Выдающиеся женщины-математики

Пнд, 06/01/2015 - 17:01


Софи Жермен стала автором выдающихся математических работ, но она так и не получила заслуженного признания в научном мире. Теперь во дворе школы им. Софи Жермен в Париже ей установлен памятник

Фигуры Хладни. Немецкий физик получал удивительные узоры, структурирующие пространство, благодаря действию вибрации пластины, на которой насыпан песок. В зависимости от частоты и амплитуды колебания пластины получались различные картины пространства

СОФИ ЖЕРМЕН (1.04.1776 — 27.06.1831)

Софи Жермен — коренная парижанка. Она родилась в состоятельной семье потомственного коммерсанта. Когда Софи было 13 лет, в 1789 году, во Франции началась революция. Ее отец, мсье Амбруаз-Франсуа Жермен, будучи представителем прослойки либеральной буржуазии, горячо и искренне поддерживал революцию.

Софи очень любила уединяться в семейной библиотеке. Там она прочитала и все математические книги. Особенно юную Софи впечатлила история гибели Архимеда, описанная в «Истории математики» Жана Этьена Монтукла. Поразило девочку то, что Архимед был увлечен своими исследованиями даже тогда, когда римляне напали на Сиракузы.
Интерес Софи к математике был крайне нетипичен для девочки того времени — ведь дамы обучались наукам только с целью поддержать «ученую» беседу в аристократическом салоне. Считалось, что единственная наука, которой по-настоящему должна была овладеть знатная дама, была наука (или даже искусство) кокетства, посему все остальное обучение и было подчинено этой цели. Максимум, на что могла рассчитывать современница Софи Жермен, — это что-то типа книги «Философия сэра Исаака Ньютона в изложении для дам» Франческо Альгаротти, написанной весьма фривольно и околонаучно. Девочка же изучала в папиной библиотеке серьезные труды Эйлера и Ньютона.

В 1795 году, когда Софи было 19 лет, открылась Французская Политехническая школа — очень уважаемое и поныне заведение. Софи Жермен доставала конспекты лекций по математике и химии, обучалась, можно сказать, заочно. Так как она не была студенткой, ей пришлось подписываться именем реально существующего студента мсье Антуана Огюста Леблана. Но однажды куратор курса, сам великий Жозе Луи Лагранж, провел что-то вроде контрольной работы и увидел, что его ничем не выделявшийся доселе студент Леблан сильно преуспел за последние полгода. Тут тайна этой чудесной метаморфозы и открылась — студент оказался совсем не студент, а студентка. Но к чести Лагранжа, он не стал раскидываться дарованиями просто потому, что оно (дарование) — женщина, и продолжил обучение Софи в частном порядке.

К сожалению для математики, Софи Жермен не получила фундаментального образования. Ее занятия с Лагранжем и личное знакомство с Лежандром, который тоже предложил ей несколько задач, были всего лишь хорошим подспорьем. Может быть, получи Софи Жермен систематическое университетское образование, да еще будучи «обласкана» вниманием великих математиков своей эпохи, она, возможно, стала бы не просто сильнейшим математиком своего времени, но пополнила ряд гениев, которые делали свои «маленькие революции» в истории «царицы наук». Но как писал Александр Сергеевич Пушкин в бессмертном «Онегине»: «Мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь». И это, к сожалению, характеризует образование Жермен — заоблачное как для женщин того времени и очень слабое для проявления природного таланта в полную силу.

Наконец, перейдем непосредственно к математическому творчеству великой француженки. В начале своего творческого пути ее заинтересовали проблемы теории чисел. Она увлеклась теоремой Ферма. Подробно о роли Софи Жермен в доказательстве теоремы Ферма написано в статье «Великая теорема Ферма» (см. «НиТ» № за 2011г.), но здесь хочется упомянуть, что, занимаясь теорией чисел, Жермен знакомится по переписке с самим Гауссом, правда, представляется ему по старинке — мсье Леблан. Она ведет с ним переписку вплоть до того момента, когда Наполеоновская армия оккупирует Пруссию, где жил Гаусс. Жермен опасается, как бы Гаусса не постигла судьба Архимеда. Она решается открыться великому ученому и направляет ему со своим знакомым офицером Жозефом-Мари Пернетти письмо, в котором подписывается как Софи Жермен. Гаусс ответил, что ему неизвестно это имя, и уже в следующем письме Софи все рассказывает великому математику (можно представить его лицо: два года переписываться с талантливым молодым французом, а тут мало того что эти французы оккупировали Пруссию, да еще и талантливый молодой человек оказался молодой девушкой — и талант ее от того меньше не стал). Но в который раз великий математик спасает лицо математики от предрассудков. Вот что он писал: «Женщина, из-за своего пола и наших предрассудков, встречается со значительно большими трудностями, чем мужчина, постигая сложные научные проблемы. Но когда она преодолевает эти барьеры и проникает в тайны мироздания, она, несомненно, проявляет благородную смелость, исключительный талант и высшую гениальность». К сожалению, вскоре Гаусс стал профессором астрономии в Геттингенском университете, и их связь оборвалась. Но не прекратилась научная работа Жермен.

