Η τελευταία διάλεξη του Gilbert Strang

Στις προπτυχιακές τους σπουδές, όχι μόνο στο Μαθηματικό, αλλά και σε πάρα πολλά τμήματα θετικών επιστημών ή μηχανικών, οι φοιτητές διδάσκονται το μάθημα της Γραμμικής Άλγεβρας.

Ο Gilbert Strang (γεν. 1934) δίδαξε Γραμμική Άλγεβρα για 61 χρόνια και εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο έμαθαν από αυτόν τον σπουδαίο καθηγητή, είτε μέσω των όμορφων διαλέξεών του, ή μελετώντας τα βιβλία του. Οι βιντεοσκοπημένες διαλέξεις του είναι πολύ δημοφιλείς στο YouTube και το κανάλι MIT OpenCourseWare. Αυτή είναι η τελευταία διάλεξη που δίνει (Μάιος 2023), στο MIT της Μασαχουσέτης, σε ηλικία 88(!) ετών.

Το βιβλίο του Gilbert Strang "Γραμμική Άλγεβρα και εφαρμογές", σε μετάφραση Π. Πάμφιλου από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης

Μπορείτε να παρακολουθήσετε μια πλήρη playlist διαλέξεων του Gilbert Strang πάνω σε όλη σχεδόν τη Γραμμική Άλγεβρα εδώ... 

 

Ο "Μέσι των μαθηματικών": Ο Αργεντινός μαθηματικός που κέρδισε φέτος το βραβείο Άμπελ

Ο 74χρονος Αργεντινός μαθηματικός Λουίς Καφαρέλι γίνεται ο πρώτος λατινοαμερικάνος που κατακτά το βραβείο Άμπελ για τη συνεισφορά του στη μελέτη των μερικών διαφορικών εξισώσεων.

Πρώτα το ποδόσφαιρο, τώρα τα μαθηματικά. Τρεις μήνες μετά τον θρίαμβο του Λιονέλ Μέσι στο Παγκόσμιο Κύπελλο του Κατάρ, ένας ακόμη Αργεντινός κατακτά κορυφαίο διεθνές τρόπαιο, αυτή τη φορά στα μαθηματικά.

Ο 74χρονος Λουίς Καφαρέλι έλαβε το βραβείο Άμπελ, ένα βραβείο που απονεμήθηκε από τη Νορβηγική Ακαδημία Επιστημών και Γραμμάτων, για την εργασία του στις μερικές διαφορικές εξισώσεις, οι οποίες είναι εξισώσεις που περιέχουν άγνωστες συναρτήσεις πολλαπλών μεταβλητών και τις μερικές παραγώγους αυτών.

Ο Καφαρέλι γεννήθηκε και μεγάλωσε στο Μπουένος Άιρες, γεγονός που τον καθιστά τον πρώτο κάτοχο του βραβείου Άμπελ από τη Νότια Αμερική. Σήμερα είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν και ζει στις ΗΠΑ από τότε που απέκτησε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Μπουένος Άιρες το 1972.

Για πέντε δεκαετίες ο Καφαρέλι ήταν ηγετική φυσιογνωμία στη μελέτη των μερικών διαφορικών εξισώσεων, ενός μεγάλου πεδίου που βασίζεται σε μεθόδους που επινόησαν οι Ισαάκ Νεύτων και Γκότφριντ Λάιμπνιτζ τον 17^ο αιώνα για να περιγράψουν μεγέθη που μεταβάλλονται συνεχώς μεταξύ τους.

Καθημερινά φαινόμενα, όπως το πώς λιώνει ένα παγάκι μέσα σε ένα ποτήρι νερό, οδηγούν σε περίπλοκες εξισώσεις. Σχεδόν κάθε γνωστή εξίσωση που μοντελοποιεί τη φυσική ή ανθρώπινη συμπεριφορά είναι μια μερική διαφορική εξίσωση, από τις εξισώσεις Νάβιερ - Στόουκς στη δυναμική των ρευστών, έως την εξίσωση Μπλακ - Σκόουλς στα οικονομικά.

Οι πρωτοποριακές συνεισφορές του Λουίς Καφαρέλι στα μαθηματικά

Η ανακοίνωση της Νορβηγικής Ακαδημίας Επιστημών και Γραμμάτων αναφέρει ότι ο Λουίς Καφαρέλι έχει κάνει «πρωτοποριακές συνεισφορές» που «έχουν αλλάξει ριζικά την κατανόησή μας για τις κατηγορίες μη γραμμικών μερικών διαφορικών εξισώσεων με ευρείες εφαρμογές. Τα αποτελέσματα είναι τεχνικά ενάρετα, καλύπτοντας πολλούς διαφορετικούς τομείς των μαθηματικών και των εφαρμογών τους».

Προσθέτει: «Συνδυάζοντας λαμπρή γεωμετρική διορατικότητα με έξυπνα αναλυτικά εργαλεία και μεθόδους, είχε και συνεχίζει να έχει τεράστιο αντίκτυπο στο πεδίο».

Ο Καφαρέλι μελετά τη μαθηματική συνέπεια αυτών των εξισώσεων, προσπαθώντας ουσιαστικά να βρει εάν είναι ουσιαστικές αναπαραστάσεις της πραγματικότητας. Ο Χελτζ Χόλντεν, πρόεδρος της επιτροπής Άμπελ, δήλωσε: «Τα μαθηματικά είναι σαν ένα ελβετικό μαχαίρι: το ίδιο εργαλείο μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά προβλήματα. Τα εργαλεία που έχει βρει ο Καφαρέλι έχουν εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά προβλήματα, από εξισώσεις που περιγράφουν τη φύση έως οικονομικά μαθηματικά».

Ο Καφαρέλι δήλωσε πολύ χαρούμενος που κέρδισε το βραβείο. «Οι μερικές διαφορικές εξισώσεις είναι ένα σημαντικό μέρος της επιστήμης. Υπάρχει συνεχής εξέλιξη και εφαρμογή των εξισώσεων. Είμαι χαρούμενος που έχω κάνει πολύτιμες συνεισφορές».

Ως μαθηματικός, ο Λουίς Καφαρέλι είναι εξαιρετικά παραγωγικός – και εξαιρετικά κοινωνικός. Έχει δημοσιεύσει 320 εργασίες και συνεχίζει να δημοσιεύει αρκετές το χρόνο. Έχει συγγράψει εργασίες με περισσότερα από 130 άτομα και συμβουλεύει περισσότερους από 30 διδακτορικούς φοιτητές. Το 2018 ένας από τους νεότερους συνεργάτες του, ο Αλέσιο Φιγκάλι, κέρδισε το μετάλλιο Fields, το πιο γνωστό βραβείο στα μαθηματικά, το οποίο είναι διαθέσιμο μόνο σε άτομα κάτω των 40 ετών.

Ο Καφαρέλι είναι παντρεμένος με την Αργεντινή μαθηματικό Ιρένε Μαρτίνες Γκάμπα, η οποία είναι καθηγήτρια υπολογιστικής μηχανικής και επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν.

Το βραβείο Άμπελ πήρε το όνομά του από τον Νορβηγό μαθηματικό του 19^ου αιώνα Νιλς Χένρικ Άμπελ, ο οποίος συνέβαλε σημαντικά σε πολλούς τομείς των μαθηματικών πριν πεθάνει από φυματίωση σε ηλικία 26 ετών. Το βραβείο απονέμεται κάθε χρόνο από το 2003 και είναι ισότιμο του βραβείου Νόμπελ, που δεν έχει κατηγορία μαθηματικών.

 

Πηγές:

The Guardian: The Messi of Maths - Argentinian Luis Caffarelli wins Abel Prize

Scientific American: Top Math Prize Awarded for Describing the Dynamics of the Flow of Rivers and the Melting of Ice

Διαβάστε για τη δουλειά του Λουίς Καφαρέλι: 

Quanta Magazine: Mathematicians Prove Melting Ice Stays Smooth

 

Ο μαθηματικός Θανάσης Φωκάς εξηγεί τα «Μονοπάτια Κατανόησης»...

