Главная Жизнь 05:47 19 Января 2012 2963
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.

Жизнь 00:01 / 14 Августа 2026 16929
Рожайте, если приспичило

В ходе очередной «реформы» петербургская медицина погрузилась в хаос

Ирина Смирнова
Труд

Примерно так ответили медики жительнице Санкт-Петербурга, которую не смогли довезти до роддома. Скорая с роженицей застряла в пробке в центре города на Неве, и тогда без пяти минут маме предложили дойти до роддома...

Романа Карецкого признали виновным в государственной измене и в контрабанде научно-технической информации

Московский городской суд вынес приговор гражданину России Роману Карецкому, который собирался продать на Украину запчасти для авиационной военной техники. Об этом сообщает в пятницу, 17 июля, Центр общественных связей (ЦОС) Федеральной службы...

Жизнь 18:01 / 25 Июля 2026 6258
Последняя колонка

На аукционе Sotheby's скелет тираннозавра Рекса продан за рекордную сумму

Труд

Даже медные монеты о многом могут рассказать Археологи завершили исследование старинных монет, найденных на месте шведской крепости Ниеншанц на Охтинском мысе. Описанные учеными Российской академии наук раритеты раскрыли сразу...

Жизнь 00:01 / 24 Июля 2026 5315
Календарь: 24 июля

Сто лет назад родился выдающийся ученый в области систем жизнеобеспечения экипажей самолетов и космических кораблей Гай Северин

Труд

1774 В бою с турками на крымском горном перевале будущий светлейший князь и генерал-фельдмаршал Михаил Кутузов получил тяжелое ранение и лишился глаза. 1790 Во Франции близ гасконского городка Барботан упал метеорит —...

Жизнь 00:03 / 24 Июля 2026 4664
Страховка для семьи

Любовь любовью, а табачок – врозь. Мешает ли брачный контракт романтике отношений?

Надежда Арабкина, спецкор «Труда»
Труд

Замуж я вышла давно и по любви. За 18 лет любовь иссохла до такой степени, что даже о мирном разводе договориться не удалось. Спор из избы был вынесен в суд. Бывший муж нанял адвоката, чтобы...

Бои там ведут группировки российских войск «Запад»

Кадр видеозаписи: страница Министерства обороны России «ВКонтакте»

В ходе специальной военной операции подразделения Вооружённых сил России дошли до окрестностей города Славянска в Донецкой Народной Республике. Об этом в четверг, 16 июля, сообщает РИА Новости со ссылкой на заместителя командира 9-го инженерно-саперного...

Жизнь 19:01 / 18 Июля 2026 4284
Последняя колонка

Жителей средней полосы России в конце июля ждет нашествие комаров

Труд

Вороной жеребец бродил по улице Необычное происшествие случилось в Эхирит-Булагатском районе Иркутской области. В полицию обратился владелец магазина с жалобой на неизвестного грабителя, разбившего витрину. Но вот...

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

Кадр видеозаписи: страница Министерства обороны России «ВКонтакте»

Вооружённые силы Украины (ВСУ) с 4 по 10 июля потеряли в боях с группировками российских войск «Север», «Юг» и «Днепр» без малого 2,7 тысячи человек личного состава. Об этом сообщает в своём канале на платформе...

Жизнь 18:01 / 11 Июля 2026 3734
Последняя колонка

Символу Московского зоопарка манулу Тимофею подыскали трех невест

Труд

Бесплатный сыр бывает сами знаете где Подарком судьбы показалась 50-летнему туристу из Москвы, приехавшему на отдых в Сочи, найденная на вокзале банковская карта. Недолго думая, он отправился с нею в магазин...

Репортаж из Белгорода, ставшего прифронтовым

Анжелика Заозерская, Москва - Белгород
Труд
Белгородцы живут, работают, строят и даже гуляют. Фото автора

Приграничная Белгородская область за четыре с лишним года специальной военной операции научилась жить в условиях прифронтовой местности. Здесь давно нет паники, даже когда обстрелы становятся особенно ожесточенными и массированными, —...

Жизнь 00:01 / 10 Июля 2026 3425
Календарь: 10 июля

170 лет назад родился выдающийся физик Никола Тесла

Труд

1709 День победы русской армии под командованием Петра I над шведами в Полтавском сражении. 1765 Родился Петр Багратион, князь, герой Отечественной войны 1812 года. Был смертельно ранен в сражении на Бородинском поле. 1856 В семье...

За неделю Вооружённые силы России нанесли без малого два десятка таких ударов

В ходе специальной военной операции Вооружённые силы России с 11 по 17 июля нанесли 19 групповых ударов по целям на Украине. Об этом сообщила пресс-служба Министерства обороны РФ. Ведомство опубликовало свою сводку в канале на платформе «Макс»....

Противник понёс из ха минувшую неделю в зонах ответственности группировок войск «Центр», «Восток» и «Днепр»

Кадр видеозаписи: страница Министерства обороны России «ВКонтакте»

Вооружённые силы Украины (ВСУ) с 11 по 17 июля потеряли в боях с подразделениями группировок российских войск «Центр», «Восток» и «Днепр» в зоне специальной военной операции более шести тысяч человек личного...

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

Кадр видеозаписи: страница Министерства обороны России «ВКонтакте»

Вооружённые силы Украины (ВСУ) с 11 по 17 июля потеряли в боях с подразделениями группировок российских войск «Север», «Юг» и «Запад» в зоне специальной военной операции более четырёх тысяч человек личного...

Жизнь 00:01 / 17 Июля 2026 3141
Календарь: 17 июля

180 лет назад родился знаменитый путешественник Николай Миклухо-Маклай

Труд

1762 Скончался Петр III, российский император, который взошел на престол после Елизаветы Петровны и был свергнут с него собственной супругой Екатериной II с помощью гвардии. 1846 Родился Николай Николаевич Миклухо-Маклай,...

На их счет есть невеселая шутка: они как будто прозрачные, потому что их в упор не видят. А зря

Надежда Арабкина, спецкор «Труда»
Труд

Актриса Ксения Раппопорт публично возмутилась, что российская киноиндустрия напрочь игнорирует тот факт, что женщина после 50 лет продолжает оставаться главной героиней своей жизни. Актриса сетует: ей предлагают сыграть чью-то маму...





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?