Олег Арсенов - Григорий Перельман и гипотеза Пуанкаре

• Название: Григорий Перельман и гипотеза Пуанкаре
• Автор: Олег Арсенов
• Издательство: Эксмо
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-699-44145-7

Имя питерского математика Григория Перельмана не сходит с новостных полос. Еще бы — открытие сделал, а положенный миллион все не берет. За обсуждением денег и странностей математика как-то совсем не замеченным остался вопрос: «Так что же открыл такого великого Перельман, что это вызвало такую шумиху и столь высоко было оценено мировой общественностью?» А открытие его действительно значимо: доказана гипотеза Пуанкаре (сейчас это теорема Пуанкаре-Перельмана), справиться с которой лучшие умы не могли более 100 лет. Из этой теоремы вытекает масса удивительных выводов в космологии, квантовой механике, философии и даже религии.  

---

-57-

Обобщая сказанное, предположим, что точка пространства-времени имеет два онтологических измерения собственной активности.

• Одно измерение (сфера бытия) связано с влиянием его предшествующей истории; это измерение памяти, которое проявляется как дырка и является невидимой оснасткой активности «центра индетерминации».

• Второе измерение (сфера существования) связано с его взаимодействиями в настоящем; это измерение взаимодействий, и оно проявляется через активность материальных частиц, которые являются видимой оснасткой любой активности центра детерминации.

Рис. 21. Модельные переходы в центр индетерминации Вселенной Пуанкаре

Таким образом, в свете бытийного измерения пространство Вселенной будет проявляться как содержащее дырки, потому что любой предмет или фактор будут повернуты стороной своей памяти. В аспекте существования пространство Вселенной будет проявляться как содержащее материальные частицы, потому что любой предмет или фактор будут высвечены со стороны взаимодействий. В русле диалектики особенно важно подчеркнуть различие и взаимосвязь между обоими измерениями. В заключение своих логических построений профессор Дахин резюмирует, что теория глобаль-

-58-

ной эволюции Вселенной не может быть адекватной, если она будет по-прежнему оснащена только одним концептуальным измерением.

Итак, перед нами абстрактная геометрическая или, точнее, топологическая проблема, которая определенно сильно повлияла на умонастроения великого французского метафизика (так со времен Аристотеля называют ученых, занимающихся философией науки). Это было какое-то особое влияние, заставившее Пуанкаре связать в один тугой узел логических построений конвенционализм, релятивизм и топологию иных измерений. Что предстало перед изумленным взором ученого, когда ему удалось распутать эту научную проблему?

Это было какое-то новое миропонимание, настолько необычное, что оно и стало причиной знаменитого «молчания Пуанкаре»…

Однако проблема Пуанкаре при всей своей загадочности предполагала еще и решение, и оно тоже открывало нечто принципиально новое в облике нашего Мира…

Моррис Клайн в свое время писал, что, хотя математика и является чисто человеческим творением, она открыла доступ к некоторым тайнам природы и этим позволила добиться успехов, превзошедших все ожидания. Как это ни парадоксально, но именно столь далекие от реальности математические абстракции дали человеку возможность многого достичь. Сколь ни искусственно, а иногда и сказочно математическое описание, в нем есть своя мораль. Для мыслящего ученого математическое описание всегда было неиссякаемым источником удивления, рожденного тем, что природа проявляет столь высокую степень соответствия математическим формулам. Заложены ли регулярные зависимости, выражаемые физическими законами, в самой природе и мы лишь открываем их или их изобретает и применяет к природе разум ученого — в любом случае ученые должны надеяться, что их неустанный труд способствует более глубокому проникновению в тайны природы.

-59-

Именно здесь сходятся первые три пазла нашей исторической физико-математической головоломки: физический релятивизм, алгебраическая топология и философия конвенционализма. Все вместе это должно было вызвать какой-то прорыв в миросозерцании ученого. Прорыв настолько впечатляющий и открывающий такие горизонты познания, что Пуанкаре надолго погрузился в глубокое молчание, обдумывая новые перспективы постижения окружающей реальности.

-60-

Часть 2. Загадка гения Перельмана

-61-

«Все грандиозные достижения математики и естественных наук… проистекают из нашего неутомимого желания придать миру в наших умах более рациональную форму, чем та, которую придал ему грубый порядок нашего опыта».

