Математик Перельман Яков: вклад в науку. Известный российский математик Григорий Перельман
Математик Перельман - личность очень известная, несмотря на то что он ведет уединенную жизнь и всячески сторонится прессы. Доказательство гипотезы Пуанкаре, сделанное им, поставило его в один ряд с величайшими учеными в мировой истории. Математик Перельман отказался от множества наград, предоставляемых научным сообществом. Этот человек живет очень скромно и всецело предан науке. Безусловно, о нем и его открытии стоит подробно рассказать.
Отец Григория Перельмана
13 июня 1966 года на свет появился Григорий Яковлевич Перельман, математик. Фото его в свободном доступе немного, но самые известные представлены в этой статье. Он родился в Ленинграде - культурной столице нашей страны. Отец его был инженером-электриком. Он не имел отношения к науке, как считают многие.
Яков Перельман
Весьма распространено мнение о том, что Григорий - сын Якова Перельмана, известного популяризатора науки. Однако это заблуждение, ведь он умер в блокадном Ленинграде в марте 1942 года, поэтому никак не мог быть отцом великого математика. Этот человек родился в Белостоке, городе, который ранее принадлежал Российской империи, а сейчас входит в состав Польши. Яков Исидорович появился на свет в 1882 году.
Якова Перельмана, что весьма интересно, также привлекала математика. Кроме того, он увлекался астрономией, физикой. Этот человек считается основоположником занимательной науки, а также одним из первых, кто писал произведения в жанре научно-популярной литературы. Он является создателем книги "Живая математика". Перельман написал и множество других книг. Кроме того, его библиография включает более тысячи статей. Что касается такой книги, как "Живая математика", Перельман представляет в ней различные головоломки, связанные с этой наукой. Многие из них оформлены в виде маленьких рассказов. Эта книга рассчитана в первую очередь на подростков.
В одном отношении особенно интересна еще книга, автор которой - Яков Перельман ("Занимательная математика"). Триллиард - знаете ли вы, что это за число? Это 1021. В СССР долгое время параллельно существовало две шкалы - "короткая" и "длинная". Согласно Перельману, "короткая" использовалась в финансовых расчетах и житейском обиходе, а "длинная" - в научных трудах, посвященных физике и астрономии. Так вот, триллиарда по "короткой" шкале не существует. 1021 в ней называется секстиллионом. Эти шкалы вообще существенно различаются.
Однако мы не будем подробно на этом останавливаться и перейдем к рассказу о вкладе в науку, который внес именно Григорий Яковлевич, а не Яков Исидорович, достижения которого были менее скромными. Кстати, любовь к науке Григорию привил отнюдь не его известный однофамилец.
Мать Перельмана и ее влияние на Григория Яковлевича
Мать будущего ученого преподавала математику в ПТУ. Кроме того, она была талантливой скрипачкой. Вероятно, любовь к математике, а также к классической музыке Григорий Яковлевич перенял именно у нее. И то и другое в равной степени привлекало Перельмана. Когда перед ним встал выбор, куда поступить - в консерваторию или в технический вуз, он долго не мог решиться. Кто знает, кем бы мог стать Григорий Перельман, если бы решил получить музыкальное образование.
Детство будущего ученого
Уже с юных лет Григорий отличался грамотной речью, как письменной, так и устной. Он часто поражал этим учителей в школе. Кстати, до 9-го класса Перельман обучался в средней школе, по всей видимости, типичной, которых так много на окраине. А затем учителя из Дворца пионеров заметили талантливого юношу. Его взяли на курсы для одаренных детей. Это способствовало развитию уникальных дарований Перельмана.
