Том 31. Тайная жизнь чисел. Любопытные разделы математики - [32]
» («О взаимодействии свободных электронов с излучением по дираковской теории электрона и по квантовой электродинамике») и принадлежала шведскому физику Оскару Клейну (1894–1977) и одному из уважаемых творцов современной физики Есио Нишине (1890–1951). На конференции выступил сам Нишина, а среди присутствующих находился молчаливый, но очень опасный защитник только-только зарождавшейся новой физики — английский ученый Поль Дирак (1902–1984), который тогда еще не был нобелевским лауреатом.
Нишина бойко записывал на доске свои выкладки, пока один из присутствующих не заметил, что в последней формуле содержится знак «минус», которого не было в исходной статье. Нишина не придал этому особого значения — должно быть, он попросту случайно сменил знак посреди хитросплетения расчетов. «Поищите в статье — в одном из мест знак изменен верно». И тут оживился Дирак, который, как обычно, в течение всего выступления дремал: «Ищите в нечетном числе мест», — заметил он. И действительно, если ошибка в знаке содержится в трех, пяти, семи местах и так далее, результат не изменится. Единственное, что имеет значение — четность числа ошибок. Одни скажут, что Дирак стоял на страже математических идеалов, а другие возразят, что он всего лишь хотел уязвить собеседника.
Поль Адриен Морис Дирак, лауреат Нобелевской премии по физике.
Было время, когда имя сэра Артура Эддингтона (1882–1944) почиталось всеми. Этот астрофизик обладал огромным авторитетом и был признанной величиной в мире науки. Он увлекался нумерологией и часто использовал число, которое называл космическим. Оно равнялось числу частиц во Вселенной, и Эддингтон считал его равным
136·2>256 = 13 747 724136 275 002 577 605 653 961181555 468 044 717 914 527 116 709 366 231425 076185 631031296.
Это поистине астрономическая величина, и наш герой умело жонглировал ею. Он был действительно блестящим математиком, а также славился остроумием и легким характером.
Эддингтон считался достаточно умным, чтобы воспринять теорию относительности Эйнштейна, которая в то время была воплощением непонятного и загадочного. Личность Эддингтона хорошо описывает одна история, связанная с теорией относительности. Польско-американский физик и признанный специалист по теории относительности Людвиг Зильберштейн (1872–1948) однажды похвалил Эддингтона: «Говорят, что вы — один из трех человек в мире, способный понять теорию относительности Эйнштейна». Эддингтон немного подумал и спросил: «А кто же третий?» Очевидно, что первыми двумя он считал себя самого и Эйнштейна. Впрочем, справедливости ради отметим, что нескромность была чуть ли не единственным недостатком ученого.
Сэр Артур Эддингтон (справа) с Альбертом Эйнштейном.
Когда кто-то хочет рассказать не совсем обычную историю о математике, речь заходит о Николя Бурбаки. Мы не указываем год его рождения, так как, строго говоря, у Николя Бурбаки его нет. И вообще, этот один из наиболее влиятельных математиков XX века в действительности никогда не существовал.
Хотя привести год рождения несуществующего человека непросто, можно сказать, что он появился на свет примерно в 1935 году, когда вихри войны, позднее всколыхнувшие весь мир, еще не обрели полную силу. Группа молодых математиков, среди которых были Андре Вейль (1906–1998), Анри Картан (1904–2008), Клод Шевалле (1909–1984), Жан Дьёдонне (1906–1992) и другие, решила создать математический трактат, который обладал бы строгостью и четким логическим фундаментом и где использовался бы новый подход, заключающийся в переходе от общего к частному. Тексты должны были публиковаться без подписи, мнимым автором считался Бурбаки, а установленные правила игры были довольно прогрессивными: каждая рукопись перед публикацией передавалась между членами группы с целью дальнейшего улучшения, и вклад в нее мог внести каждый. Каждая рукопись в итоге вызывала жаркие споры на встречах (громче всех на этих встречах звучал громовой голос Дьёдонне), которые порой превращались в настоящие сражения.
Затем наступила война, пришло послевоенное время, и на свет появился целый ряд книг за подписью Бурбаки — сложных, но безукоризненно точных. Позднее они стали легендарными, так как отличались высоким уровнем изложения, в них было предсказано появление множества новых математических понятий. Не последнюю роль сыграла и оригинальная личность коллективного автора. Понемногу членами группы становились и другие математики, уже не только французы, и группа Бурбаки обновлялась сама по себе. К этой славной плеяде присоединились Лоран Шварц (1915–2002), Роже Годеман (род. 1921), Самуэль Эйленберг (1913–1998), Жан-Пьер Серр (род. 1926), Александр Гротендик (род. 1928), Джон Тейт (род. 1925), Серж Ланг (1927–2005), Ален Конн (род. 1947), Жан-Кристоф Иокко (род. 1957) и многие другие, о которых мы не будем упоминать отчасти потому, что этот перечень будет слишком длинным, а отчасти потому, что о многих доподлинно неизвестно, были ли они членами группы. Бурбаки продолжал оставаться юным и блистал своим поистине французским чувством юмора. Можно написать не одну книгу, полную анекдотов о Бурбаки, который получил свое имя в честь малоизвестного французского генерала. Но чтобы описать его максимально точно, достаточно следующего анекдота.