 

Ο νοητός περίπατος στα «Μονοπάτια Κατανόησης» του εγκεφάλου με «ξεναγό» έναν από τους σπουδαιότερους μαθηματικούς διεθνώς, που είναι επίσης αεροναυπηγός, φιλόσοφος και γιατρός, πρόκειται να είναι σίγουρα μια σπάνια εμπειρία.

Ο Θανάσης Φωκάς, γεννημένος το 1952 στην Κεφαλονιά, είναι ο πρώτος κάτοχος της Έδρας Μη Γραμμικών Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και τώρα διευθυντής του προγράμματος «Ελλάδα 2001, Μαθηματική κληρονομιά» (εντός του πλαισίου του προγράμματος  Γιάννα Αγγελοπούλου, Επιστήμη, Τεχνολογία και Καινοτομία). Είναι, επίσης καθηγητής του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας και μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Σε  λίγες ημέρες κυκλοφορεί στα ελληνικά ο πρώτος τόμος της τριλογίας με τίτλο «Μονοπάτια Κατανόησης» (εκδόσεις Broken Hill) με την οποία ο Φωκάς παρουσιάζει μια ολιστική προσέγγιση σχετικά με το βασικό ερώτημα "πώς κατανοούμε;".

Σε αυτήν την άκρως διεπιστημονική προσπάθεια, καθοριστικό ρόλο διαδραματίζει η διαλεύκανση θεμελιωδών νευρωνικών μηχανισμών, από το συνεχές των ασυνειδήτων-συνειδητών διαδικασιών, μέχρι τις διαδικασίες μνήμης και μάθησης σε μοριακό επίπεδο.

Βασικό συστατικό στοιχείο αυτής της καινοτόμου προσέγγισης αποτελεί η εισαγωγή της έννοιας των μεταναπαραστάσεων, στην οποία εντοπίζεται το κύριο χαρακτηριστικό της νοητικής μας υπεροχής  σε σχέση με τους εξελικτικούς μας προγόνους.

Για την υποστήριξη και επεξήγηση των ανωτέρω χρησιμοποιούνται μια πληθώρα παραδειγμάτων από τις περιοχές των Μαθηματικών, της Φυσικής, των Επιστημών του Μηχανικού, της Τεχνολογίας, της Βιολογίας, της Ιατρικής, της Φιλοσοφίας και της Ζωγραφικής.

Με βάση την σύνθεση των παραπάνω γνωστικών αντικειμένων, αναλύονται μία σειρά σημαντικών ερωτημάτων συμπεριλαμβανομένων των ακολούθων:

• Ποια είναι η σχέση ανάμεσα στην εγγενή και την επίκτητη γνώση;
• Γιατί είναι δυνατό να κατανοούμε το σύμπαν;
• Ποια είναι η επίδραση της πολιτιστικής εξέλιξης στον εγκέφαλό μας;
• Ποια είναι η νευρωνική προέλευση των διεργασιών που διέπουν τις τέχνες και τα γράμματα;
• Γιατί οι μαθηματικές εξισώσεις που χαρακτηρίζουν βασικά φυσικά φαινόμενα είναι κομψές;
• Μπορεί το πρόβλημα της συνείδησης να επιλυθεί;
•  Θα είναι η επίδραση των μαθηματικών στη βιολογία εξίσου σημαντική όσο στη φυσική;

Η συζήτηση όμως ξεκίνησε από το επιστημονικό του έργο, που έχει αποσπάσει διεθνή αναγνώριση. Ιδιαίτερα, θα μείνει για πάντα στην ιστορία των επιστημών ως εκείνος που εφηύρε την «Μέθοδο Φωκά».  

– Τι είναι η «Μέθοδος Φωκά»;

– Ο κορυφαίος μαθηματικός του 18^ου αιώνα Φουριέ, παρήγαγε την εξίσωση που διέπει την μετάδοση της θερμότητας και συγχρόνως εισήγαγε μια καινοτόμο μέθοδο για την λύση της. Αυτή η μέθοδος στηρίζεται στην περίφημη σειρά Φουριέ. Δεν υπάρχει μαθηματικός που να μην γνωρίζει αυτόν τον φορμαλισμό. Για 200 χρόνια η μέθοδος αυτή αποτελούσε τον αναμφισβήτητο τρόπο με τον οποίο λύναμε εξισώσεις. Η μέθοδός μου, την οποία εκατοντάδες ερευνητές ονομάζουν «Μέθοδο Φωκά», όχι μόνο λύνει πολύ μεγάλο αριθμό προβλημάτων που είναι αδύνατον να λυθούν με την σειρά του Φουριέ, αλλά ακόμη και για προβλήματα που λύνονται με τον παραδοσιακό τρόπο, προσφέρει έναν εντελώς καινούργιο φορμαλισμό με αδιαφιλονίκητα αναλυτικά και υπολογιστικά πλεονεκτήματα.

– Είστε ο πρώτος κάτοχος της έδρας των μη γραμμικών μαθηματικών στο Κέμπριτζ. Μάλιστα η έδρα δημιουργήθηκε για εσάς. Τα μη γραμμικά μαθηματικά περιγράφουν τα μη γραμμικά φαινόμενα, δηλαδή τον ίδιο τον κόσμο. Σωστά;

– Όντως, τα περισσότερα φαινόμενα είναι μη γραμμικά. Για παράδειγμα, οι εξισώσεις της Θεωρίας της Σχετικότητας είναι μη γραμμικές. Μία προσπάθεια λύσεως των μη γραμμικών εξισώσεων είναι η προσέγγισή τους με γραμμικές εξισώσεις. Συνήθως όμως αυτές οι προσεγγίσεις δεν εκφράζουν πλήρως την πραγματικότητα η οποία εμπεριέχεται στις μη γραμμικές εξισώσεις. Ευτυχώς, τα τελευταία 50 χρόνια έχουν αναπτυχθεί εντυπωσιακά τα μη γραμμικά μαθηματικά, τα οποία συμπεριλαμβάνουν και την «θεωρία του χάους».

– Σε 500 χρόνια θα μπορούμε να παρακολουθούμε «Δελτία Μέλλοντος» όπως σήμερα παρακολουθούμε «Δελτία Καιρού»;

– Ακούστε. Το συνειδητό ήταν ένα μεγάλο δημιούργημα της εξέλιξης. Συγχρόνως όμως έχει περιορισμούς. Ιδιαίτερα το συνειδητό ζητά απολυτότητα και  πληρότητα. Η πραγματικότητα είναι πολύ πιο πολύπλοκη από αυτή που εκφράζει το συνειδητό. Η ερώτησή σας, σε συνέπεια με τα βασικά χαρακτηριστικά του συνειδητού, απολυτοποιεί την ισχύ των μαθηματικών και δεν μπορεί να απαντηθεί. Παρεμπιπτόντως, το ασυνείδητο κατανοεί την πραγματικότητα πληρέστερα από το συνειδητό και σε αντίθεση με το συνειδητό αποδέχεται  την σπουδαιότητα των μεταφορών κα της αμφισημίας. Για παράδειγμα, το ασυνείδητο είναι καθοριστικής σημασίας για την εκτίμηση της  τέχνης και για αυτό στις τέχνες δεχόμαστε την σπουδαιότητα της αμφισημίας.

– Πώς θα εξηγήσουμε, πώς θα απλοποιήσουμε αυτή τη σύνθετη πραγματικότητα;

– Δεν μπορούμε να την απλοποιήσουμε. Μπορούμε όμως να αναπτύξουμε καλύτερους τρόπους να πλησιάσουμε την κατανόησή της. Προς αυτή την κατεύθυνση, είναι ανάγκη να διαλευκάνουμε και κατόπιν να αποδεχθούμε τους μηχανισμούς που χρησιμοποιεί ο εγκέφαλος. Ιδιαίτερα να βυθιστούμε στο ασυνείδητο. Εκεί υπάρχει πολύ περισσότερη πληροφορία η οποία χάνεται καθώς ταξιδεύει προς το συνειδητό. Αυτό αναλύεται διεξοδικά στο βιβλίο μου.