Победа на олимпиаде, окончание школы
С этих пор начинается веха побед для Григория. В 1982 году он получил золотую медаль на состоявшейся в Будапеште Международной математической олимпиаде. В ней Перельман участвовал вместе с командой советских школьников. Он получил полный балл, решив безукоризненно все задачи. Одиннадцатый класс школы Григорий окончил в этом же году. Сам факт участия в этой престижной олимпиаде открывал для него двери лучших учебных заведений нашей страны. А ведь Григорий Перельман не просто участвовал в ней, но и получил золотую медаль.
Неудивительно, что он был зачислен без экзаменов в Ленинградский государственный университет, на механико-математический факультет. Кстати, золотую медаль в школе Григорий, как это ни странно, не получил. Этому помешала оценка по физкультуре. Сдача спортивных норм в то время была обязательна для всех, включая и тех, кто с трудом представлял себя у шеста для прыжков или у штанги. По остальным предметам он учился на пятерки.
Учеба в ЛГУ
В течение следующих нескольких лет будущий ученый продолжал свое образование в ЛГУ. Он участвовал, и с большим успехом, в разнообразных математических соревнованиях. Перельману удалось даже получить престижную Ленинскую стипендию. Так он стал обладателем 120 рублей - немалых денег по тем временам. Должно быть, в то время ему жилось неплохо.
Нужно сказать, что математико-механический факультет этого университета, который сейчас называется Санкт-Петербургским, был в советские годы одним из лучших в России. В 1924 году, к примеру, его окончил В. Леонтьев. Практически сразу же после завершения обучения он получил Нобелевскую премию по экономике. Этого ученого даже именуют отцом американской экономики. Леонид Канторович, единственный отечественный лауреат данной премии, получивший ее за вклад в эту науку, являлся профессором матмеха.
Продолжение образования, жизнь в США
После окончания ЛГУ Григорий Перельман поступил в Математический институт Стеклова, чтобы продолжить обучение в аспирантуре. Вскоре он вылетел в США для того, чтобы представить это учебное заведение. Эта страна всегда считалась государством неограниченной свободы, особенно в советское время среди жителей нашей страны. Повидать ее мечтали многие, однако математик Перельман был не из их числа. Кажется, что искушения Запада прошли для него незамеченными. Ученый по-прежнему вел скромный образ жизни, даже несколько аскетический. Он питался бутербродами с сыром, которые запивал кефиром или молоком. И конечно, математик Перельман усердно трудился. В частности, он вел преподавательскую деятельность. Ученый встречался со своими коллегами-математиками. Америка через 6 лет ему наскучила.
Возвращение в Россию
Григорий возвратился в Россию, в родной институт. Здесь он проработал 9 лет. Именно в это время, должно быть, он и стал понимать, что дорога к "чистому искусству" лежит через изоляцию, оторванность от социума. Григорий решил порвать все свои отношения с сослуживцами. Ученый решил запереться в своей ленинградской квартире и начать грандиозный труд...
Топология
Нелегко объяснить, что доказал Перельман в математике. Только большие любители этой науки могут в полной мере понять значение сделанного им открытия. Мы попытаемся доступным языком рассказать о гипотезе, которую вывел Перельман. Григория Яковлевича привлекла топология. Это раздел математики, нередко называемый также геометрией на резиновом листе. Топология изучает геометрические формы, сохраняющиеся, когда форма изгибается, скручивается или растягивается. Другими словами, если она абсолютно эластично деформируется - без склеек, срезов и разрывов. Топология очень важна для такой дисциплины, как математическая физика. Она дает представление о свойствах пространства. Речь идет в нашем случае о беспредельном пространстве, которое непрерывно расширяется, то есть о Вселенной.
Гипотеза Пуанкаре
Великий французский физик, математик и философ Ж. А. Пуанкаре первым вывел гипотезу на этот счет. Это произошло в начале 20 века. Но следует заметить, что он именно сделал предположение, а не привел доказательство. Перельман поставил своей задачей доказать эту гипотезу, вывести спустя целое столетие математическое решение, логически выверенное.
