Держа мел в руке, Уайлс в последний раз повернулся к доске. Последние несколько строк, и доказательство завершено. Вп...

суббота, 12 апреля 2014

16:25

все записи пользователя в сообществе Amicus Plato

Простыми словами

Держа мел в руке, Уайлс в последний раз повернулся к доске. Последние несколько строк, и доказательство завершено. Впервые за триста лет вызов, брошенный Ферма, получил достойный ответ. Еще несколько камер под блеск вспышек запечатлели исторический момент. Уайлс написал формулировку Великой теоремы Ферма, повернулся к аудитории и сказал: «Думаю, мне следует на этом остановиться».
Саймон Сингх. «Великая теорема Ферма».

11 апреля был день рождения у одного из самых выдающихся математиков современности — Эндрю Уайлса. Ему исполнился 61 год. От всей души поздравляю именинника )
Думаю, не нужно специально напоминать, что ему принадлежит доказательство теоремы Ферма. Но вот тем не менее, напомнила

Википедия
Сэр Эндрю Джон Уайлс (англ. Sir Andrew John Wiles, родился 11 апреля 1953, Кембридж, Великобритания, рыцарь-командор Ордена Британской Империи с 2000) — английский и американский математик, профессор математики Принстонского университета, заведующий его кафедрой математики, член научного совета Института математики Клэя[1]. Получил ученую степень бакалавра в 1974 году в колледже Мертон Оксфордского университета. Научную карьеру начал летом 1975 года под руководством профессора Джона Коутса в колледже Клэр Кембриджского университета, где и получил степень доктора. В период с 1977 по 1980 Уайлс занимал должности младшего научного сотрудника в колледже Клэр и доцента в Гарвардском университете. Совместно с Джоном Коутсом он работал над арифметикой эллиптических кривых с комплексным умножением методами теории Ивасавы. В 1982 году Уайлс переехал из Великобритании в США.

Одним из главных событий в его карьере стало доказательство Великой теоремы Ферма: Уайлс обнаружил технический метод, позволивший закончить доказательство, в 1995 году, с помощью своего бывшего аспиранта Ричарда Тейлора. Работать над теоремой Ферма он начал летом 1986 года сразу после того, как Кен Рибет доказал, что теорема Ферма следует из гипотезы Таниямы — Симуры в случае полустабильных эллиптических кривых. Основная идея о наличии связи между этими теоремами, высказанная в 1985 году, принадлежит немецкому математику Герхарду Фрею.

История доказательства
Великая теорема Ферма утверждает, что не существует натуральных решений уравнения a^n + b^n = c^n для натуральных n > 2.
Эндрю Уайлс узнал о Великой теореме Ферма в возрасте десяти лет. Тогда он сделал попытку доказать её, используя методы из школьного учебника; естественно, у него ничего не вышло. Позднее он стал изучать работы математиков, которые пытались доказать эту теорему. После поступления в колледж Эндрю забросил попытки доказать Великую теорему Ферма и занялся изучением эллиптических кривых под руководством Джона Коутса.

В 1950—1960-х годах предположение о наличии связи между эллиптическими кривыми и модулярными формами было высказано японским математиком Симурой, который основывался на идеях, высказанных другим японским математиком — Таниямой. В западных научных кругах эта гипотеза была известна благодаря работе Андре Вейля, который в результате тщательного её анализа обнаружил некоторые свидетельства в её пользу. Из-за этого гипотезу часто называют теоремой Симуры — Таниямы — Вейля. Утверждение гласит, что каждая эллиптическая кривая над алгебраическим числовым полем является автоморфной. В частности, каждая эллиптическая кривая над рациональными числами должна быть модуляром. Последнее свойство (теорема о модулярности) было полностью доказано в 1999 году Кристофом Бройлем, Брайаном Конрадом, Фредом Даймондом и Ричардом Тейлором, которые проверили вырожденные случаи неполустабильных эллиптических кривых после того, как Уайлс в 1995 году доказал полустабильный случай, доказывающий теорему Ферма.
читать дальше
Связь между теоремами Ферма и Таниямы — Симуры
Пусть p — простое нечётное число и a, b и c — такие натуральные числа, что a^p+b^p=c^p. Тогда соответствующее уравнение y^2 = x(x - a^p)(x + b^p) определяет гипотетическую эллиптическую кривую, называемую кривой Фрея, которая существует, если существует контрпример к Великой теореме Ферма. Герхард Фрей заметил, что если такая кривая существует, то она обладает слишком необычными свойствами, и соответственно она может быть не модулярной.
Связь между теоремами Таниямы — Симуры и Ферма была установлена Кеном Рибетом, который основывался на работах Барри Мазура и Жан-Пьера Серра. Рибет доказал, что кривая Фрея не модулярна. Это означало, что доказательство полустабильного случая теоремы Таниямы — Симуры подтверждает правдивость Великой теоремы Ферма.