– Στο βιβλίο σας εκφράζετε διαφωνίες με τον Πλάτωνα. Πού ακριβώς διαφωνείτε;

– Ο κύριος εκφραστής του συνειδητού στη φιλοσοφία ήταν ο Πλάτωνας. Για τον Πλάτωνα σημαντικό ήταν ό,τι ήταν πλήρες, ό,τι ήταν ακριβές, ό,τι εκφράζεται με κανόνες. Όμως, η πραγματικότητα είναι πολύ πιο σύνθετη. Ο Πλάτωνας αγνόησε τον καθοριστικό ρόλο του ασυνείδητου. Από την άλλη μεριά, κατά την γνώμη μου, η «θεωρία των Ιδεών» αποτελεί ένα εξαιρετικό παράδειγμα της προδιάθεσης του εγκεφάλου να δημιουργεί μεταναπαραστάσεις, δηλαδή να περνάει από μια νοητική εικόνα στην κατασκευή της.

– Τι εννοείτε;

– «Για παράδειγμα, πώς αντιλαμβάνομαι το πρόσωπό σας; Ο εγκέφαλός μου, χρησιμοποιώντας ασυνείδητους μηχανισμούς λύνει ένα δύσκολο αντίστροφο πρόβλημα: Από την γνώση της κατανομής των φωτονίων που εισέρχονται στον  αμφιβληστροειδή  δημιουργεί την νοητική εικόνα του προσώπου σας. Ονομάζω την ενεργοποίηση των νευρωνικών κυκλωμάτων υπεύθυνων για τους ανωτέρω ασυνείδητους μηχανισμούς την νοητική αναπαράσταση που προηγείται της νοητικής εικόνας. Προφανώς και τα ζώα κατασκευάζουν νοητικές εικόνες. Θεωρώ ότι η διαφορά μας από τα άλλα ζώα είναι η ικανότητα μας να υλοποιούμε τόσο τις νοητικές μας αναπαραστάσεις όσο και τις νοητικές μας εικόνες (όπως γίνεται στις τέχνες), ή να τους δίδουμε συμβολισμούς (όπως γίνεται στην γλώσσα και τα μαθηματικά). Ο Πλάτωνας  κατασκεύασε έναν, κατά αυτόν υπαρκτό κόσμο, όπου τοποθέτησε αυτές τις μεταναπαραστάσεις. Αυτός είναι ο περίφημος κόσμος των ιδεών.

– Μπορεί μέσω των μεταναπαραστάσεων ο εγκέφαλος να κατανοήσει τον εγκέφαλο;

– Ναι. Κατά την γνώμη μου, δύο ήταν τα θαύματα της εξέλιξης στο νοητικό επίπεδο. Το πρώτο  ήταν ότι το νευρικό σύστημα ενημέρωσε τον εαυτό του για αυτά που ήδη γνώριζε. Αυτή η «ενημερότητα», είναι η πεμπτουσία της συνείδησης. Το δεύτερο θαύμα είναι αυτό που διαφοροποιεί εμάς από τους εξελικτικούς μας προγόνους: η προδιάθεσή μας να δημιουργούμε μεταναπαραστάσεις.

– Μπορεί αυτή η καινοτόμος έννοια των μεταναπαραστάσεων που εισάγεται στο βιβλίο σας να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα την γέννηση της πρωτοτυπίας στις τέχνες;

– Θεωρώ ότι όσο πιο προηγμένη είναι μια μορφή τέχνης, τόσο λιγότερο επηρεάζεται το πέρασμα από τις ασυνείδητες νοητικές αναπαραστάσεις στην υλοποίησή τους από συνειδητές διαδικασίες.

– Αυτό είναι το «κλειδί» της μεγάλης τέχνης; 

– Πιστεύω ναι. Είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον ότι ο  Άρνολντ Σένμπεργκ  και ο Πάμπλο Πικάσο εξέφρασαν με σχεδόν τα ίδια λόγια την σπουδαιότητα του ασυνείδητου. Ο Σένμπεργκ είπε ότι «ένας συνθέτης θέλει να μάθει τους νόμους που διέπουν τη μουσική την οποία ο ίδιος συνέλαβε σαν όνειρο». Ο Πικάσο είχε πει ότι αποφάσισε να φωτογραφίζει τα έργα του σε διάφορα στάδια της δημιουργίας τους έτσι ώστε «να κατορθώσει να συλλάβει πώς το όνειρο γίνεται πραγματικότητα».

– Γιατί κατανοούμε τον κόσμο παρά το γεγονός ότι είναι πιο σύνθετος απ’ όσο νομίζουμε;

– Γιατί αφενός μεν είμαστε τυχεροί, αφετέρου δε ο εγκέφαλος μας έχει την ικανότητα να κατασκευάζει μεταναπαραστάσεις. Είμαστε τυχεροί γιατί οι βασικοί νόμοι της φύσης που διέπουν τον μακρόκοσμο είναι εξαιρετικά απλοί. Αυτό επέτρεψε στον Νεύτωνα να τους κατανοήσει και να τους εκφράσει με πολύ απλές εξισώσεις. Αν ίσχυε στον μακρόκοσμο η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας δεν θα μπορούσαμε ποτέ να καταλάβουμε τίποτα. Πώς όμως περάσαμε από τη Νευτώνεια Φυσική στη Φυσική του Αϊνστάιν; Αυτό το άλμα οφείλεται στην ικανότητα του εγκεφάλου να δημιουργεί μεταναπαραστάσεις και στην συνεχή αλληλεπίδραση αυτών των κατασκευών με ασυνείδητες διαδικασίες. Αυτό οδηγεί σε αφαίρεση, σε γενίκευση, και στην παραγωγή όλο και πιο πολύπλοκων δομών. Αυτές οι δομές είναι απαραίτητες για την κατανόηση της αφανούς πραγματικότητας.

– Πώς κατανοούμε τον αφανή κόσμο;

– Πάρτε για παράδειγμα τη Ρημάνεια Γεωμετρία, η οποία αποτελεί μια γενίκευση της Ευκλείδειας γεωμετρίας. Αυτή η γεωμετρία, την οποία διατύπωσε ο Γερμανός Μαθηματικός του 19^ου αιώνα Μπέρναρντ Ρήμαν, είναι πολύ δύσκολο να κατανοηθεί διαισθητικά και κατά συνέπεια αποτελεί ένα παράδειγμα της γενεσιουργής ικανότητας το εγκεφάλου να δημιουργεί νέες μαθηματικές δομές δια μέσου της διαδικασίας της γενίκευσης. Είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον ότι η Ρημάνεια γεωμετρία αποτελεί την βάση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Δηλαδή εκφράζει την αφανή πραγματικότητα που υπάρχει στο σύμπαν με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από την Ευκλείδεια γεωμετρία.

– Εσείς έχετε καλή σχέση με το υποσυνείδητό σας;

– Υπήρχαν περιπτώσεις που παρόλο που όλα στην οικογένειά μας ήταν καλά, ξύπναγα σε  κακή διάθεση. Τότε, έλεγα στη γυναίκα μου: «Δεν πάει καλά ο Ρήμαν», εννοώντας ότι δεν πήγαινε καλά μια προσπάθεια 13 ετών να αποδείξω μια υπόθεση που  συνδέεται άμεσα με την περίφημη υπόθεση Ρήμαν (το πιο σημαντικό ανοιχτό πρόβλημα στην ιστορία των μαθηματικών). Και πράγματι, λίγες ώρες αργότερα ανακάλυπτα κάποιο λάθος. Το ασυνείδητό μου ήδη το γνώριζε. Και επειδή το ασυνείδητο έχει γρηγορότερη πρόσβαση στα συναισθήματα, ξύπναγα με κακή διάθεση.