Когда говорят о его сути, начинают обычно следующим образом. Возьмите резиновый диск. Его следует натянуть на шар. Таким образом, у вас получилась двухмерная сфера. Необходимо, чтобы в одной точке была собрана окружность диска. К примеру, вы можете проделать это с рюкзаком, стянув и обвязав его шнуром. Получается сфера. Конечно, для нас она является трехмерной, но с точки зрения математики будет двухмерной.
Затем начинаются уже образные проекции и рассуждения, которые трудно понять неподготовленному человеку. Следует представить теперь трехмерную сферу, то есть шар, натянутый на что-то, который уходит в другое измерение. Трехмерная сфера, согласно гипотезе, - единственный существующий трехмерный объект, который можно стянуть гипотетическим "гипершнуром" в одной точке. Доказательство же этой теоремы помогает нам понять, какую форму имеет Вселенная. Кроме того, благодаря ей можно обоснованно предположить, что Вселенная и есть такая трехмерная сфера.
Гипотеза Пуанкаре и теория Большого взрыва
Нужно отметить, что эта гипотеза является подтверждением теории Большого взрыва. Если Вселенная представляет собой единственную "фигуру", отличительная черта которой - возможность стянуть ее в одну точку, это значит, что ее можно и растянуть таким же образом. Возникает вопрос: если она является сферой, что же находится за пределами Вселенной? Способен ли человек, который является вторичным продуктом, относящимся к одной только планете Земля и даже не к космосу в целом, познать это таинство? Тем, кому интересно, можно предложить почитать труды еще одного известного на весь мир математика - Стивена Хокинга. Однако и он не может пока сказать на этот счет что-либо конкретное. Будем надеяться, что в будущем появится еще один Перельман и ему удастся разгадать эту загадку, которая мучает воображение многих. Кто знает, может быть, и самому Григорию Яковлевичу еще удастся это сделать.
Нобелевская премия по математике
Перельман не получил эту престижную награду за свое великое достижение. Странно, не правда ли? На самом деле это объясняется очень просто, если учесть, что такой награды просто не существует. Была создана целая легенда о причинах того, почему Нобель обделил представителей столь важной науки. И по сей день не вручается Нобелевская премия по математике. Перельман, вероятно, получил бы ее, если бы она существовала. Существует легенда, что причина неприятия Нобелем математиков следующая: именно к представителю этой науки от него ушла невеста. Так это или нет, но только с наступлением 21 века справедливость наконец восторжествовала. Именно тогда появилась другая премия для математиков. Расскажем вкратце о ее истории.
Как появилась премия института Клэя?
Давид Гильберт на математическом конгрессе, состоявшемся в 1900 году в Париже, предложил список, включающий 23 проблемы, которые нужно решить в новом, 20 веке. На сегодняшний день разрешена уже 21 из них. Кстати, выпускник матмеха ЛГУ Ю. В. Матиясевич в 1970 году завершил решение 10-й из этих проблем. В начале 21 века в американском институте Клэя был составлен подобный ему список, состоящий из семи задач по математике. Их следовало решить уже в 21 веке. Награда в миллион долларов была объявлена за решение каждой из них. Еще в 1904 году Пуанкаре сформулировал одну из этих задач. Он выдвинул гипотезу о том, что в четырехмерном пространстве все трехмерные поверхности, гомотипически эквивалентные сфере, являются гомеоморфными ей. Говоря простыми словами, если трехмерная поверхность похожа в чем-то на сферу, то существует возможность расправить ее в сферу. Это утверждение ученого иногда называют формулой Вселенной из-за его большой важности в понимании сложных физических процессов, а также из-за того, что ответ на него означает решение вопроса о форме Вселенной. Следует сказать и о том, что это открытие играет большую роль и в развитии нанотехнологий.
Итак, математический институт Клэя решил выбрать 7 самых трудных задач. За решение каждой из них было обещано по миллиону долларов. И вот появляется со сделанным им открытием Григорий Перельман. Премия по математике, конечно же, достается ему. Его заметили довольно быстро, так как он с 2002 года публиковал свои наработки на зарубежных интернет-ресурсах.