Работа Уайлса имеет фундаментальный характер, однако метод применим только для эллиптических кривых над рациональными числами, в то время как гипотеза Таниямы — Симуры охватывает эллиптические кривые над любым алгебраическим числовым полем. Поэтому предполагается, что существует более общее и более элегантное доказательство модулярности эллиптических кривых.

Награды
Эндрю Уайлс — лауреат многих международных премий по математике, в числе которых:

Премия Шока (1995)
Премия Вольфскеля (1996)[3]
Награда Национальной академии наук США по математике (1996)[4]
Премия Островского (1996)
Королевская медаль (1996)
Премия Вольфа по математике (1996)
Премия Коула (1997)
Стипендия Макартура (1997)
Серебряная тарелка от Международного Математического Союза (1998)[8]
Премия короля Файзала (1998)[9]
Награда Математического Института Клэя (1999)
Рыцарь-командор Ордена Британской Империи (2000)
Премия Шао (2005)[10]

Несколько замечательных фото.

Саймон Сингх «Великая теорема Ферма»
Уже не в первый раз, пользуясь положением, я рекламирую эту книгу. Очень рекомендую, так же как и вторую книгу Сингха «Книгу шифров». Для знатоков криптографии в ней достаточно мало науки, зато очень много интересных исторических фактов! А для людей, не имеющих к криптографии и теории чисел непосредственного отношения, будет очень много познавательного!
Но сейчас я о «Великой теореме Ферма». Уже в силу того, что доказал ее Уайлс, эта книга во многом и об Уайлсе. Настолько во многом, что сейчас хотела найти компактную цитату или выдержку из текста и не смогла. Слишком много всего...
Поэтому цитата будет не об Уайлсе, а о премии Вольфскеля

Очень уж замечательный эпизод.
читать дальше
***
После работ Эрнста Куммера надежды найти доказательство ослабли, как никогда прежде. Кроме того, в математике начали развиваться различные новые области. Возник риск, что новое поколение математиков останется в неведении относительно неразрешимой проблемы. К началу XX века теорема Ферма все еще занимала особое место в сердцах специалистов по теории чисел, но они относились к ней так же, как химики относятся к алхимии. И алхимия, и Великая теорема Ферма в глазах наших современников выглядят романтическими мечтами прошлого.

В 1908 году Пауль Вольфскель, немецкий промышленник из Дармштадта, вдохнул в старую проблему новую жизнь. Семья Вольфскелей славилась своим богатством и покровительством искусствам и наукам, и Пауль не был исключением. В университете он изучал математику и хотя свою жизнь Пауль посвятил строительству империи семейного бизнеса, все же он поддерживал контакт с профессиональными математиками и продолжал на любительском уровне заниматься теорией чисел. В частности, Вольфскель не отказался от мысли найти доказательство Великой теоремы Ферма.

Вольфскель отнюдь не был одаренным математиком, и ему не было суждено внести заметный вклад в поиски доказательства Великой теоремы Ферма. Но цепочка неординарных событий привела к тому, что его имя оказалось навсегда связанным с теоремой Ферма и вдохновило тысячи людей заняться поиском ее доказательства.
История начинается с того, что Вольфскель увлекся красивой женщиной, личность которой так никогда и не была установлена. К великому сожалению для Вольфскеля, загадочная женщина отвергла его. Он впал в такое глубокое отчаяние, что решил совершить самоубийство. Вольфскель был человеком страстным, но не импульсивным, и поэтому принялся во всех подробностях разрабатывать свою смерть. Он назначил дату своего самоубийства и решил выстрелить себе в голову с первым ударом часов ровно в полночь. За оставшиеся дни Вольфскель решил привести в порядок свои дела, которые шли великолепно, а в последний день составил завещание и написал письма близким друзьям и родственникам.
Вольфскель трудился с таким усердием, что закончил все свои дела до полуночи и, чтобы как-нибудь заполнить оставшиеся часы, отправился в библиотеку, где стал просматривать математические журналы. Вскоре ему на глаза попалась классическая статья Куммера, в которой тот объяснял, почему потерпели неудачу Коши и Ламе. Работа Куммера принадлежала к числу самых значительных математических публикаций своего века и как нельзя лучше подходила для чтения математику, задумавшему совершить самоубийство. Вольфскель внимательно, строка за строкой, проследил за выкладками Куммера. Неожиданно Вольфскелю показалось, что он обнаружил пробел: автор сделал некое предположение и не обосновал этот шаг в своих рассуждениях. Вольфскель заинтересовался, действительно ли ему удалось обнаружить серьезный пробел, или сделанное Куммером предположение было обоснованным. Если был обнаружен пробел, то имелся шанс, что Великую теорему Ферма удастся доказать гораздо проще, чем полагали многие.
Вольфскель сел за стол, тщательно проанализировал «ущербную» часть рассуждений Куммера и принялся набрасывать минидоказательство, которое должно было либо подкрепить работу Куммера, либо продемонстрировать ошибочность принятого им предположения и, как следствие, опровергнуть все его доводы. К рассвету Вольфскель закончил свои вычисления. Плохие (с точки зрения математики) новости состояли в том, что доказательство Куммера удалось исцелить, и Великая теорема Ферма по-прежнему осталась недоступной. Но были и хорошие новости: время, назначенное для самоубийства, миновало, а Вольфскель был так горд тем, что ему удалось обнаружить и восполнить пробел в работе великого Эрнеста Куммера, что его отчаяние и печаль развеялись сами собой. Математика вернула ему жажду жизни.
Вольфскель разорвал свои прощальные письма и переписал свое завещание в свете случившегося в ту ночь. После его смерти, последовавшей в 1908 году, завещание было оглашено и повергло семью Вольфскеля в шок: выяснилось, что Пауль завещал значительную часть своего состояния в качестве премии тому, кто сумеет доказать Великую теорему Ферма. Премия в 100000 марок (более 1 000 000 фунтов стерлингов в современных масштабах) была той суммой, которую Вольфскель счел своим долгом уплатить в награду за головоломную проблему, спасшую ему жизнь. Деньги были положены на счет Королевского научного общества Гёттингена, которое в том же году официально объявило о проведении конкурса на соискание премии Вольфскеля:

