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


  • ...Процесс мумифицирования был довольно долгим и кропотливым, он длился 70 дней. Сразу же после предполагаемой смерти человека жрец делал надрез на левой половине живота умершего и поспешно извлекал нож, чтобы не навлечь на себя гнев близких и родственников покойника. Такой обычай возник в результате случаев преждевременного ошибочного установления смерти. Затем помощники извлекали внутренние органы, за исключением сердца, средоточения души и мысли, тщательно промывали их ароматическими жидкостями и заполняли их миром и ароматическими веществами. Затем все вновь помещали на место и зашивали, натерев бальзамирующими веществами. С помощью хитроумного крючка через ноздри покойного извлекали по частям мозг, а полость черепа также заполняли специями. Тело обмывали солевым раствором и оставляли на 70 дней, затем обмывали еще раз, натирали камедью, обертывали полотнами тканей и помещали в деревянный саркофаг.
    Египтяне считали, что «Душа» Ба — сокол с человеческой головой — «жизненная сила» человека: человек умирает, когда Ба покидает тело, вылетая через рот, и оживает после возвращения Ба к мумии. Именно поэтому и бальзамировали умерших, чтобы сохранить тело нетленным для «души» Ба.
    Самой древней человеческой мумии 7039 лет. Она найдена не в Египте, а в Чили и находится в настоящее время в Сантьяго, в Национальном музее истории природы.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Сегодня наука столкнулась с ограничениями этического характера практически во всех областях знания. Мы еще не решили для себя, насколько правомерно клонирование человека и искусственное изменение его генотипа, допустимо ли стимулировать возникновение разума у животных. Физика элементарных частиц может открыть способ получения невиданных ранее количеств энергии — а заодно и оружия, по мощности которому не будет аналогов, психология и психиатрия обнаружили методы контроля сознания и корректировки поведения — вербальные и физиологические. Характерна крайняя «аккуратность» в космических исследованиях: все посылаемые на Марс аппараты тщательно стерилизуются, чтобы не занести на Красную планету земные микроорганизмы; космическая станция Галилео с той же целью была уничтожена в атмосфере Юпитера — иначе сохранялся шанс, что в результате столкновения с Европой туда может быть занесена земная жизнь; в ходе эксперимента НАСА «Deep Impact» — бомбардировки кометы Tempel-1 для изучения химического состава кометного вещества — в астрономических кругах разгорелась жаркая дискуссия по поводу допустимости таких «варварских» способов изучения.

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


  • 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


  • Дело в том, что данная тема довольно близка мне, по крайней мере, ввиду двух причин. Во-первых, я сам уже давно интересуюсь феноменом креативности и возможностью ее применения в науке и технике. Во-вторых, мне довелось некоторое время сотрудничать в качестве тренера по креативности с одной крупной бизнес-структурой своего города, где я научился не только применять различные методы на практике, но и обучать этому других людей.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Думается, что угроза, хотя и реальная, но весьма отдаленного будущего. Дело в том, что интеллект как таковой может зародиться в мозге, имеющем определенную критическую массу. Природа смогла дать всего один-единственный пример — мозг человека, который остается самым загадочным и сложным объектом в доступном нам мире. Вес этого живого «нейрокомпьютера» никак не бывает меньше килограмма. К живым существам на Земле с таким и даже более крупным мозгом относится не так уж и много организмов — на суше, к примеру, это слоны, в водах Мирового океана — киты и дельфины. И если мозг их по весу и объему сравним или даже превосходит мозг человека, то остаются еще и такие показатели, как структура, архитектоника, принцип функционирования.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...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


  • ...Вот еще пример противоречивости. Парламент некоего государства с маленьким госбюджетом решает, на что истратить народные деньги. Так как средств мало, нужно отдать большую их часть на что-нибудь одно, пренебрегая остальными национальными интересами. Парламент разделился на три примерно равные части. Одна треть желает направить финансы на социальную помощь населению, другая треть - на развитие рынка, и, наконец, оставшиеся депутаты хотят, чтобы эти деньги были истрачены на реформу Министерства обороны. Так как все депутаты уверены в своей правоте, найти общий язык они не могут. Сдаваться никто не намерен, каждый гнет свою линию. Это замкнутый круг, ведь какая бы точка зрения ни возобладала, большинство будет считать, что деньги истрачены неправильно. Большинство всегда будет в проигрыше.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Любой из нас с детства часто слышит, что высшее образование важно. Из-за чего складывается такое мнение? Все дело в том, что получение качественного образования дает высокий статус социальный, нормальную зарплату при трудоустройстве и интерес будущих работодателей. Помимо этого, обучение гарантирует развитие не просто профессиональных, но и личностных качеств.

    Каждый выпускник школы желает поступить в престижный ВУЗ, надеясь на будущие всевозможные привилегии. Это оправданно, так как образованные граждане мыслят гораздо глубже, чем те, кто решил ограничиться начальным или средним образованием.



  • Крупнейшего «западника» нашей страны — Петра Великого — ругают ныне даже многие из тех, кто прежде его хвалил. Некоторые из обвинений в его адрес просто смехотворны. К другим следует отнестись серьезно.
    А самое серьезное из них — утверждение о том, что в эпоху Петровских реформ произошел раскол нации.
    На протяжении двух столетий под одним названием существовало фактически два народа. Узкий слой «русских европейцев» и громадная масса «русских туземцев». Противоречия между ними временами обретали остроту противоречий между колонизаторами и жителями колоний.

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


  • ...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