Ecuaciones para mejorar las predicciones meteorológicas, resolución de un problema abierto desde hace 20 años, creación de un algoritmo propio, nuevos modelos evolutivos de poblaciones, métodos numéricos con aplicaciones en ingeniería y formas novedosas para distribuir puntos en el espacio. Estos avances logrados por tres mujeres y tres hombres menores de 30 años les han valido los premios que otorga anualmente la Real Sociedad Matemática Española y la Fundación BBVA.
Desde 2015 la Real Sociedad Matemática Española (RSME) y la Fundación BBVA conceden los Premios Vicent Caselles (bautizados así en honor a un reconocido matemático español) para destacar e incentivar el talento de los mejores jóvenes matemáticos de nuestro país.
Cada uno de los seis galardones está dotado con 2.000 euros y se dirige a profesionales españoles o de otra nacionalidad que hayan realizado sus investigaciones matemáticas en España. Su edad debe ser inferior a 30 años al finalizar el año previo al de la convocatoria.
Los galardonados en esta VI edición son: Diego Alonso Orán, investigador posdoctoral en el Institute for Applied Mathematics de la Universidad de Bonn (Alemania); María Cumplido Cabello, investigadora postdoctoral en la Universidad Heriot‐Watt de Edimburgo (Reino Unido), Rubén Campoy García, investigador postdoctoral en la Universidad de Massachusetts Lowell en Estados Unidos, Alessandro Audrito, investigador postdoctoral en la Universidad de Zürich (Suiza); Judit Muñoz Matute, investigadora postdoctoral en el Basque Center for Applied Mathematics (BCAM) y Ujué Etayo, investigadora postdoctoral en el Institute of Analysis and Number Theory en Graz (Austría).
Sus trabajos pueden tener aplicaciones en campos tan diversos como la investigación biomédica, la seguridad informática, la predicción meteorológica, la prevención de incendios o el estudio de la expansión de poblaciones de especies en ecosistemas.
Actualmente todos los jóvenes matemáticos premiados desarrollan su trabajo fuera de España y, en el caso de Muñoz Matute, lo hará en breve. Esta es su trayectoria individual:
Diego Alonso es un apasionado defensor de la investigación básica: "Toda la tecnología que nos rodea”, señala, “desde los móviles hasta el wifi, tiene detrás ciencia básica de hace 50 años, cuyos autores realmente no sabían para qué iba a servir lo que estaban haciendo. Pero es que justamente de eso va la investigación básica: se trata de desarrollar los cimientos de futuros avances que hoy todavía desconocemos".
En su caso, este joven matemático –licenciado por la Universidad de La Laguna, y doctor por la Universidad Autónoma de Madrid– trabaja en el campo de la dinámica de fluidos, con ecuaciones que pueden servir para comprender mejor algunos fenómenos atmosféricos. "En mi tesis –explica–, extendí a geometrías más complejas resultados sobre un modelo de frontogénesis, el choque de dos masas, una de aire frío y otra de aire caliente".
Su trabajo no solo podría ayudar a mejorar la precisión de las predicciones meteorológicas, sino que además podría tener aplicaciones en el campo de la biomedicina: "Las ecuaciones con las que trabajo sirven para modelar movimientos de fluidos viscosos, y por tanto pueden ser útiles para comprender, por ejemplo, cómo fluye la sangre a través del corazón".
En la actualidad, Alonso acaba de iniciar una estancia de investigación posdoctoral de dos años en el Institute for Applied Mathematics de la Universidad de Bonn, tras la concesión de una beca Alexander von Humboldt.
Graduada en Matemáticas por la Universidad de Sevilla y doctora por las Universidades de Sevilla y Rennes 1 (Francia), María Cumplido estudia grupos de trenzas, donde las trenzas son, intuitivamente, cuerdas que se entrelazan. Las matemáticas describen estos entrelazamientos, y sus relaciones, desde la geometría y también el álgebra.
Los grupos de trenzas, además, forman parte de otro grupo más amplio de objetos matemáticos del que se sabe muy poco: los grupos de Artin‐Tits. María Cumplido ha descubierto que lo que se aprende sobre los grupos de trenzas desde la geometría puede traducirse a lenguaje algebraico, que da información sobre otros grupos de Artin-Tits.
Lo ha hecho resolviendo un problema que llevaba 20 años abierto, un resultado muy celebrado en la comunidad matemática. Su campo de investigación tiene aplicaciones potenciales en criptografía y sistemas de seguridad informática.
Cumplido ha pasado los meses de confinamiento en Edimburgo, donde es investigadora postdoctoral en la Universidad Heriot‐Watt. Dentro de un año, cuando finalice su contrato, su intención es volver a investigar a España.
Rubén Campoy García investiga en problemas en los que se busca un punto de intersección entre varios conjuntos. Un ejemplo sencillo son los sudokus. En un sudoku los conjuntos son cuatro: las restricciones de las filas, las de las columnas, las de las cuadrículas y las de los números que vienen dados; en la intersección de los cuatro grupos están las soluciones.
El algoritmo Douglas-Rachford, creado a mediados del siglo pasado, ayuda a encontrar soluciones en estos problemas. La tesis doctoral de Rubén Campoy consistió en modificar este algoritmo para encontrar no los puntos de intersección en sí, sino las soluciones más próximas a estos puntos.
