Том 35. Пока алгебра не разлучит нас. Теория групп и ее применение

Том 35. Пока алгебра не разлучит нас. Теория групп и ее применение

В 1881 году французский ученый Анри Пуанкаре писал: «Математика — всего лишь история групп». Сегодня мы можем с уверенностью утверждать, что это высказывание справедливо по отношению к разным областям знаний: например, теория групп описывает кристаллы кварца, атомы водорода, гармонию в музыке, системы защиты данных, обеспечивающие безопасность банковских транзакций, и многое другое. Группы повсеместно встречаются не только в математике, но и в природе. Из этой книги читатель узнает об истории сотрудничества (изложенной в форме диалога) двух известных ученых — математика Андре Вейля и антрополога Клода Леви-Стросса. Их исследования объединила теория групп.

Жанры: Научпоп, Математика
Серии: -
Всего страниц: 45
ISBN: 978-5-9774-0730-4
Год издания: 2014
Формат: Полный

Том 35. Пока алгебра не разлучит нас. Теория групп и ее применение читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Пока алгебра не разлучит нас

Теория групп и ее применение


Хавьер Фресан


Мир МАТЕМАТИКИ 35


Москва - 2014


О, сколько всего я говорил ему, не боясь наказанья судьбы, любви, времени и смерти!

Франсиско де Альдана

Она читает Вергилия, Папу Римского и алгебру так, как читают романы.

Вольтер об Эмили дю Шатле

Посвящается Лауре Касиельес

Предисловие

Нью-Йорк, 1941 год. Наступила «полночь века», и двое выдающихся еврейских ученых могут вести свои исследования только под сенью Статуи Свободы.

Андре Вейль, основатель группы Бурбаки, впоследствии совершит в математике революцию, сравнимую с открытием Розеттского камня и сделавшую возможной разгадку некоторых труднейших загадок теории чисел. Пока Вейль бороздил океан математики, Клод Леви-Стросс создал структурную антропологию, и образ антрополога как искателя приключений ушел в прошлое. Вейль и Леви-Стросс познакомились в изгнании, где оба оказались наедине со своими мыслями. В то время Леви-Стросс работал над диссертацией о структурах родства. Исследование шло по плану до тех пор, пока не потребовалось проанализировать браки племени мурнгин — они описывались столь сложными правилами, что все известные методы исследований оказались неприменимы.

В этой книге мы расскажем, как Андре Вейль смог решить проблему, лишившую Леви-Стросса покоя, с помощью теории групп — особого раздела математики, который был создан за сто лет до описываемых событий для решения алгебраических уравнений.

Группа — это множество с определенной на нем операцией, которая ставит в соответствие любым двум элементам множества третий элемент по определенным правилам. Числа выражают величины, группы — симметрию.

Группы повсеместно встречаются не только в математике, но и в природе. Анри Пуанкаре в 1881 году писал: «Математика — всего лишь история групп». Сегодня мы можем с уверенностью сказать, что это справедливо по отношению не только к математике. Теория групп описывает кристаллы кварца, атомы водорода, а также гармонию в музыке и системы защиты данных, обеспечивающие безопасность банковских транзакций.

С самого начала нам стало понятно, что историю сотрудничества Вейля и Леви-Стросса можно изложить только в форме диалога. И тут возникло некоторое неудобство: поскольку действие происходит в Нью-Йорке в 1940-е годы, мы не можем говорить обо всех последующих событиях. К счастью, я вспомнил о прекрасном еврейском веровании, о котором упомянула дочь Вейля: люди после смерти находят себе соучеников в загробном мире и продолжают учиться. Клод Леви-Стросс, умерший в октябре 2009-го, стал таким соучеником для Андре Вейля, который ждал его с момента смерти, наступившей 11 годами ранее. Предупреждаю читателя: не следует думать, что приведенный в книге диалог — выдумка от начала до конца. За некоторыми исключениями, все, что расскажут наши герои, зафиксировано в многочисленных источниках.