– Είχατε ένα προαίσθημα…

– Ναι, αυτή η κακή διάθεση είναι ένα προαίσθημα. Ο εγκέφαλος ήδη ξέρει, αλλά δεν έχει ακόμη πληροφορήσει το συνειδητό. Έχει συμβεί και το αντίθετο. Να ξυπνήσω με πολύ καλή διάθεση. Προαίσθημα ότι η έρευνα πάει καλά. Ένα κύριο κομμάτι του βιβλίου αποτελεί τη περιγραφή  νευρωνικών  μηχανισμών δια μέσω των οποίων το ασυνείδητο φτάνει στο συνειδητό. Κατά την γνώμη μου το κλειδί της δημιουργικότητας βρίσκεται  στην πρόσβαση στο ασυνείδητο.

– Έχετε πει ότι σας αρέσει η μουσική του Σένμπεργκ. Γιατί Σένμπεργκ και όχι Μότσαρτ;

– Βεβαίως και απολαμβάνω τον Μότσαρτ. Ας μην ξεχνάμε ότι ο Σένμπεργκ είπε πώς οτιδήποτε έγραψε ο Μότσαρτ είναι τέλειο. Ωστόσο, θαυμάζω τον Σένμπεργκ επειδή έφτασε στην ατονική μουσική, όχι γιατί δεν μπορούσε να γράψει τονική, αλλά επειδή κατανόησε τα όρια την τονικής μουσικής. Όντως, η Εξαϋλωμένη Νύχτα και τo Gurre–Lieder είναι τουλάχιστον επιπέδου Μάλερ και Βάγκνερ, αντίστοιχα. Παρεμπιπτόντως, θεωρώ τον Σένμπεργκ το πιο εφευρετικό καλλιτέχνη από την εποχή της Αναγέννησης: όχι μόνο πέτυχε αυτό το άλμα στην μουσική, αλλά και ήταν και ένας εξαιρετικός εξπρεσιονιστής ζωγράφος που έφτασε στην αφηρημένη ζωγραφική ένα χρόνο πριν από τον Καντίνσκι (γεγονός που παραμένει άγνωστο στο ευρύ κοινό)».  

– Τι εννοείτε με τα «όρια της τονικής μουσικής»;

– Όπως είναι γνωστόν, η εξέλιξη στην Φυσική και σε άλλες επιστήμες είναι αποτέλεσμα αποτυχίας. Νέα δεδομένα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι μια συγκεκριμένη θεωρία είναι ελλιπής και αυτό τελικά οδηγεί στην αντικατάσταση αυτής της θεωρίας από μια νέα θεωρία που είναι συνεπής με τα καινούργια δεδομένα. Για παράδειγμα, έτσι γεννήθηκε η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, που αποτελεί γενίκευση του νόμου του Νεύτωνα στην περίπτωση που το υπό εξέταση αντικείμενο κινείται με μεγάλη ταχύτητα. Κατά την γνώμη μου, η πρόοδος στις τέχνες είναι αποτέλεσμα επιτυχίας. Για παράδειγμα, η συμφωνική μουσική έφθασε την τελειότητα με την Ενάτη του Μπετόβεν. Παρά τις ηρωικές προσπάθειες του Μπραμς και του Μπρούκνερ έγινε προφανές ότι ήταν πλέον ανάγκη να υπάρξει μια νέα μορφή έκφρασης, το οποίο επιτεύχθηκε από τον Μάλερ. Ο ίδιος ο μεγάλος αυτός συνθέτης, κατανοώντας ένα καινούργιο αδιέξοδο, έφθασε πολύ κοντά στην ατονική μουσική. Αυτό που δεν πρόλαβε να πετύχει ο Μάλερ, λόγω του πρόωρου θανάτου του, το πέτυχε ο μεγάλος θαυμαστής του, ο Σένμπεργκ.

– Μα η μουσική του Σένμπεργκ δίνει μια αίσθηση δυσαρμονίας.

– Ναι, αλλά όπως αναφέρει ο κορυφαίος αυτός συνθέτης, αποδεχόμενος πλήρως την σπουδαιότητα ασυνειδήτων μηχανισμών όπως αυτή εκφράστηκε από τους Σοπενχάουερ και Νίτσε, η δυσαρμονία της ατονικής μουσικής δεν είναι τίποτε άλλο παρά προχωρημένη μορφή αρμονίας.

Πηγή συνέντευξης

"Ο μέτοικος και η συμμετρία"

Ο "Μέτοικος και η Συμμετρία" μας ταξιδεύει από το Αντάπαζαρ της Μικρασίας, στην Ιταλία του μεσοπολέμου, στην Ισπανία του Εμφυλίου και, τέλος, στη Γαλλία της Κατοχής και της Αντίστασης. Ο κεντρικός του ήρωας (μυθοπλαστικό πρόσωπο) θα γνωριστεί με σημαντικές προσωπικότητες του 20ού αιώνα, όπως ο χαράκτης Μαουρίτς Κορνέλις Έσερ και οι μαθηματικοί Αλεξάντρ Γκρόθεντικ και Μπέπο Λέβι, με τους οποίους μοιράζεται το πάθος για τη συμμετρία, την οποία ο καθένας τους αντιλαμβάνεται με διαφορετικό τρόπο. Θα γνωρίσει από κοντά και θα διαβάσει με κριτική ματιά το κίνημα των Μπουρμπακί, το σημαντικότερο ίσως μαθηματικό ρεύμα του καιρού μας και σίγουρα αυτό που άσκησε τη μεγαλύτερη επίδραση. Θα χρησιμοποιήσει τον μαθηματικό ορθολογισμό ως εργαλείο ανάλυσης ιστορικών γεγονότων, πολιτιστικών ρευμάτων, αλλά και φαινομένων της καθημερινότητας. 

"Η ανάκλαση", προσπάθησε να εξηγήσει ο Δημήτρης στον Μώκι (M.C. Escher), "είναι ένας ενελικτικός μετασχηματισμός. Αν τον εφαρμόσεις δύο φορές σ' ένα αντικείμενο, θα το επαναφέρεις στην αρχική του κατάσταση". 

"Μιλάς σαν τους δασκάλους μου στο σχολείο", γέλασε ο Μώκι. "Δεν καταλαβαίνω λέξη απ' αυτά που λες, μπορώ όμως να τα εφαρμόσω. Και αυτό μου φτάνει", κατέληξε. 

(Απόσπασμα από το βιβλίο)

Στο μυθιστόρημα του Τεύκρου Μιχαηλίδη, οι μυθοπλαστικοί χαρακτήρες και τα ιστορικά πρόσωπα συναντιούνται και αλληλεπιδρούν, χτίζοντας μια ιστορία που θα μπορούσε να διαβαστεί και ως ένα χρονικό του εικοστού αιώνα. Στο εξώφυλλο του βιβλίου (εκδόσεις Πόλις) απεικονίζονται οι μαθηματικοί Αντρέ Βέιλ και Ανρί Καρτάν και η δασκάλα Σιμόν Βέιλ στο Σανσέ, όπου διεξαγόταν το συνέδριο της ομάδας Μπουρμπακί (1937).

"Ποιος σκότωσε τον κύριο Χ;"

 

Παρίσι, 1900

Σε ένα από τα σπουδαιότερα επιστημονικά συνέδρια, ο φημισμένος Καθηγητής Χ δολοφονείται. Οι κορυφαίοι φιλόσοφοι και μαθηματικοί όλων των εποχών θεωρούνται ύποπτοι. Ποιος, τελικά, σκότωσε τον Καθηγητή Χ;

Ένα έγκλημα...

Ένα ταξίδι στον χρόνο...

Ένα απρόσμενο φινάλε...