Число π, пожалуй, самое удивительное и парадоксальное в мире математики. Несмотря на то что ему посвящено множество книг, оно по праву считается самым изученным и сказать о нем что-то новое довольно сложно, оно по-прежнему притягивает пытливые умы исследователей. Для людей, далеких от математики, число π окружено множеством загадок. Знаете ли вы, для чего ученые считают десятичные знаки числа π? Зачем нам необходим перечень первого миллиарда знаков π? Правда ли, что науке известно все о числе π и его знаках? На эти и многие другие вопросы поможет найти ответ данная книга.
Леонард Эйлер, без всякого сомнения, был самым выдающимся математиком эпохи Просвещения и одним из самых великих ученых в истории этой науки. Хотя в первую очередь его имя неразрывно связано с математическим анализом (рядами, пределами и дифференциальным исчислением), его титаническая научная работа этим не ограничивалась. Он сделал фундаментальные открытия в геометрии и теории чисел, создал с нуля новую область исследований — теорию графов, опубликовал бесчисленные работы по самым разным вопросам: гидродинамике, механике, астрономии, оптике и кораблестроению.
Из этой книги читатель узнает о жизни и научных достижениях самых выдающихся женщин-математиков разных эпох. Это Гипатия и Лукреция Пископия, Каролина Гершель и Мэри Сомервилль, Ада Лавлейс и Флоренс Найтингейл, Софья Ковалевская и Эмми Нётер, Грейс Хоппер и Джулия Робинсон. Хотя они жили в разные времена и исследовали разные области математики, всех их объединяла любовь к этой науке, а также стремление сломать сложившиеся в обществе стереотипы. Своим примером они доказали всему миру: женщины обладают такими же интеллектуальными способностями, как и мужчины, и преуспели в математике чуть меньше исключительно по социальным причинам.
Произведения Э. Эбботта и Д. Бюргера едины по своей тематике. Авторы в увлекательной форме с неизменным юмором вводят читателя в русло важных геометрических идей, таких, как размерность, связность, кривизна, демонстрируя абстрактные объекты в различных «житейских» ситуациях. Книга дополнена научно-популярными статьями о четвертом измерении. Ее с интересом и пользой прочтут все любители занимательной математики.
Любую задачу можно решить разными способами, однако в учебниках чаще всего предлагают только один вариант решения. Настоящее умение заключается не в том, чтобы из раза в раз использовать стандартный метод, а в том, чтобы находить наиболее подходящий, пусть даже и необычный, способ решения.В этой книге рассказывается о десяти различных стратегиях решения задач. Каждая глава начинается с описания конкретной стратегии и того, как ее можно использовать в бытовых ситуациях, а затем приводятся примеры применения такой стратегии в математике.
Давид Гильберт намеревался привести математику из методологического хаоса, в который она погрузилась в конце XIX века, к порядку посредством аксиомы, обосновавшей ее непротиворечиво и полно. В итоге этот эпохальный проект провалился, но сама попытка навсегда изменила облик всей дисциплины. Чтобы избавить математику от противоречий, сделать ее «идеальной», Гильберт исследовал ее вдоль и поперек, даже углубился в физику, чтобы предоставить квантовой механике структуру, названную позже его именем, — гильбертово пространство.
Саймон Сингх рассказывает о самых интересных эпизодах мультсериала, в которых фигурируют важнейшие математические идеи – от числа π и бесконечности до происхождения чисел и самых сложных проблем, над которыми работают современные математики.Книга будет интересна поклонникам сериала «Симпсоны» и всем, кто увлекается математикой.На русском языке публикуется впервые.
На протяжении многих веков симметрия оставалась ключевым понятием для художников, архитекторов и музыкантов, однако в XX веке ее глубинный смысл оценили также физики и математики. Именно симметрия сегодня лежит в основе таких фундаментальных физических и космологических теорий, как теория относительности, квантовая механика и теория струн. Начиная с древнего Вавилона и заканчивая самыми передовыми рубежами современной науки Иэн Стюарт, британский математик с мировым именем, прослеживает пути изучения симметрии и открытия ее основополагающих законов.
Сколько имеется простых чисел, не превышающих 20? Их восемь: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 и 19. А сколько простых чисел, не превышающих миллиона? Миллиарда? Существует ли общая формула, которая могла бы избавить нас от прямого пересчета? Догадка, выдвинутая по этому поводу немецким математиком Бернхардом Риманом в 1859 году, для многих поколений ученых стала навязчивой идеей: изящная, интуитивно понятная и при этом совершенно недоказуемая, она остается одной из величайших нерешенных задач в современной математике.