В 1808 году немецкий физик Эрнст Ф. Хладни провел в Париже демонстрацию своего эксперимента. На металлическую пластину он насыпал песок и стал водить смычком по краю пластины. На плоскости пластины песок стал формировать характерные симметричные фигуры, рисунок которых зависел от высоты звука. (Читателям мы рекомендуем в You Tube набрать для поиска фразу «Фигуры Хладни» и поискать наглядное видео по этой теме. В современных экспериментах вместо смычка используют кварцевые резонаторы или другие генераторы высоких частот с возможностью изменения частоты, отчего эксперименты получаются еще более наглядными.) Опыт произвел сильное впечатление на французское научное сообщество и был продемонстрирован перед Наполеоном. После этого император организовал конкурс среди ученых Первого класса, призом в котором являлась медаль из золота весом в 1 килограмм. По условиям конкурса нужно было в течение двух лет (максимум) объяснить фигуры Хладни с научной точки зрения.

Софи Жермен взялась за эту работу. Она пыталась перенести теорию колебания стержня, разработанную Эйлером, на случай плоской пластины. По истечении срока Жермен оказалась единственным участником, который подал свою работу для рассмотрения, но жюри не удовлетворилось предоставленным материалом. Конкурс был продолжен еще на два года. Лагранж, будучи членом жюри, исправил неточности в расчетах Жермен и представил уравнение, которое в некоторых случаях должно было описывать фигуры Хладни. Жермен разработала методику — как из уравнения Лагранжа можно построить фигуры Хладни. Но и на этот раз она удостоилась лишь похвальной грамоты. В это время над фигурами Хладни начинает работать и Симеон Дени Пуассон. Он пытается вывести теорию колебания пластины исходя из физических законов, руководствуясь молекулярным строением вещества и законами Ньютона, — и приходит к уравнению Лагранжа. Но в то время молекулярное строение вещества было чем-то сродни темной материи сейчас — теорией популярной, но не строго доказанной. Поэтому рассуждения Пуассона были верны математически, но изначально несколько «притянуты за уши». Приз так и остался никому не присвоенным. Жермен снова предпринимает попытку математического обоснования проблемы и подает на рассмотрение свои труды в третий раз. Жюри нашло доказательство верным, но с оговоркой. Премию присудили Софи Жермен, однако на церемонию награждения она не явилась.

Присуждение премии явилось ее признанием со стороны научного сообщества — теперь она могла посещать заседания Академии наук, не дожидаясь официального приглашения, необходимого ей ранее как женщине. В 20-х годах Жермен снова занимается теоремой Ферма. Увы, в 1831 году Жермен умирает после 2-х лет борьбы с раком груди.
На Эйфелевой башне есть имена ученых, которые разрабатывали теорию упругости, без которой не могло быть и самой башни, но имя Софи Жермен там отсутствует. Нет его и во многих книгах по истории математики, особенно в книгах того времени, и вообще его много где нет… Будем же хранить его в нашей памяти.

Другие материалы рубрики


  • Мы все знаем, что слово может созидать — и слово может разрушать! Но, пожалуй, нет и не будет лучшего примера, как словами была разрушена великая держава, чем пример с советской печатью в СССР…
    А начиналось все со свободы печати!
    Еще в своей работе «Что делать?» В.И. Ленин назвал газету не только коллективным агитатором, но и организатором — мол, людей информированных проще поднять на соответствующие политике партии свершения. Поэтому-то почти сразу после Великого Октября все оппозиционные газеты и журналы в стране и были закрыты, чтобы некому было сеять сомнения в умах людей. Теперь «правду» о жизни в стране и за рубежом советским гражданам сообщали только лишь советские издания, и, надо сказать, на первых порах они действительно ее сообщали!



