RNDr. Michal Pavelka, Ph.D. – Laureát Ceny předsedkyně GA ČR 2020

RNDr. Michal Pavelka, Ph.D., vystudoval matematické modelování na Matematicko-fyzikální fakultě (Matfyz) Univerzity Karlovy. Pracoval na École Polytechnique de Montréal (Kanada), na Západočeské univerzitě a na Vysoké škole chemicko-technologické. Poté se vrátil na Matfyz, kam přinesl geometrický pohled na mechaniku a termodynamiku ve fyzice kontinua. Odhlédnutím od částicové struktury a využítím moderních metod diferenciální geometrie je možné nalézt sjednocující princip pro popis takřka všech přírodních jevů kolem nás.

Popis oceněného projektu „Víceškálová nerovnovážná termodynamika”

Johannes Kepler kdysi napsal: „Ubi materia, ibi geometria.” – „Kde je hmota, tam je geometrie.” Podívejme se například na šálek teplé kávy, v němž se tekutina ještě nepřestala pohybovat, tedy nevychladla. Jak vstupuje do popisu pohybu kávy – procesu chladnutí geometrie?

Proces chladnutí tekutiny můžeme popisovat pomocí různě detailních systémů evolučních rovnic. Například vidíme-li tekutinu jako soubor částic, musíme vyřešit obrovské množství rovnic (typicky 1024). Vývoj tekutiny v čase však můžeme popsat také pomocí fyziky kontinua, soustředící se na průměrné lokální vlastnosti, například rychlost a teplotu (2 rovnice). K popisu hmoty tedy můžeme použít více úrovní lišící se detailem.

Díky podpořenému projektu jsme společně s kolegy z Kanady, Itálie, Ruska, Číny, Španělska, Turecka a Anglie našli obecnou geometrickou strukturu (Poissonova závorka, entropie a disipační potenciál), která vyjadřuje evoluci na každé úrovni popisu a která nás z detailního popisu zavede na popis méně detailní. Můžeme tak potvrdit Keplerova slova.

RNDr. Michal Pavelka, Ph.D.