Ίσως να γνωρίζετε ήδη το graphic novel του Θοδωρή Ανδριόπουλου, με εικονογράφηση του Θανάση Γκιόκα, αφού το βιβλίο κυκλοφορεί στην παγκόσμια αγορά. Στο graphic novel "Ποιος σκότωσε τον κύριο Χ;" η δολοφονία του Καθηγητή Χ γίνεται η αφετηρία ενός συναρπαστικού ταξιδιού στον κόσμο της φιλοσοφίας και της επιστήμης. Η ιστορία βασίζεται σε πραγματικά περιστατικά και οι ήρωές της είναι αληθινά πρόσωπα, που συντέλεσαν με μοναδικό τρόπο στην πρόοδο της επιστήμης.  

Από τον πρόλογο του βιβλίου...

Η δεύτερη γυναίκα στην ιστορία που παίρνει Μετάλλιο Fields

Η 37χρονη Ουκρανή μαθηματικός Μαρίνα Βιαζόφσκα του Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Λωζάνης (EPFL) είναι μία από τους τέσσερις μαθηματικούς που ανακοινώθηκε από τη Διεθνή Μαθηματική Ένωση ότι τιμώνται με το Μετάλλιο Fields για το 2022. Πρόκειται για μία από τις σημαντικότερες διεθνείς διακρίσεις στο πεδίο των Μαθηματικών, την οποία μερικοί θεωρούν αντίστοιχη του Νόμπελ για επιστήμονες έως 40 ετών (το άλλο μεγάλο βραβείο Μαθηματικών είναι το Abel).

Η Βιαζόφσκα είναι η δεύτερη γυναίκα από τα 64 άτομα που μέχρι σήμερα έχουν πάρει το Μετάλλιο Fields , το οποίο άρχισε να δίνεται ανά τετραετία από το 1936. Η μοναδική έως τώρα γυναίκα μαθηματικός με το εν λόγω μετάλλιο ήταν η ιρανικής καταγωγής καθηγήτρια του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, Μαριάμ Μιρζαχανί, η οποία βραβεύτηκε το 2014, αλλά το 2017 έφυγε από τη ζωή.

Οι άλλοι τρεις φετινοί νικητές είναι ο 35χρονος Τζέιμς Μέιναρντ του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, ο 36χρονος Ούγκο Ντουμινίλ-Κοπέν του Πανεπιστημίου της Γενεύης και ο 39χρονος Τζουν Χου του Πανεπιστημίου Πρίνστον.

Η Βιαζόφσκα το 2016 παρουσίασε τον πιο αποτελεσματικό τρόπο να χωράνε όσο γίνεται περισσότερες σφαίρες σε χώρους με οκτώ διαστάσεις, λύνοντας το πρόβλημα στοίβαξης σφαιρών (sphere-packing) στην 8^η διάσταση και έπειτα, σε συνεργασία με άλλους, στην 24^η. Προηγουμένως, το πρόβλημα είχε αποδειχθεί πως λύνεται μόνο για τρεις ή λιγότερες διαστάσεις και η απόδειξη για τις τρεις διαστάσεις (η εικασία του Κέπλερ) περιελάμβανε μακροσκελείς υπολογισμούς από ηλεκτρονικό υπολογιστή. Εν αντιθέσει, η απόδειξη της Βιαζόβσκα για 8 και 24 διαστάσεις είναι «εντυπωσιακά απλή». Από την άλλη, ο Μέιναρντ προώθησε την κατανόηση των κενών ανάμεσα στους πρώτους αριθμούς, ο Κοπέν τη θεωρία των μεταβατικών φάσεων (π.χ. της μετατροπής του νερού σε πάγο) στον τομέα της στατιστικής φυσικής, ενώ ο Χου τιμήθηκε, μεταξύ άλλων, για την καινοτόμο χρήση της γεωμετρίας στο πεδίο της συνδυαστικής.

Η απονομή του βραβείου είχε προγραμματιστεί, αρχικά, να γίνει στο πλαίσιο του Διεθνούς Συνεδρίου Μαθηματικών στην Αγία Πετρούπολη της Ρωσίας, αλλά λόγω της ρωσικής εισβολής στην Ουκρανία, η τελετή και η απονομή των μεταλλίων από χρυσό 14 καρατίων μεταφέρθηκε στο Ελσίνκι της Φινλανδίας. Διευκρινίστηκε, πάντως, ότι η επιλογή των τεσσάρων βραβευθέντων είχε γίνει πριν ξεκινήσει ο πόλεμος, αλλά ανακοινώθηκε τώρα.

"Ο διαβήτης του Πλάτωνα"

 

Κατά τη διάρκεια του Πελοποννησιακού Πολέμου, η Δήλος προσβλήθηκε από λοιμό. Αντιπροσωπία πολιτών της ζήτησε χρησμό από το μαντείο των Δελφών. "Οι Δήλιοι και οι άλλοι Έλληνες θα ελευθερωθούν από τα παρόντα δεινά αν διπλασιάσουν τον κυβικό βωμό του θεού", προφήτεψε η Πυθία... 

Βερολίνο 1929-1931. Ο νεαρός μαθηματικός Μπάρτελ βαν ντερ Βέρντεν εντοπίζει μια αντινομία στην "Πολιτεία" του Πλάτωνα, που τον φέρνει μέχρι την πόρτα του μεγάλου ελληνιστή φον Βιλαμόβιτς. Οι δύο άντρες θα ξεκινήσουν μαζί ένα ταξίδι στην ιστορία, σε αναζήτηση του νήματος ενός περίφημου μαθηματικού γρίφου, που παρέμενε άλυτος στην πορεία του χρόνου και της επιστήμης: του δηλίου προβλήματος, το οποίο σχετίζεται με τον διπλασιασμό του κύβου.

Με αγωνιώδη πλοκή και με αφήγηση που εναλλάσσεται από την κλασική Αθήνα στο Βερολίνο και το Γκέτινγκεν του Μεσοπολέμου, παραμονές ανόδου του Χίτλερ στην εξουσία, το μυθιστόρημα "Ο διαβήτης του Πλάτωνα" του Γιάννη Γρηγοράκη συνδυάζει με δεξιοτεχνία την πολιτική με τα μαθηματικά και ζωντανεύει δύο εποχές που σφράγισαν την παγκόσμια ιστορία.

Μεγάλες προσωπικότητες της επιστήμης και των γραμμάτων, από τον Πλάτωνα, τον Θεαίτητο, τον Εύδοξο και τον Αρχύτα τον Ταραντίνο, μέχρι τον Βιλαμόβιτς, τον βαν ντερ Βέρντεν, την Έμι Νέτερ και τον Γκάνταμερ, σκιαγραφούνται, παίρνουν μορφή και κινούνται αναζητώντας το νήμα του γρίφου.

...and the Abel 2022 goes to...

Ανακοινώθηκε και φέτος η απονομή του Βραβείου Άμπελ, που γίνεται κάθε χρόνο από τη Νορβηγική Ακαδημία Επιστημών και Γραμμάτων.

Αποδέκτης του βραβείου για το 2022 είναι ο Dennis Parnell Sullivan από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης στο Στόνι Μπρουκ, "για τις πρωτοποριακές συνεισφορές του στην Τοπολογία με την ευρεία της έννοια και συγκεκριμένα τις αλγεβρικές, γεωμετρικές και δυναμικές πτυχές της". 

Πηγή: The Abel Prize

Υπατία: Η γυναίκα που αγάπησε την επιστήμη

 

Για αυτόν τον μήνα, έχω να σας προτείνω μια μυθιστορηματική βιογραφία από τον Ισπανό Πέδρο Γκάλβεθ, γιο μαθηματικού... Το θαυμάσιο πορτρέτο μιας έξοχης γυναίκας, της Υπατίας της Αλεξανδρινής, καταδικασμένης να ζήσει σε μια εποχή που ούτε οι θεοί θέλουν να θυμούνται. Ο Πέδρο Γκάλβεθ, που πήρε από τον πατέρα του το πάθος για την επιστήμη και το θαυμασμό για την Υπατία, έγραψε αυτή τη βιογραφία ανασυνθέτοντας τη ζωή της Υπατίας με έναν ευφάνταστο, λογοτεχνικό τρόπο.

