Главная Жизнь 05:47 19 Января 2012 2843
Сел, подумал — и решил
За что математикам дают сегодня миллион долларов
Валерий Чумаков

Ученому заработать миллион — раз плюнуть. Для этого надо всего ничего: сесть, подумать и решить одну из математических «проблем тысячелетия». Кстати, с прошлого столетия количество таких проблем уменьшилось примерно в четыре раза, осталось их совсем немного, так что нужно спешить.

Когда известный немецкий математик Дэвид Гилберт в начале XX века выступил на Международном математическом конгрессе в Париже, составленный им список математических и логических задач, которые необходимо было решить в ближайшие сто лет, насчитывал 23 позиции. Плюс еще три проблемы, с которых была начата речь Гилберта и которые уже не вошли в основной список, настолько они казались Гилберту сами собой разумеющимися. К концу ХХ века было полностью решено 20 проблем. Что интересно, совершенно бесплатно — никакого денежного вознаграждения и не подразумевалось. Последней из решенных стала великая теорема Ферма.

Новый список, составленный уже в начале XXI века, насчитывал всего 7 мировых математических проблем. Зато, в отличие от гилбертовского, нынешний список «очень дорогой». Он назван Millennium Prize Problems («Призовые проблемы тысячелетия»), и за решение каждой из них Математическим институтом Клэя (Кембридж, Массачусетс, США) была назначена премия в 1 млн долларов. Вернее сказать, проблем было выбрано именно семь — по числу выделенных на их решение миллионов. А первый клэйевский миллион был присужден 18 марта 2010 года Григорию Перельману, 43-летнему российскому математику, сотруднику Санкт-Петербургского отделения Математического института имени Стеклова, решившему так называемую проблему Пуанкаре. Британская газета The Daily Telegraph поставила его на 9-е место в списке 100 ныне живущих гениев. Считается, что одна из причин, по которой этот питерский математик отказывается общаться с журналистами, — их вопиющие фамильярность и некомпетентность. Сплошь и рядом Григория Яковлевича величают Гришей, а его отцом называют великого популяризатора науки Якова Перельмана, притом что Яков Исидорович умер от голода в блокадном Ленинграде в 1942 году, а Григорий Яковлевич родился только в 1966-м.

Еще мальчиком он проявлял немалые способности — и не только в математике, но и в музыке. В дополнение к обычной школе ходил еще в музыкальную (по классу скрипки) и в математический центр при Дворце пионеров. Уже в старших классах перевелся в специализированную физико-математическую школу, которую и закончил с серебряной медалью. Получить золотую помешала физкультура: будущий математический гений так и не смог сдать нормы ГТО. После школы перед ним встал тяжелый выбор, куда идти: в консерваторию или на матмех ЛГУ. Победила страсть к математике. Университет он окончил с отличием. В 1990 году Григорий Яковлевич защитил кандидатскую диссертацию и уехал работать в США, откуда вернулся спустя шесть лет. Тогда же ему присудили премию Европейского математического общества для молодых математиков, однако Перельман отказался ее получать. Работал ведущим научным сотрудником лаборатории математической физики Санкт-Петербургского отделения Математического института имени Стеклова РАН (ПОМИ), но в 2005 году уволился и почти полностью прервал контакты с внешним миром. А год спустя ему за решение одной из «призовых проблем», а именно проблемы Пуанкаре, была присуждена главная математическая премия — медаль Филдса (денежный эквивалент — 15 тысяч канадских долларов). Но Перельман отказался и от медали.

Два года эксперты проверяли верность его решения. И только в 2010 году ученый совет института Клэя объявил, что ошибок и подтасовок не найдено и российский математик может приезжать за деньгами. Однако Перельман объявил, что не собирается лететь в Кембридж. От прочих вариантов передачи миллиона долларов он тоже отказался. В одном из немногочисленных интервью он так объяснил свой поступок: «Я отказался. Вы знаете, у меня было очень много причин и в ту, и в другую сторону. Поэтому я так долго решал. Если говорить совсем коротко, то главная причина — это несогласие с организованным математическим сообществом. Мне не нравятся их решения, я считаю их несправедливыми. Я считаю, что вклад в решение этой задачи американского математика Гамильтона ничуть не меньше, чем мой». А недавно Григорий Яковлевич признался: «Я научился вычислять пустоты… и это дает большие возможности: Я знаю, как управлять Вселенной. И скажите — зачем же мне бежать за миллионом?!»

