Matematiikan päivät 2022: Mallinnus selvitti, että koronavirus leviää sisäilmassa kuin tupakansavu

Suomen matemaattisen yhdistyksen (SMY) joka toinen vuosi järjestämän tapaamisen teemana on matematiikan tutkimus ja opetus. Tapahtuma kerää yhteen noin 250 kotimaista matemaatikkoa pääosin yliopistoista, mutta myös teollisuudesta.

– Matematiikka ja looginen päättely, tilastot ja mallit liittyvät lähes kaikkiin tieteenaloihin. Koko teollinen yhteiskuntamme on rakennettu matemaattiselle pohjalle, ja sen avulla selätämme niin koronan kuin ilmastonmuutoksen. Matemaatikot luovat sitä kakkua, jota muut tieteet ja siten koko yhteiskunta voivat jakaa. Matematiikan päivillä raportoimme viimeisimmistä tutkimuksistamme ja niiden tuloksista. Kaikki tulokset eivät ehkä avaudu suurelle yleisölle, toiset ovat hyvinkin lähellä ihoa, kertoo Esko Turunen, joka toimii sovelletun matematiikan professorina tilaisuuden järjestävässä Tampereen yliopistossa.

Ville Vuorisen johtama tutkimusryhmä selvitti jo koronapandemian alkuvaiheessa, että virus leviää pääosin ilmateitse. Ilmassa leijuvia partikkeleita mallintamalla on voitu selvittää, miten koronavirus käyttäytyy sisäilmassa. Ville Vuorinen kertoo puheenvuorossaan "Scale-resolved computational fluid dynamics: applications and methods" 3D-mallintamisen hyödyistä virusten tutkimisessa sekä esimerkiksi CO2-päästöttömien polttoaineiden palamisen simuloinnissa.

– Nesteiden ja kaasujen fysikaaliset virtausilmiöt ovat erittäin keskeisessä asemassa lukuisissa eri sovelluksissa. Esimerkiksi tuuliturbiinin lapojen muotoilua, lämmönsiirtoa, suihkuhävittäjän aerodynamiikkaa tai vetymoottorin toimintaa voidaan kehittää hyvin tarkasti suurteholaskentaa hyödyntäen, Vuorinen kertoo.

– Fysiikan lait tietokoneella ratkaisemalla voidaan mallintaa myös ilmavirtoja sisätiloissa sekä uloshengityksen partikkelien liikettä ilman mukana. Koronavirusaerosolien liikkeen mallintaminen sisäilmassa on käytännön esimerkki siitä, miten teoreettiset matematiikan ja fysiikan työkalut - kuten derivointi, integrointi, matriisit, vektorit ja funktioavaruus - kytkeytyvät hyvin konkreettisiin arkielämän ilmiöihin, Vuorinen sanoo.

– Havaitsimme, että viruspitoinen ilma leviää huoneessa yli tilanjakajienkin ja jopa huoneesta toiseen. Ilmiötä voi verrata tupakansavun leviämiseen. Systemaattinen maskien käyttö sisätiloissa, ilmansuodatus sekä riskitilanteiden tunnistaminen ovat ruohonjuuritason avainkeinoja ilmavälitteisten virusten torjunnassa, lisää Ville Vuorinen.

Paikallisena järjestäjänä toimivat Tampereen yliopiston Tietotekniikan yksikön matematiikan tutkimusryhmät. Tapahtuma sisältää kutsuttuja esitelmiä sekä eri aihepiirien tutkimusta ja tutkijoita yhteen kokoavia tilaisuuksia.

Matematiikan päivät 2022 järjestetään 4.-5.1.2022 sekä Tampereen yliopiston keskustakampuksella että etäyhteydellä. Ilmoittautumalla tapahtumaan saat linkin etäosallistumiseen. Tutustu tapahtuman ohjelmaan.

Ville Vuorinen on median tavattavissa Tampereen yliopiston keskustakampuksen Päätalolla (Kalevantie 4, Tampere) tiistaina 4.1.2022 klo 16–17. Varaa haastattelu puh. 050 361 1471 / Ville Vuorinen.