Creó así el nuevo algoritmo Aragón-Artacho Campoy, bautizado con su nombre y el de su director de tesis, y que tiene aplicaciones en problemas de combinatoria, entre otros. Este trabajo ha generado ya un número de publicaciones alto, teniendo en cuenta que es reciente.
Campoy García se licenció en la Universidad de Alicante, hizo el máster en la Universidad Carlos III de Madrid y su tesis doctoral en la Universidad de Murcia. Actualmente es investigador postdoctoral en la Universidad de Massachusetts Lowell, en Estados Unidos.
Entre el máster y el doctorado trabajó siete meses como analista de precios para una empresa privada. "Quería probar el trabajo en una compañía antes de dedicarme al mundo académico, pero no me gustó mucho", confiesa. "Echaba de menos la creatividad de las matemáticas. La verdad es que la investigación matemática engancha".
Alessandro Audrito reconoce que su relación con las matemáticas no empezó especialmente bien: "En el colegio no me gustaban, era algo que hacía por obligación". Fue en la universidad, al iniciar su carrera en la Universidad de Turín, y tras embarcarse en el doctorado en la Universidad Autónoma de Madrid, cuando descubrió "un mundo totalmente desconocido para mí que estimuló mi curiosidad y me enganchó por completo".
Audrito trabaja en el campo de las ecuaciones con difusión no lineal y no local. "Son modelos" –indica– "que surgen de la biología y son evolutivos, es decir, se da una configuración inicial y se estudia su evolución en el tiempo".
Se trata de un área de investigación de gran interés, por ejemplo, para estudiar las dinámicas de poblaciones en el campo de la ecología.
"Con estas ecuaciones podemos modelizar la difusión y expansión de una población en el futuro", señala. Además, su investigación también puede tener aplicaciones en biología y biomedicina, para modelizar, por ejemplo, la expansión de tumores.
Audrito, que en la actualidad realiza una estancia postdoctoral en la Universidad de Zürich, considera que las matemáticas, más allá de sus aplicaciones, "forman parte de la cultura, como la lengua y la historia, y solo por eso deben ser apoyadas y financiadas".
Judit Muñoz no tuvo dudas a la hora de escoger la carrera de Matemáticas. "Siempre fue la asignatura que mejor se me daba y mientras cursaba el máster decidí dedicarme a la investigación", asegura.
Sus investigaciones en el campo de métodos numéricos en ecuaciones en derivadas parciales se aplican, por ejemplo, a la simulación de diferentes procesos físicos en ingeniería. "Podemos hacer mapas del subsuelo que se emplean en las prospecciones de petróleo, porque este tipo de ecuaciones modelan cómo se propagan las ondas en un terreno concreto", explica Muñoz.
También son útiles para saber cómo se van a comportar en el aire las ondas acústicas, o para la simulación en el diseño de ciertos materiales de submarinos. "Para poder hacer estas simulaciones hay que tener una formulación matemática muy desarrollada para que los ingenieros la puedan aplicar", señala la investigadora.
Tras estudiar Matemáticas en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), cursó un máster en Modelización e Investigación Matemática, Estadística y Computación en este mismo centro.
Durante el doctorado, que terminó en octubre de 2019, hizo varias estancias en el extranjero y actualmente es investigadora posdoctoral en el Basque Center por Applied Mathematics (BCAM). Próximamente se incorporará al Oden Institute for Computational Engineering and Sciences en Austin (Texas).
Cuando Ujué Etayo comenzó sus estudios de Bachillerato estaba decidida a estudiar Bellas Artes, pero una de sus profesoras de matemáticas le hizo cambiar de idea.
"Fue capaz de hacerme entender que las matemáticas eran bonitas y tras una pequeña crisis profesional pensé que podía disfrutarlas", explica la investigadora. Así, cambió de rumbo y escogió estudiar el grado en Matemáticas en la Universidad de Valladolid.
Su investigación se ha centrado en el problema clásico: ¿cómo distribuir de forma óptima un conjunto de puntos en un espacio?.
"Por ejemplo, en una esfera, me hago la pregunta de cómo distribuir cien puntos, lo más separados unos de otros que sea posible", explica Etayo. Este problema puede tener muchas aplicaciones en campos muy diversos.
"Una de ellas podría ser la colocación de medidores de temperaturas en un monte para prevenir incendios en verano", dice la matemática, "por ejemplo, si sólo tengo 20 medidores, ¿dónde hay que colocarlos para que sea lo más eficiente posible?".
Junto con los matemáticos Beltrán, Marzo y Ortega-Cerdá ha resuelto un problema sobre la estabilidad de polinomios utilizando un conjunto de puntos conocido como Diamond ensemble. En la actualidad es investigadora postdoctoral en el Institute of Analysis and Number Theory de la Universidad Tecnológica de Graz (Austria).
Ecuaciones para modelar el crecimiento de tumores, algoritmos para probar futuras máquinas, avanzadas teorías de computación y una fórmula para marcar un gol son algunos de los temas que se han tratado esta semana en la capital andaluza durante el 9º Congreso Europeo de Matemáticas.
La frecuencia con la que los animales voladores, sean aves, insectos o murciélagos, agitan sus alas es proporcional a la raíz cuadrada de su masa corporal dividida por el área alar. Investigadores daneses han dado con esta fórmula, que también se puede aplicar para animales nadadores como las ballenas y los pingüinos.