Идея этой книги родилась на конференции, прошедшей в августе 2010 года в Международном университете Менендес-и-Пелайо, в Летнем зале имени Ортеги-и-Гассета этой «удивительной академии в духе Возрождения». Но прежде чем предоставить слово моим героям, я должен выразить благодарность организаторам курса и всем, кто помог мне в работе над данной книгой: это Джузеппе Анкона, Густаво Очоа, Гильермо Рей, Роберто Рубио и Лукас Санчес Сампедро. Благодаря им мне удалось еще больше приблизиться к цели и объяснить широкой публике теорию групп через произведения Андре Вейля и Клода Леви-Стросса.

10

Глава 1 Годы Бурбаки

Любому, кто по-настоящему заслуживает звания математика, знакомо состояние счастливого озарения, наступающее, быть может, лишь в исключительные моменты, когда мысли выстраиваются совершенно удивительным образом и когда бессознательное — что бы ни означало это слово — также, по всей видимости, играет свою роль.

Андре Вейль, «Обучение математике»

Конец октября 2009 года

ВЕЙЛЬ: Одиннадцать лет прошло...

ЛЕВИ-СТРОСС: Как же я рад вас видеть, господин Вейль! Поймите меня правильно: я предпочел бы встретиться с вами при иных обстоятельствах, но я рад тому, что вы станете моим соучеником. У меня для вас столько вопросов!


ВЕЙЛЬ: У меня тоже, поэтому не будем терять времени и начнем с вопроса, который мне по-настоящему интересен: как вы смогли дожить до ста лет?

ЛЕВИ-СТРОСС: Я обучился этому у индийцев. Но я считаю, что не имею права раскрывать их секреты. Я очень рад, что мы с вами вновь встретились: мне помнится, мы как-то выяснили, что наши предки, возможно, были знакомы, а наши отцы в юности оба были дрейфусарами[1]. Я родом из семьи эльзасских евреев, которые переехали в Париж после аннексии Эльзаса, так как хотели по-прежнему жить во Франции. Так же поступили и ваши родители?

ВЕЙЛЬ: Только родственники по отцу, Вейлли, которые по дороге потеряли вторую букву «л» в фамилии. Кто знает, быть может, мать Пруста по имени Жанна Вейль приходится нам родней? Мои предки по материнской линии родом из степей Галиции. Они носили фамилию Рейнгерц, что в переводе с немецкого означает «чистое сердце».

11

В детстве я слышал много рассказов о них. Впрочем, я понял, что я еврей, только в десять лет, и не придал этому никакого значения.


Еще от автора Хавьер Фресан
Том 22. Сон  разума. Математическая логика и ее парадоксы

На пути своего развития математика периодически переживает переломные моменты, и эти кризисы всякий раз вынуждают мыслителей открывать все новые и новые горизонты. Стремление ко все большей степени абстракции и повышению строгости математических рассуждений неминуемо привело к размышлениям об основах самой математики и логических законах, на которые она опирается. Однако именно в логике, как известно еще со времен Зенона Элейского, таятся парадоксы — неразрешимые на первый (и даже на второй) взгляд утверждения, которые, с одной стороны, грозят разрушить многие стройные теории, а с другой — дают толчок их новому осмыслению.Имена Давида Гильберта, Бертрана Рассела, Курта Гёделя, Алана Тьюринга ассоциируются именно с рождением совершенно новых точек зрения на, казалось бы, хорошо изученные явления.


Рекомендуем почитать
12 историй о любви

«12 историй о любви» – это уникальная книга, на страницах которой читатель найдет шедевры мировой литературной классики, каждый из которых посвящен неувядающей теме любви. Каждый из представленных в книге авторов пишет о любви по-разному. Одни делают акцент на разрушительных страстях и муках неразделенного влечения, приводящих к трагедиям, другие – на романтическом восприятии любви, настоящей взаимной нежности и чистоте переживаний. Ну а третьи (и их, вероятно, большинство) – умеют совместить в своих повествованиях как светлые, так и теневые стороны любви, показать глубину этого самого необъятного и многогранного чувства.