Πέδρο Γκάλβεθ: Υπατία, η γυναίκα που αγάπησε την επιστήμη. Εκδόσεις Μεταίχμιο

Η Υπατία, γεννήθηκε γύρω στο 360 ή 370 μ.Χ. στην Αλεξάνδρεια. Ήταν κόρη του αλεξανδρινού μαθηματικού και αστρονόμου Θέωνα, ο οποίος υπήρξε και ο πρώτος της δάσκαλος. Μαζί του συνεργάστηκε στην επιμέλεια και τον σχολιασμό των «Στοιχείων» του Ευκλείδη, του πρώτου ολοκληρωμένου μαθηματικού έργου στην ιστορία της ανθρωπότητας, καθώς και της «Μεγίστης Μαθηματικής Συντάξεως» ή αλλιώς «Αλμαγέστης» του Πτολεμαίου, της Βίβλου της ελληνικής Αστρονομίας. Στην Αθήνα παρακολούθησε μαθήματα στη νεοπλατωνική σχολή του Πλούταρχου του νεότερου και της κόρης του Ασκληπιγένειας, αλλά μαθήτευσε και κοντά στον Ιεροκλή.

Επιστρέφοντας στην Αλεξάνδρεια, γύρω στο 400, ανέλαβε επικεφαλής της νεοπλατωνικής σχολής της πόλης, δίδαξε φιλοσοφία και μαθηματικά, και διακρίθηκε τόσο για το ταλέντο της στη διδασκαλία όσο και για τον μαθηματικό προσανατολισμό που έδωσε στο πρόγραμμα σπουδών. Έκανε εκτενή και ουσιώδη σχόλια στα «Αριθμητικά» του Διόφαντου και τελειοποίησε τα «Κωνικά» του Απολλώνιου. Έγραψε τον «Αστρονομικό Κανόνα», καθώς επεδίωκε να μελετήσει και να εμβαθύνει περισσότερο στους τομείς των μαθηματικών του πατέρα της, απ’ ότι έκανε αυτός. Μερικοί μελετητές πιστεύουν ότι ο «Αστρονομικός Κανών» ήταν απλώς μια συλλογή από αστρονομικούς πίνακες άλλοι πάλι θεωρούν ότι ήταν ένα σχόλιο σχετικά με τον Πτολεμαίο. Επίσης, βοήθησε τον μαθητή της Συνέσιο τον Κυρηναίο στην κατασκευή ενός αστρολάβου και ενός υδρομέτρου.  

Ήταν ένα άτομο άξιο σεβασμού, που ασκούσε επιρροή στους σημαντικούς άρχοντες της Αλεξάνδρειας αλλά και της Μεσογείου. Ένας από αυτούς ήταν και ο Ορέστης, ο Ρωμαίος έπαρχος. Συναντιόντουσαν πολύ συχνά και μιλούσαν κυρίως για πολιτικά ζητήματα. Η Υπατία ασκούσε επιρροή όχι μόνο στην Αλεξάνδρεια, αλλά και στη Κωνσταντινούπολη, στη Συρία και στην Κυρήνη. Δυστυχώς, έργα της Υπατίας δεν έχουν διασωθεί. Ωστόσο, η παράδοση στην οποία εργάστηκε και τα κείμενα που σχολίασε αποδείχτηκε ότι ήταν η ακριβής βάση για το επόμενο βήμα στην ιστορία των μαθηματικών. Όταν τον δέκατο έβδομο αιώνα ο Βιέτ και ο Φερμά άρχισαν να διερευνούν τις κωνικές τομές, τα έργα του Διόφαντου και του Απολλώνιου ήταν ζωτικής σημασίας. Η Υπατία είναι σημαντική για τον ρητορικό κανόνα, γιατί αποδεικνύει ότι και οι γυναίκες συμμετείχαν στις κοινωνικές και πνευματικές δραστηριότητες του αρχαίου κόσμου. Η Υπατία δίδασκε δημόσια για τον Πλάτωνα και τον Αριστοτέλη, αποδεικνύοντας την εκπαίδευσή της στη φιλοσοφία και στη ρητορική. Μάλλον έκανε δύο είδη μαθημάτων: Ένα ιδιαίτερο, για την ελίτ των μαθητών της και τα δημόσια κηρύγματα της, στα οποία ασκούσε επιρροή στους Αλεξανδρινούς υπαλλήλους. Ήταν μια σεβαστή και επιφανής δασκάλα, αρκετά χαρισματική και αγαπητή απ’ όλο τον κόσμο και οι διάφοροι επικεφαλής την συμβουλεύονταν πολύ συχνά. Πηγές αναφέρουν ότι είχε φυσική ομορφιά και φορούσε απλά ρούχα. 

Charles William Mitchell - "Ο θάνατος της Υπατίας" (1885)

Εκείνη την εποχή, στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία υπήρχε ακόμα ανεξιθρησκία, παρόλο που ο  Χριστιανισμός είχε ήδη αρχίσει να επιβάλλεται. Η Υπατία δεν ήταν Χριστιανή, διατηρούσε όμως εξαιρετικές σχέσεις με αρκετούς Χριστιανούς λογίους. Ωστόσο, υπήρχε πολλή ένταση και μίσος μεταξύ των Εβραίων και των Χριστιανών της Αλεξάνδρειας. Ο επίσκοπος Αλεξανδρείας Κύριλλος είχε ως κύριο στόχο του τον εξοβελισμό των εθνικών από την πόλη. Για το σκοπό αυτό είχε οργανώσει ομάδες φανατικών που προσπαθούσαν να τρομοκρατήσουν με κάθε τρόπο τους αλλόδοξους. Μια γυναίκα λοιπόν, εθνική, κάτοχος μιας τόσο σημαντικής θέσης και επιπλέον εξαιρετικά όμορφη αποτελούσε κόκκινο πανί για τον Κύριλλο και τον όχλο του. Ο λαός την θεωρούσε ως την αιτία για τη μη συμφιλίωση του Επισκόπου και του Ορέστη. Έτσι, το 415 το «χριστεπώνυμον πλήρωμα» της Αλεξάνδρειας ξεσηκώθηκε. Αποκαλώντας την ειδωλολατρική μάγισσα και ιέρεια, την διαπόμπευσαν, την έγδυσαν και την έσυραν μέχρι τον Καθεδρικό ναό Caesarium, όπου την κακοποίησαν και την σκότωσαν γδέρνοντάς την και διαμελίζοντας την με κοφτερά όστρακα. Το διαλυμένο σώμα της το μετέφεραν στο Κυνάριον, όπου το έκαψαν. Αυτό ήταν και το τέλος της νεοπλατωνικής σχολής της Αλεξάνδρειας. Πολλοί ερευνητές μάλιστα, χωρίζουν την εποχή του Παγανισμού από την εποχή του Χριστιανισμού σύμφωνα με το έτος του θανάτου της, το 415. Ωστόσο, η Υπατία αναφέρεται με ευλάβεια από χριστιανούς συγγραφείς, από την ύστερη αρχαιότητα μέχρι σήμερα. Το όνομά της διέτρεξε την Ιστορία και τη θυμόμαστε ως σύμβολο μιας προνομιακής ευφυΐας, που αποτέλεσε πρόκληση για τον σκοταδισμό της εποχής της.

Όταν ο 8χρονος Terence Tao εντόπιζε τέλειους αριθμούς με χρήση Basic...

 

Αυτή ήταν η πρώτη εργασία που δημοσίευσε το 1983 ο ιδιοφυής μαθηματικός Terence Tao (Μετάλλιο Fields, 2006), σε ηλικία μόλις 8 ετών!

Στην εργασία αυτή, αναπτύσσει έναν κώδικα σε Basic, ο οποίος εντοπίζει τέλειους αριθμούς.

Τέλειος λέγεται ένας φυσικός αριθμός ν, όταν το άθροισμα των διαιρετών του, εκτός του ν, ισούται με τον αριθμό ν. 