Как бы там ни было, 1 млн долларов продолжает ждать Перельмана. Но осталось еще 6 млн. За что же их можно получить?

1. Гипотеза Берча и Свиннертон-Дайера

Философским камнем математики можно назвать уравнения вида xn+yn+zn+…..=tn. Самое простое (например, 32+42=52) полностью исследовал еще за 300 лет до Рождества Христова Евклид. А одно из самых больших решений (в докомпьютерную эпоху) предложил в 1769 году Эйлер. Ему удалось соорудить следующее равенство: 2 682 4404+15 365 6394+18 796 7604= 20 615 6734. Универсального метода вычисления для подобных уравнений не существует. Однако известно, что у каждого из них может быть либо конечное, либо бесконечное число решений. Математики Берч и Свиннертон-Дайер в 1960 году создали метод, по которому каждое такое уравнение можно свести к более простому, называемому дзета-функцией. По их выведенному экспериментально, но теоретически не доказанному предположению, если эта функция в точке 1 будет равна 0, то количество решений искомого уравнения будет бесконечным. В противном случае их либо вообще не будет (как в случае с теоремой Ферма), либо будет какое-то ограниченное количество. Ни доказать, ни опровергнуть это утверждение пока никто не смог.

2. Гипотеза Ходжа

Исследовать объект тем сложнее, чем сложнее он устроен. Поэтому математики сначала пытаются разложить его на объекты более простые. Проблема в том, что просто разложить объект на составляющие получается далеко не всегда. Иногда при этом возникают новые части, неизвестно откуда взявшиеся и непонятно что собой представляющие. Либо, наоборот, выясняется, что каких-то деталей не хватает. Проще говоря, исследуя просто кирпичи, мы не можем себе представить составленный из них дом.

Профессор Кембриджа Вильям Ходж в 1941 году описал условия, при которых, как ему кажется, непонятные лишние части не могут возникать и в которых любое геометрическое тело можно исследовать как алгебраическое уравнение, составив его математическую модель. Ни доказать его предположение, ни опровергнуть его ученые не могут уже более 70 лет.

3. Уравнения Навье — Стокса

Когда вы плывете по озеру на лодке, от нее разбегаются волны. Вслед за летящим самолетом или мчащимся автомобилем возникают турбулентные потоки — воздушные завихрения. Все эти явления описываются созданными еще в 1822 году уравнениями Навье — Стокса. А как их решать, до сих пор никто не знает. Мало того, никто пока не знает даже, существует ли вообще способ их решения. В то же время ими весьма активно пользуются конструкторы самолетов, автомобилей и кораблей. Правда, пока только методом НТ (научного тыка), подставляя уже известные значения скорости, времени, давления и т. д. и проверяя, подходят ли они друг к другу. Если кто-нибудь найдет метод решения, пользоваться уравнениями можно будет и в противоположном направлении, вычисляя из равенства все необходимые параметры. Это сделает ненужными аэродинамические испытания.

Впрочем, премию математик получит и в том случае, если докажет, что метода решения нет.

4. Проблема «Решения-Проверки» (теорема Кука — Левина)

Если перед человеком ставят задачу найти в лесу закопанный там в прошлом веке клад, он может потратить на поиски всю жизнь. Все происходит гораздо быстрее, когда ему говорят: «Клад зарыт под единственной в лесу осиной. Пойди и проверь». Примерно то же происходит при решении любой задачи. Все мы прекрасно понимаем, что на проверку какого-нибудь решения времени уходит обычно меньше, чем на само решение. Понимать-то понимаем, а доказать сей факт, как оказалось, не можем. А потому, если вам удастся найти такую задачу, проверка правильности решения которой будет занимать времени больше, чем само решение, — срочно связывайтесь с институтом Клэя и через два года станете обладателем миллиона долларов.

Решение сформулированной в 1971 году теоремы Кука, по словам ученых, приведет к настоящей революции в области криптографии и к появлению систем шифрования, которые просто невозможно будет взломать. Если грубо — появятся шифры, проверка правильности взлома которых будет происходить бесконечно долго.

