Чарльз Флауэрс - 10 ЗАПОВЕДЕЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ИДЕИ XX ВЕКА

По-видимому, размышляя о незыблемости этой великой теоремы, Ферма случайно задал себе простой и даже напрашивающийся вопрос: если математическое соотношение справедливо для квадратов некоторых натуральных чисел, то должно ли оно выполняться для кубов и/или более высоких степеней каких-либо чисел? Существует ли, например, комбинация вида а9 + b9 = с9? Другими словами, справедлива ли теорема Пифагора вообще, в виде а n+ bn = с n для некоторых комбинациё чисел при п › 2?

Нам остается лишь поверить, что юрист Ферма сразу вынес свой вердикт и нашел безапелляционный ответ « Jamaisl». Никогда! Никоим образом! Ни одно положительное целое число (от 3 до о о) не может быть показателем степени, образующим пифагоровы числа. Единственным доказательством этого утверждения остается пометка самого Ферма на полях книги: «Я нашел поистине чудесное доказательство…», но почти никто из математиков не верит в то, что Ферма действительно мог его получить. В течение нескольких десятков лет после упомянутой публикации нескольким выдающимся ученым удалось доказать теорему Ферму для некоторых групп натуральных чисел (иногда эти группы были весьма внушительны по объему), но общее доказательство, справедливое сразу для всех положительных целых чисел, оставалось недоступным, так что число самых талантливых математиков, вовлекаемых в странное и необычное соревнование, постоянно увеличивается.

Как и полагается легенде, теорема обрела собственную историю. Сам Ферма доказал справедливость теоремы только для п = 4. Знаменитый математик, теолог и астроном Леонард Эйлер в начале XVIII века доказал теорему для п = 3, а уже к концу века удалось «покорить» числа п = 5 и п = 7. В начале XIX века молодая француженка Софи Жермен смогла доказать справедливость теоремы для всех натуральных чисел, меньших 100 (в соответствии с обычаями своего времени она пользовалась при переписке мужским псевдонимом). Драматическим обстоятельствам ее жизни и выдающегося математического таланта была посвящена еще одна связанная с теоремой Ферма «математическая» постановка на Бродвее, названная «Доказательство», которая даже удостоилась весьма почетной премии Дэвида Осборна.

Самые блестящие математики занимались теоремой Ферма в течение трех веков, но можно с уверенностью заявить, что никому из них не удалось обнаружить то гипотетическое доказательство, которое, возможно, мгновенно угадал Ферма, когда записал на полях книги свою фразу о «…поистине чудесном доказательстве».

Английский математик Эндрю Уайлс позднее вспоминал, как он в десятилетнем возрасте впервые познакомился с теоремой Ферма по книжке из сельской библиотеки: «…она казалась удивительно простой…, но в книге утверждалось, что ее никто не может доказать в течение 300 лет. Мне сразу захотелось найти решение». Проблема выглядит исключительно простой: поскольку число 2 ничем, собственно, не выделяется в бесконечном ряду других натуральных чисел, совершенно непонятно, почему только это значение может создавать пифагоровы триады чисел. Долгое время (включая и время, затраченное на серьезную академическую деятельность) жизнь не позволяла Уайлсу заняться доказательством полюбившейся теоремы постоянно и целенаправленно. Одна из причин, кстати, состояла в том, что ни один серьезный студент-математик не мог себе даже позволить открыто заявить коллегам об интересе к считавшейся давно недоказуемой теореме Ферма (представьте себе, как отнесутся сегодня астрофизики к аспиранту, который захочет доказать им, что красного смещения не существует). Поэтому Уайлс сначала весьма благоразумно защитил в Кембридже докторскую диссертацию на классическую тему «применение теории чисел для анализа эллиптических кривых», перебрался в Принстонский университет (США) и лишь затем объявил о своем желании всерьез заняться проблемами и задачами, связанными с теоремой Ферма.

Когда в XIX веке известный венгерский математик Янош Бойяи (1802-1860) решил посвятить свою деятельность проверке постулата Евклида о параллельных прямых, его отец (тоже известный математик Фаркаш Бойяи) прислал сыну письмо с предостережением, которое давно вошло во многие книги по истории математики: «… Ради Бога, прекрати заниматься этой задачей,…она может занять тебя целиком, погубить здоровье, лишить мысленного покоя и жизненного счастья…». Опасности такого рода не испугали Уайлса в начале его исследований, а удача приходит, как известно, только к тем, кто рискует. Поэтому не стоит удивляться, что однажды в случайном разговоре с коллегой он узнал, что кто-то обнаружил связь между мучившей его с детства теоремой Ферма и одним из новейших математических открытий. Новость поразила и обрадовала Уайлса, который позднее написал: «…я вдруг почувствовал свое преимущество в том, что занимаюсь проблемой, которую все остальные либо игнорируют, либо считают неразрешимой». Дальнейшая история проблемы изложена в нескольких известных книгах (отметим лишь «Великую теорему Ферма» Саймона Сингха и «Последнюю теорему Ферма» Амира Д. Акцеля), где подробно описано, как профессор Принстон-ского университета «ушел в подполье», сумел за короткое время, буквально скрываясь от коллег, объединить целый ряд сложных математических результатов (до этого казавшихся всем разобщенными) и довести доказательство теоремы Ферма до блестящего конца. Позднее Уайлс так объяснял свое поведение: «…наличие многочисленных зрителей лишь отвлекает от работы, тем более что я давно знал, какой ажиотаж возникает при одном лишь упоминании теоремы Ферма».