Böcker och matematik - gästinlägg av Nea Ruth

Följande inlägg är författat av Nea Ruth, som under Rays forskar om specifika egenskaper hos infrarött ljus.

Dörren öppnades och vi klev in i Institut Mittag-Leffler.

Huset, vars väggar inneslutit så många framgångsrika matematiker, andades historia. Det andades matematik. Arkitekturen var sagolik. Ett rum med väggarna fyllda av matematiska tidskrifter i vackra pärmar från golv till tak skulle kunna få vilken matematikintresserad som helst att tappa greppet om vad som är upp och vad som är ner. Luften vibrerade av kunskap. Bok efter bok fick arrangörsgrupp som elev att tappa verklighetsuppfattningen, förmodligen för gott. Det var vi och böckerna, böckerna och vi och det var som om inget mer än sällskapet av litteraturen krävdes för överlevnad. Inte vatten, inte mat, inte sömn och absolut inte tåget tillbaka till Strängnäs. Trollbundna av böcker om allt från astronomi till biokemi. Tiden att följa sina egna regler och fysikens lagar kan ha slutat gälla. Besöket började förstås efter ett tag gå mot sin slut ändå. Vi tog foton, beundrade utsikten från institutets tak och kastade några längtansfulla blickar tillbaka mot bokhyllorna. Vår professionelle pianist Felix fällde upp locket på en flygel och spelade ett adjö. Tonerna svävade genom doften av gamla böcker och skapade mönster av dammkornen som stannat till för en stund i luften. Tiden hade stannat. När sista tonen klingat smektes de bokryggar som var inom räckhåll för oss och vi stegade ut. Vi kunde nästan höra hur dammkornen sakta började dala ner igen när vi stängt dörren efter oss, när vi återvänt till verkligheten.

Visst har jag påstått att jag finner matematiken vacker tidigare, men efter besöket på Institut Mittag-Leffler fick det en helt ny innebörd. Besök som detta påminner mig om det otroliga i att få vara del av en grupp där alla kan förstå exaltationen i att finna en originalupplaga av Einsteins verk, en grupp som kan diskutera kvantmekanik vid frukostbordet för att sedan sitta uppe hela natten och skriva vetenskapliga rapporter för forskningsnöjets och utmaningens skull. En samhörighet endast Rays kan ge.

/Nea

Studiebesök på Institut Mittag-Leffler

För första gången åkte eleverna idag till sina forskningsprojekt. Det var en viktig dag, och även om eleverna inte visade det var det säkert med en hel del nervositet de steg av tågen vid sina institutioner - Kungliga Tekniska högskolan, Stockholms universitet och Karolinska Institutet - för att träffa sina forskningsmentorer. När vi i arrangörsgruppen under eftermiddagen träffade eleverna var det många stora leenden och mycket att prata om. Tillsammans färdades vi sedan till Djursholm och det sagolika Institut Mittag-Leffler. Att världens äldsta och vackraste matematikinstitut, där matematisk grundforskning i världsklass bedrivs, ligger i Stockholm, förvånade många. Institutet ger även ut en av världens mest ansedda matematiska tidskrifter; Acta Mathematica.

Föreståndaren, Ari Laptev, professor i matematik vid både KTH och Imperial College London, samt ordförande för European Mathematical Society, berättade om institutets historia och visade oss runt i salar och bibliotek. Institutet har samlat ihop en bokskatt med en enorm mängd vetenskapliga titlar tillbaka ända från 1400-1500-tal. Storverk i första upplaga av t.ex. Newton, Gauss, Euler, Laplace, m.fl. fanns i hyllorna, självklart tillsammans med ca tio olika upplagor av Euklides Elementa. Otroligt stort att ha möjlighet att hålla dem i sina händer och läsa ur dem.

Här fann verkligen matematikerna i Rays sitt Mekka.

Philosophiæ Hajkus - gästinlägg av Jacob Karlsson Lagerros

Detta inlägg är författat av Jacob Karlsson Lagerros. Under Rays bedriver Jacob matematisk forskning på KTH under handledning av docent Henrik Eriksson. Ämnet för projektet är heltalspartitioner. 