5. Гипотеза Римана

Среди всей массы чисел особое место занимают числа, которые невозможно разделить на что-то более мелкое, чем они сами: 1, 2, 3, 5, 7, 11 и т. д. Такие числа называются простыми, и они для математиков крайне важны. Как они распределяются по числовому ряду, пока неизвестно. Риман в 1859 году даже не предложил способа их поиска или проверки. Проверить, является ли число простым или нет, можно, только попробовав разделить его на все меньшие числа (самое большое из известных на сегодняшний день простых чисел было найдено в 2008 году и состоит из 12 978 189 цифр). Риман просто нашел метод, по которому можно определить максимальное количество простых чисел, не превышающих некое заданное число. Математики уже проверили этот метод с 1,5 трлн простых чисел. Сбоев пока не найдено. Однако это вовсе не говорит о том, что метод не споткнется на следующей проверке. А поскольку гипотеза Римана активно используется для расчета систем безопасности передачи данных — в сотовых сетях, в интернете и т. д., — ее доказательство имеет практический смысл.

6. Уравнения Янга — Миллса

Свои квантовые уравнения американские физики Чжэньнин Янг и Роберт Миллс составили в 1954 году, наблюдая за движением элементарных частиц. Выведенные почти на чистой интуиции, они тем не менее замечательно описывают почти все виды их взаимодействий. С помощью уравнений даже было предсказано открытие новых частиц, которые потом действительно были найдены физиками-ядерщиками крупнейших мировых лабораторий. Хотя до сих пор непонятно, как уравнения работают и вообще — так ли уж они верны.

80 лет назад на нынешней площади Победы состоялся первый советский парад

Владислав Ржевский, Калининград
Труд
По площади чеканят шаг летчики, участвовавшие в Восточно-Прусской операции. Фото из открытых источников

«Поверженная прусская столица — Кенигсберг — 7 ноября 1945 года впервые за всю свою семивековую историю увидела великий Октябрьский праздник советского народа» — так 80 лет назад написала...

Российские войска ведут в городе встречные бои, отражая атаки противника

Кадр видео Министерства обороны России

Вооружённые силы Украины (ВСУ) попытались деблокировать город Купянск в Харьковской области. Об этом сообщает Telegram-канал «Иди и смотри». По данным военных корреспондентов, российские войска ведут в Купянске встречные бои, отражая...

В домах столетней постройки исчезают перекрытия, стены, а также силы и средства на их восстановление

Ирина Смирнова
Труд
Фото из открытых источников

Угол Большой Зелениной улицы и Малого проспекта Петроградской стороны, где в августе прошлого года обрушилась часть дома, обретает контуры аномального треугольника. В отличие от Бермудского, наш треугольник вполне рукотворный....

По словам аналитика, без него противник не удержит значительную часть территорий на западе ДНР и в Днепропетровской области

Фото: Алексей Белкин/news.ru, globallookpress.com

Если вооружённые силы Украины (ВСУ) потеряют город Красноармейск (украинское название Покровск) в Донецкой Народной Республике, то это событие будет сопоставимо с потерей Авдеевки или Угледара. Такое мнение высказал в комментарии для интернет-издания...

Жизнь 00:02 / 14 Ноября 2025 4668
Столицу смыла волна

Осенью петербургские историки традиционно вспоминают грандиозное наводнение, случившееся в городе на Неве осенью 1924 года…

Ирина Смирнова
Труд
Фотографии ЦГАКФФД СПб

В официальных документах об этом осталось мало свидетельств, хотя для Питера и государства это событие имело судьбоносные последствия. «Вода в тот день достигла 380 см выше ординара, что совсем немного уступает...

Противник понёс эти потери в зонах ответственности группировок войск «Север», «Юг» и «Запад»

Кадр видео: страница Министерства обороны РФ «ВКонтакте»

В ходе специальной военной операции группировки войск «Север», «Юг» и «Запад» Вооружённых сил России за минувшие сутки уничтожили более 600 украинских боевиков. Об этом сообщила на своей странице в социальной...

Это эвакуация высокопоставленных украинских или натовских военных, считает Юрий Кнутов

Фото: Назар Фурик/Zumapress.com, globallookpress.com

Задачей группы спецназа главного управления разведки (ГУР) министерства обороны Украины в Красноармейске (украинское название Покровск) в Донецкой Народной Республике была эвакуация каких-то важных украинских военных или офицеров НАТО. Такое...

