Matemaatikkoa kiehtoo alan eksaktius ja loogisuus

13.10.2010

Kaisa Matomäki, 25, kiinnostui jo hyvin nuorena matematiikasta. Lukiossa Matomäki päätti, että hänestä tulee isona tutkija, vaikkei hänelle tuolloin ollut vielä kovin tarkkaa käsitystä konkreettisesta tutkijan työstä. Käytäntö on kuitenkin osoittanut, että hän päätyi aivan oikeaan ammattiin. Tästä kertoo sekin, että Suomen Akatemia myönsi juuri Matomäelle tutkijatohtorin projektin rahoituksen: hän sai rahoituksen nuorimpana luonnontieteiden ja tekniikan alojen tutkijatohtorina!

”Matematiikka on kiinnostanut minua jo ala-asteelta saakka. Aioin tekniselle alalle, kunnes lukiossa vakuutuin siitä, että haluan tehdä puhdasta matematiikka. Matematiikassa minua kiehtoo sen eksaktius ja loogisuus - jos jonkin tuloksen onnistuu todistamaan, niin se on absoluuttisesti tosi. Niinpä matematiikkaan ei juurikaan liity oppitaisteluita, vaan kaikki tutkimus tähtää kohti laajempaa ja syvempää tietämystä”, kuvailee Matomäki.

Lukiossa opiskellessaan Matomäki voitti vuonna 2002 Suomen Akatemian vuosittain järjestämän Viksu-tiedekilpailun. Kilpailutyö syntyi luontevasti matematiikan alalta. Matomäki tarkasteli voittoisassa tutkimuksessaan toisen asteen yhtälöä geometrisesta näkökulmasta ja kehitteli algoritmin, jonka avulla kompleksikertoimisen toisen asteen yhtälön saa ratkaistua käyttäen ainoastaan harppia ja viivainta. Työn arvioineiden asiantuntijoiden mukaan Matomäki kehitti tutkimuksessaan uuden ratkaisumenetelmän ja ajattelutavan, joka osoitti poikkeuksellista luovuutta. Hän hahmotti esitetyn geometrisen ongelman ja ratkaisi sen johdonmukaisesti. Kilpailutyö osoitti Matomäen kyvyn analyyttiseen ajatteluun.

Kaisa vastaanottamassa palkintoaan vuonna 2002 opetusministeri Maija Raskilta ja kaikki vuoden 2002 Viksussa palkitut. (Kuvat: Merja Ojala)

Syksyllä 2003 Matomäki aloitti matematiikan opinnot Turun yliopistossa, josta hän valmistui pikavauhtia filosofian maisteriksi jo loppuvuodesta 2005. Tämän jälkeen hän suuntasi Englantiin tekemään väitöskirjaa. Sieltä Matomäellä on tuomisena PhD-tutkinto, eli filosofian tohtorin tutkinto.

Matomäki teki väitöskirjansa analyyttisen lukuteorian alalta ja käsitteli siinä useita alkulukuihin liittyviä kysymyksiä. Alkuluvuthan ovat lukuja, joilla on täsmälleen kaksi tekijää - 1 ja luku itse, siis 2, 3, 5, 7, 11, jne. Väitöskirjassaan Matomäki todisti esimerkiksi sen, että kahden peräkkäisen alkuluvun etäisyys voi olla todella suuri vain hyvin harvoin.

Antoisa Englannin-vierailu sisälsi myös kaipuuta kotimaahan

Väitöskirjansa Matomäki teki Lontoon yliopistossa, Royal Hollowayssa.

”Paikka ei tosin sijainnut onneksi ihan Lontoossa, ydinkeskustaan oli kuitenkin matkaa reilu kolmekymmentä kilometriä. Silti sijainti oli maalaiseen makuun jotenkin rauhaton ja vilkasliikenteinen. Varsinaisia kulttuurisia ongelmia minulla ei ollut ja loppuvaiheessa minulla oli Englannissa jo paljonkin kavereita. Akateemisesti kokemus oli erittäin hyödyllinen. Minulla oli hyvä ja kannustava väitöskirjaohjaaja, joka kehitteli minulle mielenkiintoisia tutkimusaiheita ja luki sekä kommentoi artikkelieni käsikirjoituksia yksityiskohtaisesti. Päällimmäisenä Englannin-kokemuksessa oli silti kaipuu, koska - silloin vielä tuleva - aviomieheni asui Turussa.”

Matomäki ei näe ulkomailla opiskelua sinänsä itseisarvona. ”Jos kuitenkin haluaa erikoistua juuri tiettyyn suuntaan, niin erityisesti jatko-opintovaiheessa helposti käy niin, ettei Suomesta löydy sopivaa ohjaajaa. Tai vaikka ohjaaja löytyisikin Suomesta, niin alan kansainväliseen keskuksista löytyy lisää ja enemmän asiantuntijoita, joten tilaisuuden tullen niissä kannattaa ainakin vierailla”, Matomäki toteaa.

