MALin gradupalkinto 2021 jaettiin kahdelle työlle

MALin pro gradu –palkinto jaetaan vuosittain jollekin matematiikan, fysiikan tai tietojenkäsittelytieteen alalla edellisenä vuotena valmistuneelle työlle. Palkintotoimikunnalle tuli yhteensä 11 ehdotusta, joista MALin hallitus päätti toimikunnan ehdotuksen mukaisesti palkita poikkeuksellisesti kaksi työtä. Näin katettiin MALin 60-vuotisjuhlan kunniaksi sekä matematiikan että fysiikan alat. Susanna Heikkilä Helsingin yliopistosta ja Laura Vuorinen Turun yliopistosta vastaanottivat kumpikin 4000 euron palkinnon TEKin valtuuston kokouksen yhteydessä järjestetyssä tilaisuudessa 11.11.2021. Töistä on luvassa esittelyt MALin jäsentilaisuuksissa ensi vuonna.

Susanna Heikkilän työ ”Kvasisäännöllisesti elliptisen moniston rajoitettu kohomologia” on tehty Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisesen tiedekunnan matematiikan ja tilastotieteen osastolla. Työn ohjaajana toimi professori Pekka Pankka.

Vuonna 2019 julkaisemassaan artikkelissa Eden Prywes antoi esimerkkejä yhdesti yhtenäisistä monistoista, joille ei voida kohdistaa kvasisäännöllistä eli likimain kulmat säilyttävää kuvausta euklidisesta avaruudesta. Tällä hän vastasi Mihail Gromowin 40 vuotta sitten esittämään kysymykseen tällaisten monistojen olemassaolosta. Prywesin teoreema antoi ylärajan suljettujen, yhtenäisten ja suunnistuvien monistojen ns. de Rhamin kohomologioiden dimensiolle.

Susanna Heikkilän pro gradussa Prywesin teoreema johdetaan osittain uudella tavalla ja esitetään perusteellisesti esitietoineen. Hän myös yksinkertaistaa ja täydentää joitakin aiempia kvasikonformigeometrian tuloksia sekä hyödyntää itse kehittämäänsä arvojenjakautumisrajan käsitettä.  Työ on poikkeuksellisen korkeatasoinen. Pitkälle kehitettyä, viimeaikaista matemaattista teoriaa esitetään, sovelletaan ja kehitetään suvereenilla tavalla.

Työn tulokset julkaistaan tieteellisissä aikakauslehdissä. Siinä käytettyjä matemaattisia työkaluja voidaan hyödyntää mm. geometrisessa analyysissä ja ryhmäteoriassa ja edelleen esimerkiksi kuvantamisessa ja koneoppimisessa. Heikkilä jatkaa tohtorikoulutettavana Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen tutkijakoulussa.

Laura Vuorisen työ ”Magnetic characteristics of high-speed jets in the Earth's magnetosheath” on tehty Turun yliopiston matemaattis-luonnontieteellisesen tiedekunnan fysiikan ja tähtitieteen laitoksella. Työn ohjaajana toimi dosentti Heli Hietala.

Avaruusfysiikan keskeisiä tutkimusaloja on selvittää, millä tavalla Aurinko vaikuttaa planeettamme lähiavaruuden ominaisuuksiin, ennen kaikkea sen magnetosfääriin ja ionosfääriin. Kuljettajana on aurinkotuuli, radiaalisesti ulospäin Aurin­gosta suuntautunut yliääninen ja alati vaihteleva magne­toitunut plasmavirtaus. Muuttuvalla avaruussäällä, etenkin geomagneettisella aktiivisuudella, on keskeinen vaikutus ihmisen ja teknologisen inf­ra­struk­tuurin toimintaan avaruudessa, ilmakehässä sekä maan pin­nalla.

Työssä tutkitaan Maan magnetosfäärin pyörteisen väli­vyöhykkeen suihkuvirtausten magneettisia ominaisuuksia. Kineettisten prosessien selvittämiseen esitetään havaintoihin perustuvia tilastollisia malleja. Tutkielman tulokset osoittavat ensi kertaa kiistatta pyörteisen välivyöhykkeen suihkuvirtausten tärkeän roolin aurinkotuulen energian välittämisessä magnetosfääriin. Näitä tuloksia sovelletaan jo kansainvälisessä avaruussäämallinnusyhteistyössä. Vuorisen innostava ja visuaalisesti taitava tulosten esittely on saanut myös kansainvälistä tunnustusta.

Työn tieteellisten ansioiden kiistattomuutta kuvaa se, että Vuorinen kirjoitti jo tutkielmansa pohjalta kaksi tieteellistä artikkelia. Hän jatkaa kohti tohtorin tutkinto tohtorikoulutettavana erittäin kilpaillussa fysikaalisten ja kemiallisten tieteiden tohtoriohjelmassa.