Город темной магии

Издавна ходили слухи, что в Праге, городе императоров, алхимиков и астрономов, скрываются порталы в Преисподнюю. Сара Уестон, студентка-музыковед, приехала в этот старинный город, чтобы поработать над манускриптами Бетховена. Она и не подозревает, с какой опасностью ей придется столкнуться. Наставник Сары, внезапно покончивший с собой, оставил свои заметки. Сара начинает подозревать, что это могло быть вовсе не самоубийство. Сумеет ли девушка справиться с темными силами, окружившими ее, и сохранить тайну, которая ей не принадлежит? Впервые на русском языке!


Авиация и время 2010 02

Авиационно-исторический журнал, техническое обозрение.


Авиация и космонавтика 2005 01

Авиационно-исторический журнал, техническое обозрение.


Архитектурные современники из прошлого

Книга знакомит читателя с профессией реставратора, секретами его творчества, методами восстановления памятников архитектуры. В книге рассказано, что такое памятник архитектуры, какую историческую и культурную ценность он представляет, каково его место в современном мире. Освещена проблема охраны и современного использования памятников архитектуры. Для школьников, выбирающих профессию, а также для широкого круга читателей. М.: Стройиздат, 1988. - 160 с: ил. - (Науч.-попул. б-ка школьника).


Москва в Москве

Автор увлекательно рассказывает о новых фактах в истории нашей столицы, которые удалось установить в результате археологических раскопок последнего времени. Книга адресована массовому читателю. Московский рабочий, 1982 г. Издание 2-е, дополненное и переработанное.


Животные защищаются

Комплект из 16 открыток знакомит читателя с отдельными животными, отличающимися наиболее типичными или оригинальными способами пассивной обороны. Некоторые из них включены в Красную книгу СССР как редкие виды, находящиеся под угрозой исчезновения и поэтому нуждающиеся в строгой охране. В их числе, например, белая чайка, богомол древесный, жук-бомбардир ребристый, бабочки-медведицы, ленточницы, пестрянки. Художник А. М. Семенцов-Огиевский.


186 суток на орбите (спросите у космонавта)

Тим Пик увлекается марафонским бегом, альпинизмом и лыжным спортом, воспитывает сына и ходит в спелеологичес кие походы в Западном Суссексе. А еще Тим прошел отбор в программу Европейского космического агентства (EKA). На шесть мест для полетов в открытый космос претендовало более 8000 участников… А сегодня Тим Пик – единственный космонавт во всей Великобритании. 15 декабря 2015 года в 14:03 Тим Пик в должности второго борт инженера отправился с космодрома Байконур к МКС, чтобы провести на орбите 186 суток и узнать все о том, как жить и выживать в космосе. Что чувствовал Тим, вращаясь вокруг Земли быстрее, чем ускоряющаяся пуля? Каково это есть, спать и вообще жить в космосе? Что делать, когда нечего делать? Как вообще обстоят дела в современном космосе? Вернувшись домой, Тим решил поделиться всем пережитым с землянами.


Как мы стали людьми. Поиски истоков человечества

Долгое время за истину в последней инстанции принимали то утверждение, что истоки человечества находятся в Африке. Однако в последнее годы ученые сделали множество находок, которые не вписывались в привычную картину эволюции. Так, в Европе обнаружены окаменелые останки древних предков нынешних человекообразных обезьян, от которых ведет свою родословную человечество. Мадлен Бёме смогла реконструировать естественную историю человека, опираясь на абсолютно новые данные, которые противоречат многим расхожим убеждениям.


Погода интересует всех

Когда у собеседников темы для разговора оказываются исчерпанными, как правило, они начинают говорить о погоде. Интерес к погоде был свойствен человеку всегда и надо думать, не оставит его и в будущем. Метеорология является одной из древнейших областей знания Книга Пфейфера представляет собой очерк по истории развития метеорологии с момента ее зарождения и до современных исследований земной атмосферы с помощью ракет и спутников. Но, в отличие от многих популярных книг, освещающих эти вопросы, книга Пфейфера обладает большим достоинством — она знакомит читателя с интереснейшими проблемами, которые до сих пор по тем или иным причинам незаслуженно мало затрагиваются в популярной литературе.