Пока алгебра не разлучит нас. Теория групп и ее применение

Фресан Хавьер

Серия: Мир математики [35]
Закладки
Размер шрифта
A   A+   A++
Cкачать
Читать
Пока алгебра не разлучит нас. Теория групп и ее применение (Фресан Хавьер)

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.

ЛЕВИ-СТРОСС: Ваша сестра, философ Симона Вейль, считала иначе...

ВЕЙЛЬ: Господин Леви-Стросс, вы знаете, что она по своей природе была склонна ко всяким чудачествам: она то хотела прыгнуть с парашютом, то укрывала в своем доме Троцкого, то предпринимала еще что-нибудь в этом духе. В 15 лет Симона пережила кризис: в это время она считала себя посредственностью в интеллектуальной сфере. Это происходит со многими в ее возрасте, но моя сестра всерьез подумывала о самоубийстве. Впрочем, позже она всегда сохраняла жизнерадостность. В детстве мы были неразлучны: я никогда не забуду, как однажды вечером я упал, а она со всех ног побежала в дом за книгой по алгебре, чтобы успокоить меня.

Память об этих по-детски наивных проявлениях нежности она сохранила на всю жизнь и всегда понимала суть вещей лучше, чем большинство ее близких: так, Симона одной из первых попыталась открыть всему миру глаза на происходящее в России. Я думал, что она уже никак не сможет меня удивить, но ее смерть надолго выбила меня из колеи: у меня несколько месяцев перед глазами стояла страница из книги Сен-Симона со следами ее слез.

ЛЕВИ-СТРОСС: Во время Первой мировой войны ваш отец служил на фронте, в военных госпиталях, и вся ваша семья следовала за ним. Не повлияло ли это на ваше образование?

ВЕЙЛЬ: Мне кажется, в том, что я не обучался по привычной системе, были свои преимущества. Я всегда считал, что достаточно каждые два или три года находить хорошего преподавателя, чтобы он давал толчок к самостоятельному обучению. Эйнштейн просил учителей не рассказывать ему ничего из того, что он уже выучил самостоятельно. Я помню двух преподавателей, которые особенно помогли мне в первые годы учения: я уверен, что господин Коллин знал о математике не больше, чем ему довелось объяснять на занятиях, но он как никто другой умел подстегнуть воображение и усердие учеников. Он вызывал кого-нибудь к доске, чтобы тот решил задачу, и весь класс по десять минут молча думал над решением. Затем мы вместе принимались за его поиски, и не важно, что все наши идеи порой оказывались бесплодными. Тем не менее все определения мы должны были знать наизусть.

Copyrights and trademarks for the book, and other promotional materials are the property of their respective owners. Use of these materials are allowed under the fair use clause of the Copyright Law.