I “numeri” di Hannah Mira Cairo, la studentessa che ha confutato la congettura di Mizohata-Takeuchi

Chi l’ha detto che la matematica non è per le donne?

Andiamo con ordine, era l’inizio del XX secolo quando Emmy Noether, emersa poi come una tra le più grandi matematiche del Novecento, doveva chiedere il permesso agli insegnanti dell’Università di Erlangen per poter ascoltare le loro lezioni. E ancora era il 1915 quando David Hilbert pronunciava queste parole “Cari signori, non vedo perché il sesso della candidata debba costituire un argomento contro la sua ammissione come Privatdozent. In fin dei conti il Senato accademico non è uno stabilimento termale” per convincere i suoi colleghi che avere una docente donna all’Università di Gottinga non era una cosa sconveniente.

Per fortuna da allora tanta strada è stata fatta ed è anche grazie al coraggio e alla determinazione di moltissime scienziate che oggi possiamo raccontare la bellissima storia di Hannah Mira Cairo, una giovane studentessa di diciassette anni che ha potuto realizzare senza ostacoli i suoi sogni.

Nata nel 2007 a Nassau, nelle Bahamas, Hannah si appassiona presto alla matematica tanto che, sin da piccola, legge molti testi da sola perché sognava di diventare una matematica. Lei stessa ha raccontato di aver compreso realmente cos’era la matematica solo quando ha imparato l’algebra astratta dai libri. A 13 anni scrive il suo primo saggio sulla teoria dei numeri, che però non riceve interesse.

Quando si trasferisce negli Stati Uniti entra nel sistema educativo delle scuole superiori, anche se era già riuscita a seguire alcune lezioni alla UC Berkeley. Infatti durante la pandemia di COVID-19, il campo estivo Berkeley Math Circle, un programma in cui gli studenti pre-universitari risolvono in modo collaborativo difficili problemi di matematica, poteva essere tenuto solo online, così anche Cairo, dalle Bahamas, riesce a iscriversi facendosi notare dalla direttrice del programma.

Decide poi di scrivere ai professori, dicendo loro quali libri aveva letto e chiedendo se poteva frequentare le loro lezioni. Fortunatamente molti professori ne capiscono il talento e la accontentano, in particolare il professor Zhang che un giorno, durante una sua lezione, propone ai sui studenti di dimostrare, come compito opzionale, la congettura di Mizohata-Takeuchi, che rientra nel campo dell’analisi armonica, oggi un’area di ricerca molto attiva in matematica. L’analisi armonica cerca di scomporre le funzioni in componenti più semplici, come le funzioni sinusoidali, ed è diventata uno strumento fondamentale in numerose applicazioni, dalla compressione di file audio e video digitali alla progettazione di sistemi di telecomunicazione.

Questa congettura riguardava un oggetto chiamato “trasformata X-Ray”, una sorta di scanner matematico che “vede” come una funzione si comporta lungo rette o ipersuperfici nello spazio. L’ipotesi era che, sotto certe condizioni, si potessero ottenere delle stime ottimali di queste trasformate. In parole semplici, si pensava che certi risultati teorici si potessero estendere a un’ampia classe di superfici curve — un’idea che, se vera, avrebbe dato una spinta notevole ad alcune delle più ambiziose congetture in matematica moderna.

Questa congettura era stata proposta per la prima volta negli anni ’80 e la comunità matematica del settore ci aveva lavorato per decenni credendola vera.

Dal momento dell’assegnazione del compito, per Cairo la ricerca della soluzione diviene un’ossessione ma, dopo mesi di tentativi, si rende conto della difficoltà del problema.

Anziché scoraggiarsi però, ha una brillante idea: non insiste nel procedere nella direzione scelta, che poi era quella intrapresa da quarant’anni, ma capisce che se avesse usato correttamente le informazioni ricavate dai precedenti tentativi falliti avrebbe potuto essere in grado di confutare l’affermazione.

Dopo avere costruito il controesempio, che ha richiesto diversi strumenti, tra cui i frattali, il suo professore Ruixiang Zhang alla fine ha confermato la correttezza del controesempio. Questo è stato il primo passo di una lunga serie di analisi e verifiche (un risultato di questa portata deve subire un processo di attenta verifica).

Il 10 febbraio 2025 Cairo ha pubblicato Il suo lavoro su ArXiv, una piattaforma di preprint molto usata in matematica – la stessa ad esempio su cui Grigorij Perel’man pubblicò la soluzione della Congettura di Poincaré, uno dei sette problemi del millennio, che destabilizzò l’intero mondo matematico – e il 12 marzo 2025 il paper è stato rivisto e aggiornato, segno che ha ricevuto feedback e richieste di chiarimenti.

Successivamente la confutazione è stata presentata pubblicamente e ha ricevuto ampia attenzione da parte della comunità matematica, che ha reagito con entusiasmo e sorpresa.

Dal 9 al 13 giugno ha presentato il suo lavoro al 12° Congresso Internazionale di Analisi Armonica ed Equazioni Differenziali alle Derivate Parziali, evento prestigioso del settore, organizzato dall’Istituto di Scienze Matematiche (ICMAT) e dall’Università Autonoma di Madrid. Questa è stata la prima esperienza internazionale per la ragazza di cui ha detto “È un’esperienza meravigliosa passare del tempo con altre persone che amano la matematica”.

E ora?

Ora che il mondo la conosce, Cairo inizierà il suo dottorato di ricerca all’Università del Maryland sotto la supervisione di Zhang di cui dice “Mi ha aiutato tantissimo e gli sono davvero grata. Oltre alla partecipazione alla sua classe, che amavo, passava innumerevoli ore a farmi da tutor”.

Cairo ama parlare in pubblico, insegnare agli altri studenti, la sua vocazione, dice, è “aiutare gli altri, renderli felici” e noi non possiamo che augurarle di realizzarla perché in fondo aiutando gli altri aiutiamo noi stessi!

 

FONTI 

https://arxiv.org/abs/2502.06137

https://english.elpais.com/…/a-17-year-old-teen-refutes…

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