Найти в Дзене
Математика не для всех

Восхождение на Олимп и начало падения гения Александра Гротендика (ч.2)

Приветствую Вас, уважаемые Читатели! В прошлой статье я рассказывал про родителей и первые шаги в математике удивительного Александра Гротендика. Сегодня я продолжу рассказ о том, как зарождался гений абстракции. Поехали!

Европа восстанавливалась после самого ужасного события мировой истории, приходила в себя и математика. В 1948 году Гротендик после окончания университета приезжает в Париж - центр математического образования Франции, где базировались знаменитые французские математики - Анри Картан, Андре Вейль, Лоран Шварц и другие.

Одна из встреч математиков группы Бурбаки. Источник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Bourbaki_congress1938.png
Одна из встреч математиков группы Бурбаки. Источник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Bourbaki_congress1938.png

В то время в Франции уже сформировалась т.н. группа "Бурбаки" - объединение молодых математиков, старавшихся аксиоматизировать математику в строгой манере на невиданном ранее уровне абстракции.

Например, таким образом давалось определение "1" в трактате Бурбаки "Теория множеств". Гротендик тоже вступит в эту группу, но работать будет еще на более абстрактном уровне. Кстати, несмотря на критику, труды молодых ученых (одно из условий - возраст меньше 50 лет) оказали огромное влияние на развитие математики 20 века.
Например, таким образом давалось определение "1" в трактате Бурбаки "Теория множеств". Гротендик тоже вступит в эту группу, но работать будет еще на более абстрактном уровне. Кстати, несмотря на критику, труды молодых ученых (одно из условий - возраст меньше 50 лет) оказали огромное влияние на развитие математики 20 века.

Александр собирался получить докторскую степень за свои работы в теории меры, но оказалось, что тематика уже исследована Анри Лебегом. Узнал это Гротендик на семинарах Анри Картана, который был восхищен потенциалом молодого человека и порекомендовал ему продолжить научную работу в другом пристанище математиков - Нанси.

Наставничество Лорана Шварца позволило Гротендику "перепрыгнуть" пропасть, которая на тот момент на позволяла ему на равных общаться с другими великими математиками. При чем речь не только об отсутствии академического образования. но и о трудностях общения на французском языке. Источник: https://scisne.net/ax/d1/1/struna/shvarc.jpg
Наставничество Лорана Шварца позволило Гротендику "перепрыгнуть" пропасть, которая на тот момент на позволяла ему на равных общаться с другими великими математиками. При чем речь не только об отсутствии академического образования. но и о трудностях общения на французском языке. Источник: https://scisne.net/ax/d1/1/struna/shvarc.jpg

Там Гротендик работает над четырнадцатью проблемами, касающимися локально выпуклых пространств, данными ему первым его настоящим учителем - будущим Филдсовским лауреатом Лораном Шварцом. Решив все задачи, Гротендик в 1953 году получает ученую степень за работу в области векторных топологических пространств.

Доказанное им неравенство Гротендика оказывается удивительным образом связано с проблемой "квантовой нелокальности" - одного из краеугольных камней квантовой механики (для полной информации почитайте материал про парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена). Затем математик на два года уезжает в преподавать в университет Сан-Паулу в Бразилии, а затем и в Канзасский университет в США в статусе человека без гражданства.

Паспорт Нансена - официальный документ, который выдавался беженцам от лица Лиги Наций. Именно с таким документом Гротендик прожил всю свою жизнь. Источник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/No-nb_bldsa_6e001.jpg/418px-No-nb_bldsa_6e001.jpg
Паспорт Нансена - официальный документ, который выдавался беженцам от лица Лиги Наций. Именно с таким документом Гротендик прожил всю свою жизнь. Источник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ae/No-nb_bldsa_6e001.jpg/418px-No-nb_bldsa_6e001.jpg

В 1957 году, уже вернувшись во Францию и под влиянием Жан-Пьера Серра Александр приступает к работам в области алгебраической геометрии, революцию в которой ему суждено совершить.