  • ...А дороги! Знаменитые римские дороги во многих частях Европы использовались по прямому назначению вплоть до начала XX века. Какую современную дорогу можно использовать... нет, даже не две тысячи лет, а хотя бы пару сотен? Хотя бы 20 лет без ремонта? Чтобы по достоинству оценить цифры, которые я приведу чуть ниже, нужно хорошо представлять себе, что за инженерное сооружение такое - римская дорога. Сначала - роется траншея глубиной примерно метр. Если почва некрепкая, заболоченная, в дно траншеи забиваются дубовые сваи. Края траншеи укрепляются каменными плитами. Затем, как в пироге, выкладываются разные слои - крупного камня, камня помельче, песка, снова камня, извести, черепичного порошка... "Слоеный пирог" заполняет всю вырытую траншею. Сегодня это называется дорожной подушкой. Сверху на подушку кладется собственно дорожное покрытие - каменные плиты, расположенные небольшой горкой, чтобы дождевая вода стекала с центра дороги в боковые дренажные канавы. На римские дороги расходовалось больше каменного материала, чем на дороги современные. На секунду напомню, что экскаваторов тогда не было. И камни обтесывали вручную.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Чем нас влечет будущее? Нашим разумом владеет неуемное желание узнать то, чего еще нет, увидеть то, что ожидает человечество и определит облик следующей эпохи. Эта жажда познания подталкивает ученых исследовать будущее, создавая его теоретические модели. В общей массе футурологических прогнозов встречаются такие, в которых ведется речь о системном масштабном кризисе и ставится вопрос о завершении планетарного цикла истории. В других же, наоборот, говорится о вариантности будущего — веере различных сценариев грядущего. Что же ожидает нас в дальнейшем: финал или новый виток развития? И какие моменты необходимо учитывать при создании объективной картины будущего?

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...В начале XIX века А. С. Грибоедов показал горе от ума в нашем мире. В его сочинении непонятым и страдающим стал умный человек. За два столетия многое изменилось. Нынче эпитет "умный" - наиболее желанный и почетный для людей; а сам разум - признанный авторитет при решении любых проблем. Однако теперь он окончательно "с сердцем не в ладу". Утратив эту связь, человек многое потерял и в самом себе, но счастья не обрел. При всех внешних достижениях в опустошенном рационализмом внутреннем мире "умных" тревожно, тускло, убого. В итоге формула Грибоедова приобрела прямой смысл: всем людям горе от ума. Они увидели в нем земного Бога, а он оказался кесарем мира сего.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Западный фронт. Германские подразделения ночью скрытно проникли в обширную рощу с прилегающей к ней разрушенной деревней и готовились к атаке. Французские и бельгийские командиры не знали о численности вражеских войск и артиллерии. И тогда в воздух поднялся аэроплан для разведки. Вместе с пилотом в нем находился бельгийский король Альберт I. Немцы открыли по машине сильный огонь. Шрапнель рвалась совсем рядом. Но самолет не ретировался. Избегая попаданий, он маневрировал, то спускаясь по крутой спирали вниз, то стремительно поднимаясь зигзагами вверх.
    С аэроплана были выброшены сигналы, и тяжелая артиллерия союзников обрушила град снарядов по обнаруженному скоплению противника. Только после этого самолет приземлился. Германская пехота понесла большие потери...

