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.


Очерки жизни и быта нижегородцев в начале XX века. 1900-1916

Эта книга известного нижегородского краеведа не была издана при жизни автора и после его смерти пролежала в семейном архиве 26 лет. Написанная на основе архивных материалов и личных воспоминаний автора, книга показывает жизнь и быт нижегородцев с 1900 по 1916 гг. В данное издание вошли избранные главы книги. Книга предназначена всем, кто интересуется историей Нижегородского края.


Темные архивы. Загадочная история книг, обернутых в человеческую кожу

Ряд старинных книг, на первый взгляд ничем не отличающихся от других антикварных изданий, стал отправной точкой для странного и шокирующего исследования библиотекаря и журналистки Меган Розенблум. Главная их тайна заключалась отнюдь не в содержании, а в обложках: они были сделаны из человеческой кожи. Откуда произошли эти книги, и кто стоял за их созданием? Для чьих коллекций делались антроподермические издания, и много ли таких было сделано? В «Темных архивах» Меган Розенблум рассказывает, как она совместно с командой ученых, экспертов и других библиотекарей изучала эту мрачную тему, как, идя по следам различных слухов, они пытались выяснить правду.


Эволюция красоты. Как дарвиновская теория полового отбора объясняет животный мир – и нас самих

Все знают теорию естественного отбора (выживает сильнейший), описанную Чарльзом Дарвином. Не все знают другую его теорию – полового отбора, который уходит в область эстетики: эволюция идет по пути красоты, и это наиболее заметно у птиц: самки выбирают самого красивого или музыкального, а не самого сильного и живучего самца. Выбор наиболее привлекательного признака партнера формируется поколение за поколением, и в итоге этот признак становится определяющим для вида. И тот же эстетический принцип вносит свою лепту в эволюцию всех живых существ, включая человека. Эта книга для тех, кому интересна природа красоты и привлекательности, биология и орнитология в частности. На русском языке публикуется впервые.


Неоткрытые миры

Эта книга научных историй особенная, она — не об ответах, а о вопросах. Она рассказывает не столько про достижения науки, сколько про нерешённые научные проблемы, про несозданные теории и неизвестные законы природы — другими словами, про ещё не открытые острова в науке. Если юный читатель хочет заняться изучением чудес космоса, исследованием динозавров или расшифровкой таинственных рукописей, то ему непременно надо прочитать эту книгу, которая может стать картой на пути к terra incognita и к разгадкам увлекательных тайн, которые нас окружают.


Грипп. В поисках смертельного вируса

Какая болезнь самая смертоносная? Чума? Холера? Тиф? Рак? СПИД? ГРИПП! Ученые утверждают: именно гриппу принадлежит «абсолютный рекорд» по убийственной силе. Более того – ни одна война в истории человечества, включая Вторую мировую, не способна сравниться с этим вирусом по числу жертв. Когда в 1918 году эпидемия «испанки» унесла жизни почти 100 миллионов человек, многие сочли это началом Апокалипсиса. Что же современные ученые могут противопоставить вирусу-убийце? И главное – есть ли у нас шанс уцелеть при следующей пандемии? Перевод: Игорь Моничев.


Знание-сила, 1997 № 09 (843)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.