Уильям Джеймс. Прагматизм

«Когда гениальный ученый привносит математический порядок и ясность в хаос чувственных восприятий, он достигает своей цели лишь ценой замены сравнительно доступных разуму понятий символическими абстракциями, не открывающими истинной природы окружающего нас Мира… Невозможно, однако, поверить, что эти порядок и организация, вносимые математической теорией, не являются отражением некой реальной структуры».

Пьер Дюгем. Цель и структура физической теории

Рис. 22. Григорий Яковлевич Перельман

Гениальный российский математик родился и вырос в Ленинграде, учился в знаменитой школе № 239. В 1982 году он выиграл Международную математическую олимпиаду, набрав максимально возможное количество баллов. В СПбГУ получил степень кандидата наук, затем некоторое время ра-

-62-

ботал в Петербургском отделении математического института РАН; в конце 1980-х годов уехал в США, где работал до середины 1990-х, а затем вернулся в Россию.

История доказательства гипотезы Пуанкаре напоминает историю доказательства теоремы Ферма, проведенного выдающимся английским математиком Эндрю Уайлсом. Российский математик Григорий Яковлевич Перельман также на долгие 7 лет практически перестал публиковаться и, уйдя в глубины математических рассуждений, ничем о себе не напоминал. Никто не знал, над чем он работал, пока, подобно грому среди ясного неба, не грянул в ноябре 2002 года первый электронный препринт (предварительная версия статьи, обычно предшествующая публикации и необходимая, чтобы установить приоритет и довести свои результаты до научного сообщества), помещенный Перельманом на популярный сервер электронной библиотеки научных работ Лос-Аламосской лаборатории. В препринте содержалось доказательство более общего геометрического факта, из которого, в частности, вытекала и гипотеза Пуанкаре.

Необычность подачи материала, сенсационный отказ его автора от почестей и наград, а также очень странные мировоззренческие выводы, которые вскоре стали делать философы, математики и физики из решения российского гения, породили своеобразное научно-социальное явление, которое стоило бы так и назвать — проблема Перельмана.

Доказательство Григория Перельмана основано на идеях, которые развил в начале 1980-х годов Ричард Гамильтон. Эти идеи неожиданным образом выводят топологические заключения из фактов о дифференциальных уравнениях — так называемых потоках Риччи, обобщающих уравнения термодинамики.

Каким же образом новые топологические решения способны изменить наши материалистические взгляды на окружающее? Ведь, следуя Уильяму Барретту и его «Иллюзии техники», мы должны были бы считать, что чрезмерное пристрастие к формализму приводит к убеждению, что

-63-

математика — свободный экскурс в пустоту. Некоторые философы не без одобрения отнеслись к подобной сентенции. Вполне понятно, заявили они, что вряд ли можно строить самолеты или запускать ракеты без помощи математики. Однако не стоит, вырывая из контекста то или иное математическое утверждение, спрашивать, какому именно факту в реальном мире оно соответствует. Ясно, что на подобные вопросы невозможно дать четкий ответ…

Нам необходимо также понятие разума как продукта природы, связанного с ней в самих основах своего проявления. Математическим сущностям нет места во вневременном мире… Все они — творения человеческого разума, обретающие бытие только в своем взаимоотношении с окружающей природой. Все человеческое мышление протекает на фоне природы.

Один из лучших обзоров необычной проблемы Перельмана составлен журналистами Сильвией Насер и Дэвидом Грубером для американского еженедельника «Нью Йоркер». Это популярное и авторитетное издание публикует репортажи, комментарии, критику, эссе, художественные произведения, юмор, комиксы и поэзию. Большинство открытий в области литературы впервые появляются именно на страницах этого еженедельника, и хотя его основные темы связаны с культурной жизнью Нью-Йорка, издание весьма популярно и за пределами мегаполиса. Тем необычнее было появление в этом журнале обширной статьи под названием «Многообразная судьба. Легендарная проблема и битва вокруг ее решения».

Американские репортеры начали свой рассказ с предыстории открытия Перельмана, когда вечером 20 июня 2006 года несколько сотен физиков, включая одного нобелевского лауреата, собрались в конференц-зале пекинского отеля «Дружба» на конференцию, организованную известным китайским математиком Шин-Тун Яу. В конце 1970-х годов Яу, которому было тогда двадцать с небольшим лет, совершил серию блестящих открытий, которые положили начало революционному продвижению теории струн в физике и принесли ему, наряду с высшей математической наградой — Филдсовской