Prof. Błocki o sile czystej ciekawości

Matematyka bywa postrzegana jako dziedzina oderwana od rzeczywistości. Tymczasem to właśnie ona dostarcza narzędzi, bez których nie istniałaby ani współczesna fizyka, ani chemia, ani informatyka. Prof. Zbigniew Błocki, matematyk z Uniwersytetu Jagiellońskiego i były dyrektor Narodowego Centrum Nauki, przekonuje, że największa siła matematyki tkwi w jej pozornej bezużyteczności

Prof. Błocki specjalizuje się w analizie zespolonej – dziale matematyki zajmującym się funkcjami liczb zespolonych, czyli liczb zawierających tzw. część urojoną, znaną ze szkolnego symbolu i. Dla wielu osób to moment, w którym matematyka zaczyna wyglądać jak czysta abstrakcja. Dla próg. Błockiego właśnie tu ujawnia się jej największa siła.

– Jedną z rzeczy, która mnie najbardziej fascynuje, jest możliwość stosowania pewnych obszarów matematyki w sytuacjach, które na pierwszy rzut oka wydają się bardzo nieprawdopodobne – mówi Academii. Podkreśla, że analiza zespolona jest jednocześnie jedną z najbardziej abstrakcyjnych i najbardziej centralnych dziedzin matematyki: – Bez niej nie da się matematyki w ogóle wyobrazić. Co więcej, pozwala ona zrozumieć także te obszary, w których liczby zespolone wprost w ogóle nie występują.

Profesor przywołuje anegdotę przypisywaną japońskiemu matematykowi Kiyoshiemu Oce. Ten miał narysować na tablicy koło i powiedzieć, że całe koło to matematyka, a jego wnętrze to analiza zespolona. Metafora jest prosta, ale trafna: analiza zespolona przenika niemal wszystkie działy matematyki, nawet jeśli nie zawsze jest widoczna na pierwszy rzut oka.

Liczby pierwsze i ukryte powiązania

Przykładem tej „niewidocznej obecności” jest teoria liczb – dział matematyki zajmujący się własnościami liczb naturalnych. To tu pojawiają się liczby pierwsze, czyli takie, które mają dokładnie dwa dzielniki: jeden i samą siebie. Problem ich rozmieszczenia wydaje się elementarny, a jednak do dziś pozostaje jednym z największych wyzwań matematyki. – Żeby dobrze zrozumieć, w jaki sposób zachowują się liczby pierwsze, podstawowym narzędziem okazuje się analiza zespolona – wyjaśnia prof. Błocki.

W tym kontekście pojawia się hipoteza Riemanna – najsłynniejszy nierozwiązany problem matematyczny. W uproszczeniu dotyczy ona rozmieszczenia zer pewnej funkcji zespolonej, ale jej konsekwencje bezpośrednio przekładają się na wiedzę o liczbach pierwszych. – Na pierwszy rzut oka wydaje się, że to są zupełnie różne światy. A jednak te dwa problemy są ze sobą głęboko związane – mówi profesor.

To właśnie takie związki, często odkrywane po dziesięcioleciach, pokazują historyczny charakter matematyki. – Rozwój matematyki w XIX w. stworzył narzędzia, bez których nie istniałaby współczesna fizyka ani chemia. A przecież twórcy tych teorii w ogóle nie myśleli o zastosowaniach.

– Cała idea nauk podstawowych polega na tym, że są one motywowane czystą ciekawością, a nie potencjalnymi aplikacjami – podkreśla prof. Błocki. Jako przykład podaje teorię liczb. – Matematycy XVIII i XIX w. nie mieli pojęcia, że ich prace staną się fundamentem współczesnej kryptografii i informatyki. 

A jednak to właśnie te abstrakcyjne badania umożliwiły rozwój bezpiecznej komunikacji cyfrowej i całej infrastruktury internetu. – Oczywiście, jeśli później okazuje się, że jakieś wyniki znajdują zastosowanie, to jest to bardzo satysfakcjonujące. Ale nie powinno to być punktem wyjścia – mówi profesor.

Od tablicy do instytucji

To przekonanie w naturalny sposób przeniosło się na działalność prof. Błockiego. W latach 2015–2023 kierował Narodowym Centrum Nauki – kluczową instytucją finansującą badania podstawowe w Polsce. – Zawsze interesowało mnie, jak funkcjonują instytucje, systemy finansowania nauki i państwo jako całość. 

Jako dyrektor NCN stawiał na jakość i konkurencyjność. – Miałem i mam poczucie, że polska nauka nie jest na takim poziomie, na jakim powinna być, biorąc pod uwagę nasz potencjał intelektualny i gospodarczy – przyznaje. Jego zdaniem jednym z głównych problemów jest zbyt słabe porównywanie się z nauką światową: – Za często uprawiamy naukę wsobną.

Profesor podkreśla też delikatną równowagę, jaką muszą zachować instytucje finansujące badania: – One są dla naukowców, ale nie tylko po to, żeby dbać o ich komfort. Reprezentują interes nauki jako dobra publicznego. Dobrostan badaczy jest niezbędny, ale nie może zastępować wymagań dotyczących jakości i konkurencyjności.

Enigma i początek ery komputerów

Poza matematyką akademicką prof. Błocki od lat zajmuje się historią złamania szyfru Enigmy. – To bardziej hobby niż część mojej pracy naukowej – zaznacza, choć skala zaangażowania mówi sama za siebie.

– Złamanie Enigmy to nie tylko kluczowy moment drugiej wojny światowej. To także początek nowoczesnej informatyki – mówi. Zwraca uwagę, że polski wywiad jako pierwszy na świecie zaczął systemowo zatrudniać matematyków do pracy kryptologicznej. – Dziś to standard. Amerykańska NSA jest największym pracodawcą matematyków na świecie.

Bomby kryptologiczne konstruowane przez polskich matematyków były maszynami zaprojektowanymi do rozwiązywania ściśle określonych problemów obliczeniowych. – To bezpośredni przodek komputerów. Nie ma w tym ani grama przesady – podkreśla prof. Błocki. Jego zdaniem ta historia wciąż jest zbyt słabo obecna w polskiej świadomości historycznej.

Po zakończeniu pracy w NCN profesor stopniowo wrócił do intensywnych badań naukowych. Dziś koncentruje się m.in. na jednej z otwartych hipotez z  analizy rzeczywistej, zwaną hipotezą Mahlera, dotyczącą ciał wypukłych .  – Interesuje mnie możliwość udowodnienia tej hipotezy metodami analizy zespolonej. To byłby dokładnie ten mechanizm, o którym mówiłem na początku: pokazanie własności świata rzeczywistego narzędziami, które wydają się z nim niezwiązane – przyznaje profesor.

W 2025 r. Zbigniew Błocki został członkiem korespondentem Polskiej Akademii Nauk. To formalne wyróżnienie, ale też symboliczny moment w biografii uczonego, który przez lata łączył badania, refleksję nad historią nauki i odpowiedzialność za jej instytucjonalne ramy.

• aktualności
• Nauki ścisłe i nauki o Ziemi
• Polityka naukowa
• Polska Akademia Nauk