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Испокон веков люди прятали ценности, даже когда их сокровищам не угрожала никакая опасность. Причиной тому зачастую была вера в загробную жизнь, и у многих древних народов принято было готовиться загодя к потустороннему существованию. И хотя народная мудрость гласит: “В гроб с собой золото не возьмешь”, — древние предпочитали свои сокровища прихватывать на тот свет.
    В исландских сагах рассказывается, как некто Скаллагрим, заботясь о своем загробном будущем, еще при жизни утопил в болоте сундук с серебром. Его сын Эгиль, известный скальд (поэт-певец у древних скандинавов), получил в награду от английского короля два сундука с серебром и незадолго до своей смерти с помощью рабов зарыл сокровища в укромном месте, а рабов перебил. А предводитель викингов города Йомсборга, Буи Толстый, когда его смертельно ранили в морском бою, поспешил выпрыгнуть с двумя сундуками золота за борт корабля — таким образом он материально обеспечил свое прибытие в мир праотцов.
    В течение тысячелетий копилось на земле богатство, чтобы затем уйти вместе с владыками в землю или исчезнуть в пламени погребального костра. Особой пышностью сопровождались похороны любимца Александра Македонского Гефистиона: в погребальный костер были брошены оружие, золото, серебро и драгоценная одежда умершего. В 410 году в Италии умер король готов — Аларих. Чтобы оградить место захоронения своего короля, его подданные перегородили реку плотиной, а когда русло обнажилось, вырыли на дне реки огромную усыпальницу.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Для «большой» экономики важен наметившийся во второй половине 1990-х годов рост производства продуктов питания (хлеб, вода, мед, травы, сыр, вино, чай) под «церковной» маркой. Практически в каждой области на прилавках продовольственных магазинов можно найти «церковную» или «монастырскую» воду и мед, в крупных городах — церковные пекарни. Как правило, производители позиционируют не только их моральные («церковные»), но и материальные («экологичность») признаки. Фактически на наших глазах создается сектор «чистой» пищевой продукции, реальная роль церкви в котором ясна не вполне. Учитывая успех подобного рода продуктов в европейских странах, вполне возможно, что в России кампания борьбы за «чистоту» пищи будет иметь очевидный «православный» привкус.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • ...По некоторым данным, в этой организации состоит более 55 тысяч членов из 84 стран. Согласно декларациям ее духовных лидеров, человечество должно прийти к бессмертию, используя метод клонирования.

    В 2002 году Бриджит Буаселье, являющаяся руководителем компании Clonaid, близкой к секте, сообщила о том, что на свет появился первый клон – девочка по имени Ева (Eve).
    Однако убедительных доказательств существования клонированного ребенка научной общественности представлено не было. Вместе с тем, это заявление весьма широко обсуждалось в прессе.
    Добавлю к этому, что в ряде стран, среди которых была и Россия, наложен запрет на клонирование человека. В обществе развернулась широкая дискуссия о перспективах развития этого научного направления. Ее участниками стали не только видные ученые, но и авторитетные деятели, представляющие наиболее многочисленные религиозные конфессии мира.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Нежелание людей добровольно надевать ремни безопасности может быть вызвано осознанием предельно маленькой вероятности попадания в аварию с летальным исходом во время единственной поездки. Поскольку такие аварии случаются только один раз на несколько миллионов личных поездок, а приводящее к нетрудоспособности повреждение только один раз на сотню личных поездок, отказ надеть ремень безопасности может казаться вполне обоснованным. Однако такое решение выглядит менее здравым, если принять во внимание перспективу множественных поездок и рассмотреть существенную вероятность аварии в какой-либо из поездок. Так, в экспериментальном исследовании респондентам сообщалось, что за 50 лет вождения (около 40000 поездок) вероятность смерти увеличивается до 0,01, а вероятность получить, по крайне мере, одно приводящее к нетрудоспособности повреждение до 0,33. Участники эксперимента, рассмотрев эту перспективу длиною в жизнь, относились к ремням безопасности (и воздушным подушкам) более благосклонно, чем это делали люди, которых просили рассмотреть перспективу единичных поездок...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Еще раз напомню, что календарной проблемы не существовало бы, если бы Земля, совершив полный оборот вокруг Солнца, одновременно целое число раз повернулась вокруг своей оси. Фактически же наша планета за это время делает 365 полных оборотов и еще примерно четверть. Именно это учитывается юлианским календарем, который складывает эти четвертинки в дополнительные сутки (29 февраля) в високосном году. Однако следующая проблема состоит в приблизительности этой самой "четвертинки" оборота (выше уже упоминались соответствующие расчеты Гиппарха), из-за которой в юлианском календаре за 128 лет появляется погрешность в целые сутки. В результате в XVI веке было замечено, что весеннее равноденствие вместо 21 марта наступало уже 11-го. Впрочем, ошибка отмечалась и раньше, несколько пап собирались ей заняться, приглашали к решению проблемы Коперника, но тот отказался, ибо не располагал всеми необходимыми научными данными. И вот наконец для устранения замеченного календарного дефекта папа Григорий XIII собрал комиссию из знаменитых астрономов, математиков и священнослужителей.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5