Ο μικρότερος τέλειος αριθμός είναι το 6. Οι διαιρέτες του 6 (εκτός από τον εαυτό του) είναι οι 1, 2, 3.

Το άθροισμα αυτών είναι 1 + 2 + 3 = 6.

Άλλοι τέλειοι αριθμοί είναι οι:

28 = 1 + 2 + 4 + 7 + 14

496 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 31 + 62 + 124 + 248

Ο Ευκλείδης ανακάλυψε ότι οι τέσσερις πρώτοι τέλειοι αριθμοί παράγονται από τον τύπο \(2^{n-1} (2^n -1) \), όπου \(n=2, 3, 5, 7\).

Πράγματι:

Για \(n=2\) είναι: \(2^1(2^2-1) = 6 \)

Για \(n=3\) είναι: \( 2^2(2^3-1) = 28 \)

Για \(n=5\) είναι: \(2^4(2^5-1) = 496\)

Για \(n=7\) είναι: \( 2^6(2^7-1) = 8128\)

Αποδεικνύεται εύκολα ότι αν ο  \(2^n -1 \) είναι πρώτος, τότε και ο  \(n\) είναι πρώτος. (Το αντίστροφο ΔΕΝ ισχύει!)

Παρατηρώντας ότι τα \(n=2, 3, 5, 7\) στον παραπάνω τύπο είναι πρώτοι αριθμοί, ο Ευκλείδης, στο βιβλίο του "Στοιχεία", απέδειξε ότι αν ο \(2^n -1 \) είναι πρώτος, τότε ο αριθμός \(2^{n-1} (2^n -1) \) είναι τέλειος. O Ευκλείδης, λοιπόν, τεκμηρίωσε μια ικανή συνθήκη για να είναι ένας αριθμός τέλειος.  Έτσι, για την εύρεση τέλειων αριθμών αρκεί η εύρεση πρώτων αριθμών της μορφής \(p=2^n-1 \). Δεν ισχυρίστηκε όμως πουθενά ότι αυτή η συνθήκη ήταν επίσης αναγκαία -δηλαδή ότι αν ένας αριθμός είναι τέλειος, τότε θα πρέπει να έχει την παραπάνω μορφή.

Σχεδόν είκοσι αιώνες μετά τον Ευκλείδη, ο Euler απέδειξε ότι ο τύπος  \(2^{n-1} (2^n -1) \) μας δίνει όλους τους άρτιους τέλειους αριθμούς. Δηλαδή ένας άρτιος τέλειος αριθμός έχει τη μορφή \(2^{n-1} (2^n -1) \), όπου ο \(2^n -1\) είναι πρώτος. Το αποτέλεσμα αυτό είναι γνωστό ως το Θεώρημα Ευκλείδη-Euler.

Είναι άγνωστο μέχρι σήμερα αν υπάρχουν περιττοί τέλειοι αριθμοί. Ο υπολογισμός τέλειων αριθμών είναι αρκετά δύσκολος, αν αναλογιστεί κανείς ότι ως το 2016 υπήρχαν 49 γνωστοί τέλειοι αριθμοί.

 

Ο τότε πιτσιρικάς Terence Tao βασίστηκε στο θεώρημα που είχε αποδείξει ο Ευκλείδης και σχεδίασε την εύρεση πρώτων αριθμών της μορφής \(p=2^n-1 \), με σκοπό τη δημιουργία τέλειων αριθμών. Διαβάστε την εργασία του Terence Tao στο Fermat's Library πατώντας εδώ... 

Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή: Η ζωή του σπουδαίου μαθηματικού σε graphic novel

Ένα graphic novel με παγκόσμια απήχηση κυκλοφόρησε αυτές τις μέρες από τις εκδόσεις Παπαδόπουλος. Η ζωή του διάσημου Έλληνα μαθηματικού Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή, στην ευφυΐα του οποίου υποκλίθηκε ο Αϊνστάιν, αναγεννιέται μέσα από τα κείμενα του Ελπιδοφόρου Ιντζέμπελη και τα σχέδια του Παναγιώτη Πανταζή, στο βιβλίο "Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή: Ο σπουδαίος Έλληνας μαθηματικός". Πρόκειται για ένα δείγμα της καινούργιας περιόδου ωριμότητας για τα ελληνικά κόμικς.

«Αν θέλετε να μπείτε στον κόπο να μου εξηγήσετε ακόμα και τους κανονικούς μετασχηματισμούς, θα βρείτε έναν ευγνώμονα και ευσυνείδητο ακροατή. Αν όμως λύσετε και το πρόβλημα των κλειστών γραμμών του χρόνου, θα σταθώ μπροστά σας με σταυρωμένα χέρια. Πίσω από αυτό υπάρχει κρυμμένο κάτι που είναι αντάξιο του ιδρώτα των καλυτέρων», έγραφε ο Αϊνστάιν στον Καραθεοδωρή το 1916. Η αλληλογραφία και η συνεργασία των δύο ανδρών, που θαύμαζαν ο ένας τον άλλον, συνεχίστηκε. Μάλιστα, με τη συμβολή του στον Λογισμό των Μεταβολών ο Καραθεοδωρή βοήθησε στην ανάπτυξη της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Αποσπάσματα των επιστολών αυτών περιλαμβάνονται στη βιογραφία του μεγάλου Έλληνα μαθηματικού που για πρώτη φορά αποτυπώνεται σε graphic novel. Όμως, δεν είναι η πρώτη φορά που ο Καραθεοδωρή «συναντιέται» με τον συγγραφέα Ελπιδοφόρο Ιντζέμπελη.

 

Ο συγγραφέας διηγείται στον πρόλογο του graphic novel…

“Πρέπει να ήταν 13 Νοέμβρη του 2003 όταν «πρωτοσυναντήθηκα» με τον Κωνσταντίνο Καραθεοδωρή. Η γνωριμία μας ξεκίνησε μέσα από το ένθετο «Ιστορικά» της κυριακάτικης εφημερίδας Ελευθεροτυπία. Η εφημερίδα τον σύστηνε ως τον «Έλληνα Αϊνστάιν». Δεν ξέρω για ποιον λόγο, αυτό το αφιερωματικό τεύχος με γοήτευσε. Ύστερα από έναν μήνα το ξαναδιάβασα. Άρχισα να ψάχνω για τον σπουδαίο μαθηματικό. Από αυτά που διάβαζα, καταλάβαινα ότι ο Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή, καθηγητής σε Πανεπιστήμια της Γερμανίας, υπήρξε μεγάλη προσωπικότητα. Η φιλία του με τον Αϊνστάιν αλλά και η συνεισφορά του στην εκπαιδευτική πολιτική του Ελευθερίου Βενιζέλου, με την παραίτησή του από το Πανεπιστήμιο του Βερολίνου για να προσφέρει στην πατρίδα, μου φανέρωσαν έναν άνθρωπο που είχε ιδανικά και αγάπη για την Ελλάδα. Τότε μου κόλλησε η ιδέα να επισκεφτώ την κόρη του που ζούσε στο Ψυχικό. Με υποδέχτηκε με ευγένεια και ένιωσα ότι βρισκόμουν πιο κοντά στον μεγάλο μαθηματικό. Την παρότρυνα να μου διηγηθεί για τον πατέρα της και πάτησα το κουμπί του μαγνητοφώνου. Η Δέσποινα Καραθεοδωρή χάθηκε στις αναμνήσεις της.

 

«Ο πατέρας ήταν γλυκύτατος και σαν άνθρωπος τα κατάπινε όλα, όπως και τις πικρίες που του τύχαιναν. Ήταν πάντοτε κοντά στην οικογένειά μας. Θυμάμαι που κάναμε μαζί περίπατο στο πάρκο. Θα έλεγα ότι ήταν διδακτικοί αυτοί οι περίπατοι. Ξέρετε τι ευχάριστος άνθρωπος που ήταν;...»

