Юрий Красков - Чудеса арифметики от Пьера Симона де Ферма

Для сегодняшней науки такой вопрос явно выходит за рамки её возможностей, т.к. для неё верхом достижений при решении задач Ферма является любой результат, даже раздутый до таких невероятных размеров, которые мы имеем сегодня. Однако трудно себе представить, как будет удручена эта наша уважаемая наука, когда из этой книжки она узнает, что задача была решена Ферма вовсе не для великих учёных, а … для школьников!!! Но мы здесь не можем позволить себе её так сильно огорчать, поэтому отметим только то, что приводимый в учебниках пример очень неудачный, т.к. он решается совсем просто, а именно: x=2mz, где m2−1=z 2. Это последнее уравнение отличается от исходного лишь знаком и даже методом обычных проб, не прибегая к иррациональным числам, можно легко найти решение m=13; z=70; x=2×13×70=1820; y=9820.

Очевидно, что в учебниках было бы гораздо уместнее демонстрировать пример с числом 61, т.е. наименьшим числом, предложенным самим Ферма. Как он сам решил эту задачу, науке неизвестно, но мы-то уже неоднократно демонстрировали, что узнать это для нас не проблема. Нужно всего-то лишь ещё разочек заглянуть в тайник тулузского сенатора и, как только нам это удалось, мы быстро нашли нужный пример, чтобы его можно было сравнить с методом Валлиса. В этом примере можно вычислить x=2mz, где m и z это решения соответствующего уравнения 61m 2–z 2=1. Тогда цепочка вычислений получается следующим образом:

61m 2−z 2=1

m=(8m 1±z 1)/3=(8×722+5639)/3=3805; z 2=61×3805 2−1=29718 2

61m 1 2−z 1 2=3

m=(8m 1±z 1)/3=(8×722+5639)/3=3805; z 1 2=61×722 2−1=29718 2

61m 2 2−z 2 2=9

m=(8m 1±z 1)/3=(8×722+5639)/3=3805; z 2 2=61×137 2−1=29718 2

61m 3 2−z 3 2=27

m 3=(8m 4±z 4)/3=(8×5+38)/3=26; z 3 2=61×26 2−27=203 2

61m 4 2−z 4 2=81

m 4=(8m 5±z 5)/3=(8×2−1)/3=5; z 4 2=61×5 2−81=38 2

61m 5 2−z 5 2=243

m 5=2; z 5 2=1

Мы не будем раскрывать все нюансы этого метода, иначе всякий интерес к этой задаче был бы утрачен. Мы отметим лишь, что по сравнению с методом Валлиса, где метод спуска не применяется, здесь он присутствует в явном виде. Это выражается в том, что если числа m и z, удовлетворяющие уравнению 61m 2–z 2=1, существуют, то должны ещё существовать числа m 111 2–z 1 2=3, а также числа m 21и z 21, из уравнения 61m 2 2–z 2 2=9, и т.д. вплоть до минимальных значений m 54и z 54. Число 3, фигурирующее в спуске, вычисляется как 64–61, т.е. как разница между 61 и ближайшим к нему квадратом. Вычисления, также, как и при методе Валлиса, ведутся в обратном порядке, т.е. только после того, как будут вычислены минимальные значения m 5 иz 5. В результате получаем: m=3805; z=29718;

x=2mz=2×3805×29718=226153980;

y=√(61×226153980 2+1)=1766319049

Конечно, знатоки существующей ныне теории быстро заметят в этом примере то, что полученные в нём результаты вычислений в точности совпадут с теми, которые можно получить методом Валлиса. Однако для этого им придётся использовать иррациональное число √61, а наш пример с методом Ферма показал, что можно делать вычисления исключительно в рамках арифметики, т.е. только в натуральных числах. Несомненно также, что знатоки без особых усилий догадаются, как получить формулы, показанные в нашем примере. Однако для них будет совсем непросто объяснить, как применять этот метод Ферма в общем случае, ведь из нашего примера совсем не ясно, как можно определить, что конечной целью является решение уравнения 61m 5 2– z 5 2=243, из которого следует вести вычисления с обратным отсчётом.

Было бы просто превосходно, если бы сегодняшняя наука смогла объяснить метод Ферма во всех деталях, однако даже призрачные надежды на это пока не просматриваются. Более реалистично было бы ожидать, что будут предприняты попытки опровержений данного примера как демонстрации неизвестного науке метода решения проблемы. Тем не менее, ей придётся считаться с тем, что этот пример пока остаётся единственным за всю историю (!!!) подтверждением того, о чём Ферма сообщал в своём письме-завещании. Когда эта тайна будет раскрыта полностью, то все скептики будут посрамлены, и им не останется ничего иного, как признать Ферма более великим, чем все остальные величайшие учёные. Ведь их признавали таковыми главным образом потому, что они создавали теории, настолько трудные для понимания нормальных людей, что они могли только вызывать непомерный ужас у студентов, которым приходится теперь отдуваться за такую науку:

https://www.youtube.com/watch?v=wFz8W2HsjfQ

https://www.youtube.com/watch?v=cUytn2SZ1n4

https://www.youtube.com/watch?v=ZhVNOgaBStY 43

В этом смысле следующий пример решения задачи с применением метода спуска будет особенно любопытен тем, что она была предложена в письме Ферма к Мерсенну в конце 1636 г., т.е. возраст этой задачи составляет уже почти четыре столетия. Доказательство Эйлера [8, 30] было некорректно из-за применения в нём «комплексных чисел». Однако даже исправленная версия Андре Вейля 1983 г. [17] слишком сложна для школьного обучения.