«Во исполнение воли д-ра Пауля Вольфскеля, скончавшегося в Дармштадте, мы объявляем о создании фонда в сто тысяч марок, каковая сумма и будет вручена тому, кто первым докажет Великую теорему Ферма.
Будут соблюдаться следующие правила.
1. Королевское научное общество в Гёттингене обладает полной свободой воли в принятии решения, кому надлежит присудить премию. Рукописи, представленные с единственной целью принять участие в конкурсе на получение премии, приниматься не будут. К рассмотрению допускаются только математические мемуары, представленные в виде статей в периодических изданиях или имеющиеся в книжных лавках. Общество обращается к авторам подобных мемуаров с просьбой присылать по крайней мере пять печатных экземпляров.
2. Работы, опубликованные на языках, непонятных ученым специалистам, выбранным для работы в жюри, не допускаются к участию в конкурсе. Авторам таких работ разрешается заменить их переводами, удостоверившись в точности последних.
3. Общество не берет на себя ответственность за рассмотрение работ, не представленных на конкурс, а также за ошибки, которые могут произойти из-за того, что автор работы или часть работы не известны Обществу.
4. Общество сохраняет за собой право принятия решения в случае, когда к решению проблемы имеет отношение несколько лиц или когда решение является результатом совместных усилий нескольких ученых, в том числе и по вопросам распределения премии.
5. Премия присуждается Обществом не ранее, чем через два года после опубликования мемуара, удостоенного премией. Двухлетний промежуток времени необходим для того, чтобы немецкие и иностранные математики имели возможность высказать свое мнение по поводу опубликованного решения.
6. После того, как состоится присуждение премии Обществом, секретарь от имени Общества уведомляет об этом лауреата. Решение публикуется всюду, где ранее было объявлено о конкурсе на соискание премии. Присуждение премии Обществом обсуждению не подлежит.
7. Выплата премии лауреату производится в течение трех месяцев после присуждения Королевским казначеем Гёттингенского университета или, на ответственность получателя, в любом указанном им месте.
8. Капитал может быть выплачен по желанию Общества под расписку либо наличными, либо переводом финансовых ценностей. Выплата премии считается произведенной при переводе этих финансовых ценностей даже в том случае, если к концу дня сумма премии не достигнет 100000 марок.
9. Если премия не будет присуждена до 13 сентября 2007 года, то дальнейшие заявки не принимаются.
Конкурс на соискание премии Вольфскеля считается открытым с сего дня на приведенных выше условиях.
Гёттинген, 27 июня 1908 г.,
Королевское общество наук»

Следует заметить, что Комиссия выплатила бы 100000 марок первому математику, который доказал бы, что Великая теорема Ферма верна, но тот, кто доказал бы, что теорема Ферма не верна, не получил бы и пфеннига.
О премии Вольфскеля было объявлено во всех математических журналах, и весть о конкурсе быстро распространилась по всей Европе. Несмотря на широкую рекламную кампанию и дополнительный побудительный стимул в виде огромной премии, Комиссии Вольфскеля не удалось вызвать особый интерес у серьезных математиков. Большинство профессиональных математиков считали поиск доказательства Великой теоремы Ферма безнадежным делом и решительно отказывались тратить свое драгоценное время на такое бесполезное занятие. Однако премии Вольфскеля удалось внедрить проблему Ферма в сознание совершенно новой аудитории — невидимой армии жаждущих знания молодых умов, жаждущих испытать себя на решении неприступной головоломки и не видящих ничего зазорного в том, что они приступают к поиску доказательства с явно недостаточным багажом.

Ссылки на топики по этой теме

	Ферма, Пьер, де (фр. Pierre de Fermat, 17 августа 1601 — 12 января 1665)
	Коши, Огюстен Луи (фр. Augustin Louis Cauchy; 21 августа 1789 — 23 мая 1857)
	Куммер, Эрнст Эдуард (нем. Ernst Eduard Kummer; 29 января 1810 — 14 мая 1893)