Tobias Ekholm ser styrkan i geometrin

Tobias Ekholms drivkraft som forskare är att förstå hur saker fungerar – gärna med hjälp av geometri. Det är en gren av matematiken som gränsar till fysiken, vilket passar honom bra. Som nybliven student var det snarare fysiken än matematiken som lockade honom, men det ändrades snabbt.

– Jag blev väldigt matematik-hungrig och jag lärde mig jättefort. Det var väldigt kick att få göra matte ordentligt, jämfört med i gymnasiet.

Som doktorand kom han in på forskningsspåret geometri och topologi. Hans handledare var den världskände ryske matematikern Oleg Viro vid Uppsala universitet. På den vägen fortsatte det. Han åkte till Stanford och forskade där i några år, inom forskningsfältet symplektisk geometri, tillsammans med en annan känd forskare, Yakov Eliashberg.

– Det var en väldigt spännande tid, kring 1999, då symplektisk fältteori först formulerades. Det var väldigt nytt och där kunde jag hjälpa till med några olika saker.

Ungefär samma resultat

En avgörande vändpunkt i hans forskning kom kring 2010, då han var tillbaka i Uppsala. Han forskade om matematiska knutar och upptäckte att två forskare inom fysik hade kommit fram till ungefär samma resultat.

– De gjorde någonting från fysikhåll som precis matchade något som vi hade gjort i matte. De hittade ett polynom som matchade de här matematiska knutarna och vi hade hittat precis samma polynom fast på ett annat sätt.

Forskarna frågade sig hur det hängde ihop och kunde tillsammans, med hjälp av Tobias Ekholms input, hitta en koppling. De skrev ett gemensamt arbete vilket blev starten på forskning som nu har pågått i mer än tio år.

– Jag fick anslag som Wallenberg Scholar och det öppnade möjligheter att anställa postdocs inom det här området så det gick att vidga verksamheten och få in matematikens fysik.

Gemensam pool av forskare

Idag finns det en gemensam pool av forskare inom matematik och teoretisk fysik. De verkar inte inom precis samma område men har gemensamma seminarier, berättar Tobias Ekholm.

– Några forskare är anställda för att forska både i matte och fysik. Det är lite nytt och har inte förkommit förut hos oss, medan det internationellt är relativt vanligt. Det är sådant som kommit ut av den här långa perioden av samarbete och gemensamma seminarier.

Det nya excellenscentret i fysik och geometri blir en naturlig fortsättning.

– Det är en fördel naturligtvis att vi redan har personer på plats och är med i olika internationella sammanhang inom det här området och angränsande områden. Nu kommer vi att anställa fler postdocs. Forskningsmiljön berikas väldigt mycket av duktiga människor som vill någonting och så är det ett alldeles utmärkt verktyg för rekrytering.

Ett stöd för forskningen i fysik

Den matematik som Tobias Ekholm utvecklar kan fungera som ett stöd för forskningen inom modern kvantfysik, vilket i sin tur leder till nya frågor för matematiken.

– Det finns gemensamma problem och tekniker som förenar oss, men vi har olika angreppssätt från fysik-och mattehåll, förklarar han.

Till exempel kan man bygga en teoretisk struktur för att förstå experiment som utförs i den internationella forskningsanläggningen Cern.

– För att förstå en struktur behöver man ibland titta på en väldigt avskalad version av teorin.

Eftersom forskningen är så teoretisk är det svårt att förutspå hur forskningen kan tillämpas. Han jämför med den grekiska tänkaren Demokritos, som 2 500 år före Kristus funderade ut hur atomer fungerar.

– Om man hade krävt av honom att han skulle visa det experimentellt, hade det inte varit möjligt, för att det kräver diverse andra upptäckter, maskiner och högre energi. Det är lite likadant här, vi behöver vänta.

Plats för tankeutbyte

Som forskare i matematik tillbringar han mycket tid med att tänka – men också att prata med kollegor, här i Uppsala och i andra länder. Tillsammans brainstormar de kring olika matematiska problem som just nu snurrar runt i forskarvärlden.

– Det är som för de flesta, vi ses och utbyter idéer. Men när det gäller teoretisk forskning så kanske vi ägnar lite mer tid åt att tänka själva innan vi pratar med varandra.

Han hoppas att det nya excellenscentret i geometri ska bli en plats för just den typen av tankeutbyte.

– Tack vare bidraget kan vi bygga en lokal miljö där man kan gå och prata med andra forskare och ha direkt utbyte av varandra. Det är också viktigt att ha internationella samarbetspartners så man kan fundera tillsammans, säger Tobias Ekholm.

Annica Hulth