На языке цифр
С точными науками я никогда не дружила, вернее, они мне нравились, но непонимание, как можно применить на практике тригонометрические функции или линейную алгебру, создавало в моем сознании когнитивный диссонанс.
Это я сейчас понимаю, что система образования у нас консервативная, по крайней мере была 15 лет назад, и объяснять детям, что геометрия, алгебра, физика окружают нас везде и являются частью обычной жизни, не входило в задачу педагогов. Усугубляла положение и расхожая фраза — «ты все равно гуманитарий, зачем тебе точные науки?». Так что в моем гуманитарном уме сформировался принцип познания мира через слова и образы, а вот как исследовать мир через цифры, теоремы — осталось загадкой.
— Я уверен, что есть гуманитарии от природы, а есть те, кому плохо преподавали математику, — проясняет мое сознание ректор Московского университета Дмитрия Пожарского, доктор физико-математических наук Алексей САВАТЕЕВ, приехавший в Екатеринбург с циклом лекций. — На самом деле, к какой бы категории вы ни относились, я считаю, что уровень преподавания школьной математики низок. Он не позволяет выходить на решение сложных задач, необходимых для развития экономики, государственной службы. Вы говорите, что такой уровень нужен лишь в специальных классах. Неверно. Хорошее понимание математики нужно абсолютно всем, она формирует ясное мышление, полезное и гуманитариям. Будь моя воля, я бы существенно изменил систему преподавания в школах, но это не в моих силах, поэтому я просто начитал цикл лекций «100 уроков математики», который любой человек совершенно бесплатно может посмотреть в Интернете, — говорит Алексей.
Можно посмотреть в глобальной сети, а можно услышать и из первых уст. Алексей Владимирович 6 месяцев в году ездит по стране и рассказывает, что математика может быть интересной. Посетил ученый и Екатеринбург. Я не удержалась и дала своему гуманитарному мозгу второй шанс — вдруг и правда начну наконец понимать язык цифр.
Задача оказалась сложной, но решаемой. На попытке Алексея объяснить теорему Пуанкаре, доказанную Григорием Перельманом и ставшую первой и единственной на данный момент из решенных задач тысячелетия, мой мозг стал уплывать в неизвестном направлении. И не оттого, что было скучно. Нет, задорно нарисованные на доске в помощь слушателям формы бублика и шара проясняли законы топологии (основа гипотезы Пуанкаре), но не проясняли моего тумана в голове — а польза человечеству какая от работы Григория Перельмана!?
— Понимаете, это достижение цивилизации, — уже позже в личной беседе объяснял мне Алексей. — Так же как до сих пор не доказанная теорема Эвклида о том, что множество простых чисел является бесконечным. Цивилизации рушились, а математические знания передавались из поколения в поколение. Прикладная наука здесь не при делах. Математика в принципе чистая наука. Нам не важно, как будут применять наши знания, нам важно найти истину — она дороже всего, — считает Алексей.
Но все же — к чему вдруг ученый стал рассказывать про гипотезу Пуанкаре, доказательство которой не все математики в силах до конца понять, не о говоря уж о простых смертных? А вот к чему.
Почти все из нас держали в руках футбольный мяч, и кто-то мог даже заметить, что он сшит из 12 правильных пятиугольников и 20 правильных шестиугольников. Никакие другие фигуры для формирования идеального шара, как наша Земля, не подойдут. Но почему? Не буду загружать читателя сложными формулировками, поясню просто насколько смогу. Согласно топологии — разделе математики, изучающей свойства пространства, поверхность шара идеально без щелей заполняется 12 правильными пятиугольниками и 20 правильными шестиугольниками. Топологи проводили эксперименты, делали расчеты, изучали нашу планету, Вселенную и получили именно такие данные. Именно используя основные законы топологии, сравнивая формы сферы и тора (по-простому — бублика), Перельман доказал теорему Пуанкаре о том, «что всякое односвязное компактное трехмерное многообразие без края гомеоморфно (похоже) трехмерной сфере». А в переводе на русский — наша Вселенная (то есть односвязное компактное трехмерное многообразие без края) конечна и трехмерна.
Вот так, оттолкнувшись от чемпионата Европы-2016, формы футбольного мяча, мы за 60 минут пришли к пониманию устройства Вселенной.
На десерт Алексей Саватеев оставил недоказанную теорему Эвклида о простых числах и доказанную в 1994 году теорему Ферма, утверждающую, что если мы имеем значения n > 2, тогда уравнения xn+ yn = zn не располагают ненулевыми решениями в натуральных числах. Ничего непонятно? Не страшно, посмотрите, скажем, лекцию Алексея Саватеева «Визуальное представление бинома Ньютона» для школьников 5—6-х классов, и вы поймете: утверждение, гласящее, что доступно рассказанная высшая математика может быть понятна детям и закоренелым гуманитариям, окажется верным.