På de flesta skolor är en hajk en evighet. Det är både en omistlig möjlighet och en brinnande plågoeld; det är två dagar så händelserika att de kunnat vara veckor, 48 timmar som skapar lika mycket magi som skavsår som efterhängsna minnen. På Rays* verkar en hajk också vara två tillsynes ändlösa dagar - men det är egentligen bara en del av en annan lång massiv intensiv datainsamlande nattjobbande filosofikontemplerande teorembevisande hyperhajk. Vi entrade skogen den 22 juni, men den riktiga djungeln har knappt öppnat sig.

Jag vet inte var vi befann oss, och det är nog bäst så. Det är en speciell känsla att vara utan att veta var, att se månen som en magnifik manifestation av interagerande fysiklagar och inte som Strängnäs rekvisita, att öppna tältdörren och mötas av namnlösa hav, berg och milslång skärgård. I slutändan är det irrelevant att vi stadsmänniskor inte kan hantera ett tält och handledar-Johan tvingas sätta upp det åt oss; för det är inte tyget - utan det som vilar bortom det - vi vill åt.

Vi paddlade; vi grillade; vi badade; vi ritade symboler i strandssanden; vi spelade en gigantisk omgång capture-the-flag i skogen. Vi hajkade, som Rays hajkar. Och fram emot midnatt speglades lägereldslågor i vågorna, och amatörvetenskapare satt hopkurade bredvid handledare för att dela pinsamma anekdoter, fun-facts och vad helst annat mörkret lyckats lirka ur dem. Vi färdades genom historier från Norrland till Göteborg, och projektledarens romanser som visade sig vara lika oberäkneliga och fascinerande som de planeter han frenetiskt analyserar.

När söndagsmorgonen kom blev vi väckta för tidigt och satt i kanoterna för sent. Efter hemfärd, fästingkoll, helande dusch och väntande, glömda diskberg var sedan de flesta eniga – måhända är hajk bra och Benninge bättre – men inget paradis utan skärseld.

/Jacob

Första veckan på Rays - gästinlägg av Emma Anemone Kofoed Lauridsen

Detta inlägg är författat av Emma Anemone Kofoed Lauridsen. Under Rays kommer hon forska på en potentiell biomarkör för predicering av utveckling av kärlsjukdomar.

Nu har klockan precis passerat tolvslaget och vi sitter ett litet gäng i köket och myser. Igår var det midsommar och det har varit en underbar första vecka på Rays sommarforskarskola.

När vi anlände till Rays var de flesta lite blyga, men det gick snabbt över och efter nästan en veckas intensivt arbete, diverse team building-lekar och midsommarfirande känner vi varandra ganska väl. Schemat har varit fullspäckat, främst på grund av våra miniprojekt som är en sorts upptakt till de riktiga forskningsprojekten på Kungliga Tekniska högskolan, Stockholms universitet och Karolinska Institutet. I miniprojekten delades alla 18 elever in i grupper om 3-4 personer och alla fick varsin frågeställning att arbeta med. Min grupp trodde att vi hade fått den enklaste frågeställningen och att vi snabbt skulle vara klara. Detta visade sig vara en felaktig hypotes…

Vi skulle kalkylera höjden på Strängnäs domkyrkas torn och detta var i teorin relativt enkelt. Metodmässigt var det dock svårare. Vi spenderade otroligt mycket tid på metoden och när vi hade mindre än ett dygn kvar till inlämningen förstod vi att vi var tvungna att skriva vår rapport under natten. Detta blev inte enklare av att vi var tvungna att skriva i ett program vid namn LaTeX, som få av oss kunde från början. Vid ungefär tre på natten utnyttjade en av eleverna vid Rays att jag var fokuserad på rapporten och allmänt trött, dvs. jag åkte ut ur Assassin’s Game. Vi fortsatte dock kampen mot tiden och LaTeX. Vid ungefär halv fem på morgonen gick jag och lade mig. Sedan gick jag upp klockan sju. Vi arbetade vidare med rapporterna under dagen och vi hade även ett par föreläsningar. Med ett schema där vi är aktiva och i inlärningsfas från 08:00-20:00 var de flesta elever ganska trötta efter att ha missat en natts sömn. Men rapporterna lämnades in i tid och resten av eftermiddagen var ledig och spenderades med avslappning.