Suomeen Matomäki palasin keväällä 2008, heti jätettyään väitöskirjansa tarkastukseen. Kotimaahan palaaminen oli hänelle itsestään selvä ratkaisu - odottihan häntä täällä tuleva aviomies. Toisenlaisessa elämäntilanteessa Matomäki olisi voinut harkita post-doc -paikan etsimistä ulkomailta.

Yliopistolla on mukava työskennellä

Matomäki viihtyy erittäin hyvin nykyisessä työpaikassaan Turun yliopiston matematiikan laitoksella.

”Pystyn aika pitkälti keskittymään tutkimuksen tekoon. Tällöin työskentelen työhuoneessani kynän ja paperin sekä tietokoneen kanssa. Varsinainen tutkimustyö tapahtuu valtaosin pään sisällä ja paperille pohtien sekä matemaattisia artikkeleja lueskellen. Tietokonetta tarvitsen yleensä vasta loppuvaiheessa, sillä tutkimuksessani tulee välillä viime metreillä vastaan esimerkiksi integraaleja, joiden numeerisen arvon selvittämiseksi joudun ohjelmointipuuhiin. Tärkeää on tietenkin myös kehiteltyjen argumenttien asianmukainen kirjaaminen, tutkimusartikkelin kirjoittamiseen ja viilaamiseen menee yllättävän paljon aikaa."

Assistenttina Kaisa tekee tutkimuksen lisäksi muitakin töitä, esimerkiksi hoitaa tenttijärjestelyjä, ohjaa opiskelijoiden kirjoitelmia ja tietokonetöitä sekä pitää heille demoja eli laskuharjoituksia.

Kaisa työhuoneellaan alkulukujen parissa.

Yliopistossa työskentelemisessä on omat kiistattomat etunsa: ”Yliopistotutkijana saan itse määrätä tutkimukseni suunnan. Riittää, että tiedeyhteisöä kiinnostavia tuloksia syntyy. Yritysmaailmassa vapautta on uskoakseni huomattavasti vähemmän”, Matomäki sanoo.

Alkuluvut kiinnostavat tutkimuskohteena edelleen

”Alkulukuihin liittyvät ongelmat ovat yksinkertaisia esittää ja ovat itsessään mielenkiintoisia, mutta todistukset vaativat monimutkaista ja -muotoista koneistoa. Toisaalta haluan myös omaksua tuon koneiston mahdollisimman syvällisesti ja laajentaa sitä. Teenkin tutkimusta myös suoraan alkulukuihin liittymättömien ongelmien parissa.”

Ammatillisesti Matomäen saavat syttymään mielenkiintoiset tutkimusongelmat ja ideointi niiden ympärillä. Uuden idean keksiminen saa hänet aina innostumaan, etenkin jos hän pitää ongelmaa tärkeänä. Toisinaan hän kuulemma menettää yöunetkin tutkimusongelmia miettiessään – selvä tutkijan merkki!

Onnistumisen elämykset ovat tutkijan työn suola

”Tutkijana saan tehdä jotain, mitä kukaan muu ei ole vielä koskaan tehnyt. Tässä työssä myös oppii koko ajan uutta ja omaksuu uusia tietoja ja taitoja. Parasta ovat ilman muuta onnistumisen elämykset, se into kun saa idean ja tutkimusongelma on juuri ratkeamaisillaan.”

Tutkijan ammattia suunnitteleville nuorille Matomäki vinkkaa: ”Kannattaa hakeutua yliopistolle opiskelemaan itseään kiinnostavaa alaa ja tehdä perusopinnot kunnolla. Tämän jälkeen ovi jatko-opintoihin ja tutkijan uraan on auki.”

Matomäen mielestä on kuitenkin hyvä pitää mielessä, että tutkimuksen teko on yhtä vuoristorataa, eli onnistumisen elämykset ja pettymykset vuorottelevat. Erityisesti matematiikassa sopivien tutkimusongelmien löytäminen on välillä hankalaa, kun ei etukäteen tiedä, onnistuuko todistamaan mitään vai ei. Lisäksi määräaikaiset työsuhteet ja apurahat aiheuttavat hänen mukaansa stressiä.

Matomäen pitkän tähtäimen haaveena on saada todistettua jokin merkittävähkö tulos.
”En varsinaisesti haaveile minkään suurtuloksen todistuksesta mutta kuitenkin jostakin, joka oikeasti kiinnostaa alani eksperttejä. En kuitenkaan halua uhrata koko muuta elämääni tutkimukselle ja uralle, vaan haluan myös pystyä viettämään tavallista perhe-elämää.”
Matomäen vapaa-aika kuluu pitkälti aviomiehen seurassa. Pariskunta harrastaa rauhallisia koti-iltoja sekä pyöräilyä ympäri maakuntaa.

Tulevaisuudessa Matomäki aikoo jatkaa tutkijana. Analyyttisessä lukuteoriassa riittää kuulemma vielä paljon selvitettävää!

Teksti: Terhi Loukiainen
Kuvat: Kaisa Matomäki ja Merja Ojala