В этом же году от знаменитого тополога Оскара Зарисского Гротендик получает приглашение еще раз приехать в штаты в Гарвард, однако поездка срывается из-за нежелания подписывать стандартное обещание "не работать над свержением правительства Соединенных Штатов", которое было необходимо для получения разрешения на въезд в США.
Соответствующее требование в анкете скорее всего опирается на т.н. "акт Смита (1940)" - документ, определяющий как преступника любого, кто "сознательно или умышленно защищает, подстрекает, консультирует или преподает об обязанности, необходимости, желательности или правильности свержения правительства Соединенных Штатов". Борьба с красной угрозой началась еще во время войны. Источник: https://cdn.logicgoat.com/wp-content/uploads/2014/12/smith-mundt-act.jpg
Соответствующее требование в анкете скорее всего опирается на т.н. "акт Смита (1940)" - документ, определяющий как преступника любого, кто "сознательно или умышленно защищает, подстрекает, консультирует или преподает об обязанности, необходимости, желательности или правильности свержения правительства Соединенных Штатов". Борьба с красной угрозой началась еще во время войны. Источник: https://cdn.logicgoat.com/wp-content/uploads/2014/12/smith-mundt-act.jpg

В 1958 году начинается самый продуктивный, по признанию самого Гротендика, этап математической карьеры, совпавший с работой в Институте высших научных исследований. Александр вместе с коллегами приступает к написанию основополагающего трактата "Элементы алгебраической геометрии", который позже назовут Евангелие от Гротендика.

Многие товарищи Гротендика отмечали, что его совсем не интересуют какие-либо знаменитые нерешенные задачи, а его целью было получение "чистого" базового математического знания на максимально высоком уровне абстракции. Кстати, я уже писал и о "королеве абстракции" - Эмми Нётер

"Золотой век" Гротендика также приводит к значительному развитию т.н. К-теорию (от немецкого "klasse") - направление абстрактной математики, о принципах которой размышляли ранее Эмми Нётер и Джоном Уайтхед. Предмет изучения К-теории - это семейства функторов (термина из теории категорий - в конце статьи будет ссылка на мой материал на эту тему), переводящих топологические пространства в соответствующие кольца.

Насколько это возможно простое объяснение - ниже по тексту.
Вы наверняка видели эту картинку. Она обычно приводится во всех статьях, которые на обывательском языке рассказывают про топологию - науку, изучающую свойства объектов, не изменяющихся при деформациях  Источник: https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1706621/pub_5e09feb75fd55f00b17ccbf1_5e0a0162028d6800af15fa84/scale_1200
Вы наверняка видели эту картинку. Она обычно приводится во всех статьях, которые на обывательском языке рассказывают про топологию - науку, изучающую свойства объектов, не изменяющихся при деформациях Источник: https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1706621/pub_5e09feb75fd55f00b17ccbf1_5e0a0162028d6800af15fa84/scale_1200

Топологическое пространство имеет более сложную структуру, чем кольцо. Гротендик придумал и описал семейство функторов (читай - преобразований между математическими объектами), которые сопоставляют каждому топологическому пространству более простую алгебраическую структуру - кольцо. Оказалось, что изучая порожденные таким образом кольца, можно проще вычислять некоторые характеристики исходного топологического пространства.

К-теория стала еще одним мостом, которые так любил наводить Гротендик. Мостом между топологией, теорией категорий и алгебраической геометрией. Кстати, К-теория в современности используется в теории струн.

Рассуждая еще более абстрактно, Гротендик разработал теорию схем - метаматематическое направление, даже формальное описание предмета которого является слишком сложным для восприятия и требует развернутого объяснения каждого слова, входящего в его определение.

Источник: https://www.aljazeera.net/wp-content/uploads/2017/12/2f730896-42ad-41d7-84fc-44fa23e859fa.jpeg
Источник: https://www.aljazeera.net/wp-content/uploads/2017/12/2f730896-42ad-41d7-84fc-44fa23e859fa.jpeg
Студенты Гротендика иногда жаловались, что на его лекциях никогда не приводилось никаких конкретных примеров.Наряду с таким уровнем абстрагирования, Гротендик считал, что каждый шаг в доказательстве теорем должен быть совершенно понятен.

В 1966 Гротендик взбирается на вершину математического олимпа, номинируясь на Филдсовскую медаль, на церемонию вручения которой не является по политическим мотивам в знак протеста против подавления инакомыслия в СССР.

Здесь нам нужно перевернуть страницу: в конце 60-х Александр Гротендик проявляет всё большую и большую общественную активность. Его пацифистские и радикальные взгляды на государство, войну, права людей начинают мешать его математической жизни.

И уже в жизни Гротендика в 1970 году происходит т.н. "Great Turning Point" - поворотный момент - математик уходит из мира науки, замыкается в себе и теряет контакты с друзьями. О причинах и последствиях этого поступка читайте в продолжении статьи.

  • Если Вам понравился материал, поддержите его лайком. Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить продолжение!