Även om det var stressigt med miniprojekten, många lärorika föreläsningar varje dag och sociala aktiviteter känns det som att jag lärt mig väldigt mycket. Jag har även lärt känna otroligt många intressanta människor på väldigt kort tid, vilket jag är tacksam för. Imorgon åker vi iväg på hajk, vilket jag ser fram emot. Men nu är klockan snart ett och sömn är något man verkligen lär sig att prioritera här på Rays…

/Emma

Midsummer at Rays - gästinlägg av Aida Wolf

Detta inlägg är författat av Aida Wolf, en av sommarens Rays-elever. Aida är född i Sverige men uppvuxen i Florida, USA, och forskar under Rays om mtDNA hos möss.

Relaxing, exciting, and full of bonding experiences perfectly describes my midsummer at Rays. The morning began with dressing up and presenting our mini-presentations in preparation for our final presentations. Even though we were all a little bit nervous, everybody did really well. We were all really happy when the presentations were over, because it meant two things; one, that our mini-projects were completely done, and two, that we have three days to just relax and have fun. On Saturday and Sunday we are going to be out on a hike, which is going to be really fun, but first we get to celebrate midsummer.

With the hike in mind we got to work on making a midsummer lunch and dinner. My roommate and I made the salad, others cooked the hotdogs and meatballs, and some boys went outside to pick flowers for the table. Once everything was set, we headed out to have our midsummer lunch. During lunch we were given secret tasks that we had to complete before the end of lunch. Some of the tasks included interrupting a speech, giving a flower to someone, or feeding the person next to you. My mission was to propose to someone. I proposed to two people, but unfortunately was rejected by both of them. Even though I was rejected it was still a really fun idea. Lunch also consisted of singing Swedish midsummer songs and dancing around the makeshift midsummer pole, which was simply a street lamp with a few flowers taped to it.

After lunch we all walked to the beach and lay down. A few people were brave enough to jump into the cold murky water. Since I didn’t have my swimsuit with me I took some pictures of people jumping into the lake. Once everybody was done we walked back to our rooms and stayed there for a little while until it was time to help make dinner. For dinner our counselors barbequed some chicken and vegetables, it was delicious.

Once dinner had ended we moved the tables to make space for dancing. We played a game of dancing charades. Integrals, Aurora Borealis, hypothesis proof, and many more were all topics that were given. Once the game of charades was over we had a dance party. The dance party lasted from nine to eleven o’clock. By the end everybody was laughing and smiling and having a great time. Even though the celebrations had ended for that night, the memories and new-found friendships will last for a long time.

/Aida

Statistik, första deadline, och Max Uhlenhuth; en entreprenör i världsklass

Klockan 15:00 idag var deadline för miniprojektets rapport. Dess namn till trots var det knappast några rapporter i miniatyr som lämnades in. Några av eleverna, som fått i uppdrag att bestämma vingfrekvensen på valfri organism, hade valt att ta reda på hur många vingslag i sekunden en humla tar. Med insikten att frekvens som i "vingslag per sekund" är detsamma som frekvensen i ljudet från dess surr, fångade de in ett exemplar och spelade in ljudet med en mobiltelefon. Efter matematisk fourieranalys i MATLAB kunde medelfrekvensen för vingslagen bestämmas till 158 hertz, jämfört med det värde på omkring 150 hertz som tidigare forskning med avancerade höghastighetskameror nått.

Detta är bara ett exempel bland de fem projekt som genomförts, och som i likhet med elevernas stora projekt som startar nästa vecka spände över hela intervallet från biologi till ren matematik.

Med rapporten avklarad var det dags att sikta framåt - sex timmar framåt. Kl 21:00 skulle nämligen en presentation på projektet vara inskickad, själva presentationen ska hållas imorgon kl 09:00. Innan middagen höll Mikael ett föredrag om hur man håller bra föredrag, som gav eleverna många tips och god handledning i deras kommande arbete.

