě uměly propojit učitelský um se svou lidskou stránkou a to mne velmi ovlivnilo. Po gymnáziu jsem nakonec zvažovala studium matematiky nebo hudby, která mne také velmi bavila, ale její studium bylo podmíněno dobrým kádrovým posudkem, který naše rodina nesplňovala. Nastoupila jsem tedy na matfyz.
Hudbu měla ráda i Vaše maminka, Vaše sestra ji vystudovala. Pokračuje tahle rodová vášeň jak pro matematiku, tak pro hudbu i ve Vašich dětech?
Vypadá to, že ano. Všichni tři umějí na dva hudební nástroje, synové na klavír a kytaru a dcera na klavír a housle a navíc se také věnovala baletu. Starší syn vystudoval strojní fakultu a teď se v doktorském studiu věnuje únavě materiálu, což je téma mně velice blízké. Mladší syn loni začal studovat fyziku a nejmladší dcera je na matematiku sice velmi nadaná, ale je ve fázi rozmýšlení a možná půjde spíše humanitním směrem. Uvidíme, co ji osloví nejvíce.
Na co se v nejbližší době nejvíce těšíte? Co Vás čeká zajímavého?
S mými kolegy se budeme snažit udělat nějakou krásnou matematiku a nějaké krásné aplikace a budeme se snažit, abychom neudělali ostudu Akademické prémii, kterou jsem v loňském roce získala. Což je sice nesmírně krásné, ale je s tím také spojena veliká zodpovědnost. Čeká mne dost práce, ráda bych dostála všem věcem s tím spojeným. Chci pracovat na propojování vědy s průmyslem, zejména s medicínou, a také bych ráda získala nové lidi. To je výzva, protože se často vědecky oceňují buď mladí lidé, nebo lidé starší za celoživotní přínos, ale zapomíná se na lidi „mezi“. Ti jsou nesmírně důležití, protože by časem měli nahradit výzkumníky odcházející do důchodu, ale bohužel zejména v Akademii věd je takových zkušených lidí nedostatek.
Když mluvíte o matematice, používáte v tomto i v jiných rozhovorech slova jako krása, fantazie, elegance. Co pro Vás matematika znamená?
Matematika je opravdu o fantazii, přemýšlivosti, představivosti. Často nemůžete takzvaně vypnout a přemýšlíte si o tom svém matematickém problému. Studenti matematiky se často zajímají také o hudbu nebo výtvarné umění. Tyto směry jsou sice nyní formálně rozdělené, ale velice spolu souvisí a dříve to bylo spojeno všechno dohromady, včetně filosofie. Je to povznášející, protože když se Vám podaří nějaká pěkná věc, když to vyjde a Vy víte, že jste to dokázala, tak je to prostě nádhera.