Самая великая научная загадка: как Пьер Ферма создал теорию чисел и озадачил математиков на три сотни лет вперед

Юрист по образованию, Пьер де Ферма избрал себе необычное хобби — математику. Он мог решить сложные геометрические задачи с помощью интуиции, заметив между числами пару закономерностей. Такой «творческий» подход не мешал де Ферма вести переписку с учеными и оставить после себя теорему, которую не могли решить видные математики еще триста лет.

Прирожденный математик: первые шаги Пьера Ферма

Пьер Ферма родился в семье зажиточного кожевника и второго городского консула Доминика Ферма. Мать мальчика, Клер де Лонг, преподавала математику и, помимо Пьера, воспитывала еще троих детей. Они жили в небольшом французском городке Бомон-де-Ломань.

В 1623 году Пьер поступил в Тулузский университет, где получил степень бакалавра по праву. После он продолжил учебу в Бордо и Орлеане. В те годы Ферма начал интересоваться математикой, вдохновляясь трудами Франсуа Виета, и даже провел первые самостоятельные исследования экстремумов.

По окончании обучения Пьер Ферма выкупил должность советника в Парламенте Тулузы и стал одним из членов Высшего суда Франции. Поле присяги он добавил к своему имени частицу de — признак знатности. Пьер де Ферма был королевским советником до конца жизни.

Как Пьер Ферма заложил основы аналитической геометрии и поссорился с Декартом

Жизнь мужчины была спокойной — в свободное от службы время Пьер де Ферма занимался изучением языков. Он знал французский, итальянский, испанский, окситанский, латинский и греческий языки. Среди коллег Ферма был также известен как искусный поэт, поэтому коллеги нередко обращались к нему за переводом древних текстов.

Еще одним хобби Пьера стала математика. Ферма занимали все области науки: он вел долгие переписки с Декартом, Паскалем, Гюйгенсом и другими учеными. В 1636 году Ферма разработал способ находить максимум и минимум функции, а также касательных к различным кривым. Именно его расчетами вдохновился Исаак Ньютон при создании дифференциального исчисления.

А вот Рене Декарту работа Пьера понравилась меньше. Несмотря на то, что они работали над основами аналитической геометрии параллельно, Декарт заподозрил Ферма в плагиате. Он написал разгромный отзыв, хотя позже научное сообщество назвало метод Ферма более удачным.

«Не сложнее школьного уравнения»: Великая теорема Ферма

Это одна из самых популярных задач математики. Формулировка Пьера де Ферма не заняла и двух строк, однако, по его словам, решение было достаточно длинным — поэтому приводить его ниже математик не стал. К слову, сам Пьер решил уравнение неверно. А вот ученые по всему миру приняли этот вызов с особым энтузиазмом.

Над доказательством работали Леонард Эйлер, Иоганн Дирихле, Эрнст Куммер и другие. Великая теорема Ферма по-прежнему лидирует среди математических «загадок» по количеству неверных решений. В начале XX века Пауль Вольфскель даже пообещал 100 тысяч марок тому, кто сможет ее «одолеть».

Теорему все же доказали. Правда, это случилось намного позже — аж в 1994 году. Тулузский юрист не обманул: решение действительно заняло слишком много места. Так, Математик Эндрю Уайлс опубликовал ответ на 129 страницах журнала Annals of Mathematic.

Другие открытия Пьера Ферма

Пьер Ферма был скорее экспериментатором, чем математиком. Все значения он получал интуитивно, раз за разом пытаясь найти закономерность. В 1640 году он впервые писал математику Марену Мерсенну о неком «замечательном свойстве» простых чисел при делении. В будущем теорему доказал Леонард Эйлер — на это у ученого ушло 7 лет.

Ферма также обнаружил метод факторизации, который позволял разложить натуральное число на множители. Среди других математических открытий — теорема о прямоугольном треугольнике, классификация кривых в зависимости от порядка их уравнения, вариационный принцип геометрической оптики и другое. Все они стали «стартом» для многих законов математики и физики.

Очень скоро Мерсенн пригласил Пьера де Ферма в собственный кружок математиков. Однако даже там Ферма остался любителем: при жизни не был напечатан ни один его труд. А вот его основная карьера шла в гору: в 1648 году он стал членом Палаты эдиктов в городе Кастр.

В 1650-е годы на Францию обрушилась чума, во время которой заразился и Пьер, однако чудом мужчине удалось выжить. Из-за многочисленных смертей коллег ему даже пришлось публично опровергать свою кончину. Такое несчастье продвинуло юриста по службе: он занял должность высшего судьи Парламента.

В 1654 году Ферма отправился в путешествие по Европе, но вскоре его здоровье пошатнулось. Столь ожидаемая встреча с Паскалем перенеслась на неопределенный срок. Но ей все же было не суждено состояться: Пьер де Ферма скончался в 1665 году в Кастре.

В годы Французской революции его могила была утеряна. Публикация трудов стала возможна благодаря старшему сыну Клеман-Самуэлю, который обнародовал переписки отца с математиками — именно в них содержалось описание большинства работ.