Очередная эпопея с хищениями в сфере ЖКХ Петербурга развернулась в Невском районе

Ирина Смирнова, Санкт-Петербург
Труд
Судя по всему, горожан еще ждут сюрпризы с распилом средств, отпущенных на ЖКХ. Фото: Максим Константинов, globallookpress.com

Махинации в государственном казенном учреждении «Жилищное агентство» привели к аресту его директора Андрея Соколова. Октябрьский районный суд отправил фигуранта в СИЗО до 21 декабря. Его и муниципального...

Росстат отрапортовал о сокращении разницы в доходах самых богатых и самых бедных россиян

Анатолий Журин
Труд
Фото: © Federation Council of Russia, globallookpress.com

«Если на клетке слона прочтешь надпись «буйвол», не верь глазам своим», — настоятельно советовал когда-то Козьма Прутков. А на этой неделе СМИ облетело очередное бодрое сообщение Росстата...

Противник понёс их за минувшие сутки в зонах ответственности группировок войск «Центр», «Восток» и «Днепр»

Кадр видео: страница Министерства обороны РФ «ВКонтакте»

В ходе специальной военной операции группировки войск «Центр», «Восток» и «Днепр» Вооружённых сил России за минувшие сутки уничтожили более 750 украинских военнослужащих. Об этом сообщила на своей странице...

Жизнь 20:01 / 08 Ноября 2025 2938
Последняя колонка

Саратовские грибники принесли из леса по корзине трюфелей

Труд
Трюфель. Фото: © Gustavo Valiente, globallookpress.com

От такого медведя мало шансов убежать Российские археологи описали новый вид вымершего гигантского медведя, обитавшего на планете примерно 5 млн лет назад. Как сообщил директор Палеонтологического института РАН Алексей Лопатин,...

Дано ли нам, нынешним, испытать чувство всеобщего единения?

Надежда Арабкина, спецкор «Труда»
Труд
Сейчас люди или на одном «вайбе», или нет. Фото: Алексей Белкин/news.ru, globallookpress.com

Отгуляли ноябрьские. Поздравлений от друзей и знакомых я толком так и не услышала. В лучшем случае на мой вопрос о том, что празднуем, отвечали кратко: «Не разжигай!» Выходной день —...

Жизнь 19:01 / 29 Ноября 2025 2770
Последняя колонка

В Калининграде задержали похитителя дверных ручек

Труд
Фото: © Belkin Alexey, globallookpress.com

Похититель дверных ручек Когда-то в Риме был снят фильм «Похитители велосипедов». А в Калининграде можно было бы снять кино про похитителя дверных ручек. Региональный Фонд капитального ремонта устанавливает в городе...

Сумма штрафа составила три тысячи рублей

Фото: Demian Stringer/Zumapress.com, globallookpress.com

Суд Каменска-Уральского Свердловской области оштрафовал на три тысячи рублей местного жителя Сергея Глухих, который был признан виновным в поиске экстремистских материалов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на объёдиненную пресс-службу судов...

Жизнь 00:08 / 21 Ноября 2025 2519
Докажите, что вы не дрон!

Найден еще один способ защитить нас от беспилотников? Жулики аплодируют

Марина Крючкова
Труд
Фото: Drazen Zigic, ru.freepik.com

«Нет, мало того что летом я из-за дронов три раза ночевала в аэропорту, а в сентябре почти месяц без интернета на даче сидела. Так теперь еще и должна доказывать, что я не дрон!» Приятельница...

Бывшая замминистра строительства ДНР Юлия Мирваезова обвиняется в краже денег по 14 государственным контрактам

Кадр видеозаписи с хостинга YouTube

Сумма ущерба по уголовному делу в отношении бывшего первого заместителя министра строительства Донецкой Народной Республики Юлии Мерваезовой и других фигурантов, обвиняемых в хищении денег у Министерства обороны РФ, превысил девять миллиардов...





Подписаться

Еженедельная рассылка самых важных и интересных новостей от Труда. Без спама.

Подписаться
Спасибо!

Вы подписались на еженедельную рассылку от Труда. Мы пришлем Вам первый выпуск сегодня.

Порядок разделов

Для того, чтобы изменить порядок раделов, передвиньте их и установите в нужной последовательности

Сохранить
Спроси у юриста

Квалифицированные юристы помогут разобраться в правовых коллизиях вашей проблемы

Хотите получать уведомления о самых важных новостях от Труда?