Математика для гуманитариев: живые лекции | страница 20



Вы распределяете земельные участки, измеряете какие-то пря­моугольные куски, у вас получается квадратное уравнение. Можно медленно прикидывать, как это сделать, а можно быстро получить ответ.

Слушатель: То есть практическое применение какое-то было?

А.С.: Ну, раньше — да. Дальше эта идея развивалась так. А что, если я напишу уравнение:

аж>3 + Ьх>2 + сх + d = О?

Могу я написать универсальную формулу, с помощью которой можно вычислить ж? При этом разрешается складывать, вычитать, умножать, делить и даже извлекать корни, причем любой степени. Но больше ничего не разрешается.

Слушатель: От куба и дальше такого сделать нельзя.

А.С.: Можно; но эту формулу не изучают в школе. Форму­ла для кубического случая была придумана в первой половине XVI века. Несколько математиков работали над этой проблемой одновременно. Сейчас формула носит имя Джироламо Кардано, но он не придумал ее, а опубликовал метод другого математика (т. е. «громко об этом заявил»).

Чтобы выписать эту формулу, мне понадобится целая доска, поэтому я не буду этого делать. Как только поняли механизм ре­шения кубического уравнения, сразу придумали формулу для ре­шения уравнения четвертой степени. Она была еще страшнее. Вы­вел ее ученик Кардано, по фамилии Феррари. Всё это происходило в XVI веке, когда математики уже свободно обращались с буква­ми, поэтому был сформулирован самый общий вопрос. Можно ли написать формулу для решения уравнения произвольной степени:

а>пх>п + a>n-ix>n+ ... + a,Q = О

>п>п-1,... — известные числа. Так обозначают для удобства. А то вдруг не хватит букв алфавита для их обозначения?)?

Пусть она займет 10 досок, пусть она займет 100 досок. Пого­ня за этой формулой продолжалась до конца XVIII века. А в са­мом начале XIX века прозрение спустилось на несколько человек сразу, из которых самым главным я считаю французского мате­матика Эвариста Галуа (хотя первым ситуацию в общих чертах осознал Жозеф Луи Лагранж). Было доказано, что никакая ко­нечная формула не может быть решением уравнения произволь­ной степени. Такой формулы не существует. Не потому, что люди еще глупые или не все формулы перебрали или, может быть, они не так ставили корни. Никакое выражение, содержащее плюс, ми­нус, умножить, разделить и извлечь корень любой степени не мо­жет при подстановке в уравнение а>пх>п + а„_>п^>1 + ... + ао = О полностью сократиться. Это — математически строгий результат начала XIX века7.

Еще очень известна теорема Ферма. Доказательство теоремы Ферма — это примерно 120 страниц трудного текста для очень посвященного человека.