Как Перельман был удостоен премии Клэя
Итак, в марте 2010 года был удостоен заслуженной награды Перельман. Премия по математике означала получение внушительного состояния, размер которого составлял 1 млн долларов. Григорий Яковлевич должен был получить ее за доказательство теоремы Пуанкаре. Однако в июне 2010 года ученый проигнорировал проводимую в Париже математическую конференцию, на которой должно было состояться вручение этой награды. А 1 июля 2010 г. Перельман заявил о своем отказе публично. Более того, деньги, положенные ему, он так и не взял, несмотря на все просьбы.
Почему математик Перельман отказался от премии?
Григорий Яковлевич объяснил это тем, что совесть не дает ему получить миллион, положенный еще нескольким другим математикам. Ученый отметил, что у него было много причин как взять деньги, так и не брать их. Он долго не мог решиться. В качестве основной причины отказа от награды Григорий Перельман, математик, назвал несогласие с научным сообществом. Он отметил, что считает несправедливыми его решения. Григорий Яковлевич заявил, что считает, что вклад Гамильтона, немецкого математика, в решение этой задачи ничуть не меньше, чем его.
Кстати, несколько позже даже появился анекдот на эту тему: математикам надо почаще выделять миллионы, возможно, кто-нибудь все-таки решится их взять. Год спустя после отказа Перельмана Деметриосу Кристодулу и Ричарду Гамильтону был присужден Shaw Prize. Размер этой награды по математике составляет миллион долларов. Эту премию иногда именуют также Нобелевской премией Востока. Гамильтон получил ее за создание математической теории. Именно ее развил затем российский математик Перельман в своих работах, посвященных доказательству гипотезы Пуанкаре. Ричард эту награду принял.
Другие награды, от которых отказался Григорий Перельман
К слову, в 1996 году Григорию Яковлевичу была присуждена престижная премия для молодых математиков от Европейского математического сообщества. Однако он отказался получить ее.
Спустя 10 лет, в 2006 году, ученому присудили медаль Филдса за решение гипотезы Пуанкаре. Григорий Яковлевич отказался и от нее.
Журнал Science в 2006 г. назвал доказательство гипотезы, созданной Пуанкаре, научным прорывом года. Следует отметить, что это первая работа в области математики, которая заслужила такое звание.
Дэвид Грубер и Сильвия Назар в 2006 году опубликовали статью под названием Manifold Destiny. В ней говорится о Перельмане, о его решении проблемы Пуанкаре. Кроме того, в статье рассказывается о математическом сообществе и о существующих в науке этических принципах. В ней же представлено и редкое интервью с Перельманом. Немало говорится и о критике Яу Шинтана, китайского математика. Вместе с учениками он попробовал оспорить полноту представленного Григорием Яковлевичем доказательства. В интервью Перельман отметил: "Чужаками считаются не те, кто нарушает этические стандарты в науке. Люди, подобные мне, - вот кто оказывается в изоляции".
В сентябре 2011 г. отказался и от членства в Российской академии наук математик Перельман. Биография его представлена в книге, изданной в этом же году. Из нее можно узнать больше о судьбе этого математика, хотя собранная информация основана на свидетельстве третьих лиц. Автор ее - Маша Гессен. Книга была составлена на основании интервью с одноклассниками, учителями, коллегами и сослуживцами Перельмана. Сергей Рукшин, учитель Григория Яковлевича, отозвался о ней критически.
Григорий Перельман сегодня
И сегодня он ведет уединенный образ жизни. Всячески игнорирует прессу математик Перельман. Где живет он? До последнего времени Григорий Яковлевич проживал вместе с матерью в Купчино. А с 2014 года известный российский математик Григорий Перельман находится в Швеции.