Dagen bjöd på två välförtjänta avbrott i form av gästföreläsare. Under förmiddagen fick vi besök av Gebrenegus Ghilagaber, professor och prefekt vid statistiska institutionen vid Stockholms universitet. Vissa kanske skulle säga att matematisk statistik låter torrt, men Gebrenegus var en av de mest mest omtyckta föreläsarna under hela förra årets Rays. Även i år bjöd han på en fantastisk föreläsning som gav många insikter i universitetsstatistik. Hans passion för sitt ämne smittade av sig lite på våra elever.

Under kvällen fick vi besök av Max Uhlenhuth, en ung naturvetare från Yale som varit med och grundat ett succéföretag vars verksamhet just nu revolutionerar skogsbranschen genom att använda satellitdata för att utvärdera skogstillgångar istället för att gå och räkna träd för hand i skogen. Max har nyligen blivit rankad av Forbes som en av USA:s 10 mest lovande unga entreprenörer.

Källkritik, Miniprojekt, och ICECUBE

Dagen satte igång med en lite speciell workshop; en övning i att förfalska historien. Eleverna delade upp sig i grupper, där varje grupp fick i uppdrag att skriva en mycket kort artikel om ett visst fält. Men varje grupp skulle också smyga in ett fel i texten, till synes med referens till en trovärdig källa. I värsta fall skulle ett sådant fel i verkligheten leva vidare och sprida sig från forskningsrapport till forskningsrapport tills det blir vedertagen sanning. Det märktes att denna dag var dagen innan Miniprojektets deadline. Raster, måltider och promenader utnyttjades för att diskutera projekten, och långt in på natten pågick fortfarande livliga diskussioner om experiment och rapporter.

Under kvällen besöktes vi av en person som gjorde starkt intryck. Per-Olof Hulth, professor i experimentell astropartikelfysik från Stockholms universitet, ledamot i Kungliga Vetenskapsakademien, och tidigare ordförande i föreningen Vetenskap och Folkbildning, berättade om den världsledande neutrinodetektorn ICECUBE på Antarktis. Detta är världens största instrument med sina dryga miljarder ton. Neutrinoteleskopet består nämligen av ett mycket stort antal ljuskänsliga detektorer som borrats flera kilometer ner i den antarktiska isen, för att leta efter signaturer från olika partiklar. Per-Olof var en av de forskare som grundade anläggningen en gång i tiden, en anläggning som i högsta grad är med i kampen om nästa revolutionerande upptäckt om Universum.

Dags att lära sig MATLAB och LaTeX

Dag två av metodikveckan har anlänt, och allvaret är redan i full gång. Schemat rymde obligatoriska pass från 8:15 till 22:30. Förmiddagen erbjöd lektioner i beräkningsprogrammet MATLAB samt typsättningssystemet LaTeX, ett program som används brett inom forskarvärlden och även det program som eleverna kommer att använda, istället för t.ex. Word, till att skriva sina vetenskapliga rapporter. Efter lunch följde ett tretimmarspass där Rosa Lönneborg från KTH-biblioteket i Stockholm lärde Rays-eleverna att söka material i professionella forskningsdatabaser. En föreläsning om konsten att skriva matematisk forskning följde, varpå eftermiddagen fortsatte med en ytterligare lektion i LaTeX. Till på köpet hade eleverna sina Miniprojekt att tänka på, och tog tillvara på varje ledig minut för att diskutera planer på experiment och metod.

Efter en dag som denna var vi nog alla i behov av ny inspiration. Lyckligtvis möttes eleverna efter middagen av Gustav Borgefalk. Gustav är de senaste tre årens enda svenska deltagare på det oerhört prestigefyllda Singularity University - ett nonprofit-institut som finansieras av bland annat Google. Gustav är ung entreprenör av sällan skådat slag. Han talade om vår tids stora utmaningar, och hur de med hjälp av den accelererande tekniska utvecklingen kan vara möjligt att lösa dem. Frågan lyftes också vilka nya utmaningar den accelererande utvecklingen av nya teknologier kan ställa oss inför. Sällan har en grupp av elever blivit så inspirerade.