 

Το κασετόφωνο κατέγραφε κι εγώ έψαχνα να βρω τη μορφή του Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή στο αντικρινό σαλόνι. Και όμως, ναι, τον διέκρινα να γράφει και κάποια στιγμή να σηκώνεται και να παίρνει ένα βιβλίο από τη βιβλιοθήκη. Πρέπει να ήταν το αγαπημένο του. Το Όργανον του Αριστοτέλη. Το άνοιξε, το χάιδεψε και διάβασε στιγμιαία κάτι. Κάθισε πάλι στο γραφείο και διάβασε με προσήλωση το βιβλίο. Άναψε ένα πούρο και κάπνισε τόσο όσο για να καλύψει η καπνιά το σαλόνι και να θαμπώσει τη μορφή του. Και όταν η ατμόσφαιρα ύστερα από λίγα λεπτά καθάρισε, ο Καραθεοδωρή δεν ήταν εκεί. Μόνο η καρέκλα του και το γραφείο τον θύμιζε... Έκλεισα το μαγνητόφωνο όταν αισθάνθηκα ότι η συζήτηση είχε φτάσει στο τέλος. Κοίταξα αμήχανα γύρω μου και αναρωτήθηκα αν θα μπορούσα να παραμείνω περισσότερο σε αυτό τον χώρο. Το χαμόγελο και η διάθεση της οικοδέσποινας μου το επιβεβαίωσαν. Η φωνή όμως της κυρίας Πόπης, της οικονόμου, της υπενθύμισε το καθημερινό της πρόγραμμα. Κατάλαβα. Ήταν η κατάλληλη στιγμή για να αποχωρήσω. Σηκώθηκα και χαιρέτησα θερμά την κόρη του Καραθεοδωρή. Η Δέσποινα Καραθεοδωρή-Ροδοπούλου μού έσφιξε το χέρι και μου είπε ότι μπορώ όποτε θέλω να την επισκεφτώ και πάλι. Έφυγα νιώθοντας γεμάτος. Στην επιστροφή, η χαμηλή μουσική του ραδιοφώνου του αυτοκινήτου με έκανε να ταξιδέψω πάλι στις όμορφες στιγμές που πέρασα στο σπίτι της οικογένειας του Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή.

Αυτή η γνωριμία μεγάλωσε μέσα μου τη διάθεση να ανακαλύψω περισσότερα για αυτό τον άνθρωπο. Με έστειλε σε αρχεία και βιβλιοθήκες να ψάξω ό,τι υπήρχε για αυτόν. Με έκανε να θέλω να μοιραστώ και με άλλους τα σπουδαία που ανακάλυπτα. Κάποια στιγμή ένιωσα ότι ήμουν έτοιμος να το κάνω. Να γράψω για τον Καραθεοδωρή, να σας γνωρίσω τον διάσημο μαθηματικό και να αναπαραστήσω εκείνη την εποχή που η Ευρώπη έζησε δύσκολες κοινωνικές και οικονομικές καταστάσεις. Κυρίως, όμως, θέλω να γνωρίσω στους Έλληνες τη σημαντική προσφορά του Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή στα Γράμματα...”

Έκτοτε ξεκίνησε για τον συγγραφέα μια σχεδόν σχέση ζωής, που τον οδήγησε σε δύο βιβλία για τη ζωή του μεγάλου επιστήμονα: «Η τελευταία εξίσωση του Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή» (εκδόσεις «Στοχαστής») και «Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή – Μυθιστορηματική βιογραφία» (εκδόσεις «Μένανδρος») και τώρα πλέον και στο graphic novel.

Το «brain gain» της εποχής πέτυχε ένας άλλος μεγάλος Έλληνας, ο Ελευθέριος Βενιζέλος, ο οποίος τον κάλεσε δύο φορές να συνδράμει στο όραμά του για την ίδρυση ενός σύγχρονου ελληνικού Πανεπιστημίου. Η αναβίωση μιας τέτοιας προσωπικότητας σε εικονογραφημένες λέξεις δεν ήταν εύκολη. «Θα έλεγα ότι ήταν πιο δύσκολο από όλα τα προηγούμενα, γιατί ουσιαστικά καλείσαι να γράψεις ένα σενάριο. Όμως, είμαι πολύ τυχερός γιατί πραγματικά τα σχέδια του Παναγιώτη Πανταζή είναι εξαιρετικά», μας λέει.

Ο εικονογράφος Παναγιώτης Πανταζής, γνωστός ως Pan Pan, εργάζεται στον χώρο των κόμικς επί είκοσι χρόνια με μια ιδιαίτερη, αναγνωρίσιμη τεχνική που έχουμε δει στο «Μέρες λατρείας», στο «Lynch», στο «Τώρα πια ξυπνάω με τον ήλιο», στα εικονογραφημένα βιβλία του για την Αθήνα και στα έργα του σε πολλά τεύχη των Common Comics.

Ένα συναρπαστικό «ταξίδι»

Ο Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή (Konstantin Carathéodory) γεννήθηκε στο Βερολίνο το 1873 και πέθανε στο Μόναχο το 1950. Θεωρείται ιδιοφυής μαθηματικός με επιστημονικό έργο που επεκτείνεται και σε όλους τομείς της γνώσης, όπως τη Φυσική και την Αρχαιολογία. Ασχολήθηκε με τη μαθηματική ανάλυση, τη συναρτησιακή ανάλυση και τη θεωρίας του μέτρου και της ολοκλήρωσης. Ο πατέρας του ήταν νομικός από την Κωνσταντινούπολη με καταγωγή από το Μποσνοχώρι  (νομός Έβρου) ο οποίος εργαζόταν ως διπλωμάτης για την Οθωμανική Αυτοκρατορία. Είχε ξεκινήσει ως γραμματέας και κατόπιν ως πρέσβης του Σουλτάνου στις Βρυξέλλες, στην Αγία Πετρούπολη και στο Βερολίνο. Η μητέρα του Καραθεοδωρή καταγόταν από τη Χίο.

Ο Κωνταντίνος Καραθεοδωρή μεγάλωσε σε ευρωπαϊκό περιβάλλον της ανώτερης τάξης. Πέρασε τα παιδικά του χρόνια στις Βρυξέλλες, όπου ο πατέρας του ήταν πρέσβης της Υψηλής Πύλης από το 1875, με αποτέλεσμα να μάθει ως μητρικές γλώσσες τα ελληνικά και τα φλαμανδικά και αργότερα τα τουρκικά και τα γερμανικά. Το 1883-1885 φοίτησε σε σχολεία της γαλλικής και ιταλικής Ριβιέρας και στη συνέχεια σε ένα γυμνάσιο των Βρυξελλών, όπου εκδήλωσε την αγάπη και την κλίση του στα Μαθηματικά, ιδιαίτερα στη γεωμετρία. Από το 1891 έως το 1895, σπούδασε πολιτικός μηχανικός στη Στρατιωτική Σχολή του Βελγίου και μετά την αποφοίτησή του, το 1895, αποδέχτηκε την πρόσκληση του θείου του, Αλέξανδρου Στεφάνου Καραθεοδωρή, ο οποίος ήταν τότε διοικητής της Κρήτης, και τον επισκέφθηκε στα Χανιά, όπου γνώρισε τον Ελευθέριο Βενιζέλο. Στη συνέχεια, πήγε στη Λέσβο, όπου συμμετείχε στην κατασκευή έργων οδοποιίας, ενώ το 1898 πήγε στην Αίγυπτο, για να εργαστεί ως μηχανικός στη βρετανική εταιρεία που κατασκεύαζε το φράγμα στο Ασουάν. Στην Αίγυπτο συνέχισε να μελετά μαθηματικά συγγράμματα και έκανε μετρήσεις στην κεντρική είσοδο της πυραμίδας του Χέοπα, τις οποίες δημοσίευσε. Από τότε εγκατέλειψε τα δημόσια έργα και πήγε στη Γερμανία για να σπουδάσει Μαθηματικά.

Στο Βερολίνο είχε την τύχη να παρακολουθήσει μαθήματα από μεγάλους μαθηματικούς όπως ο Herman Schwarz, ο Georg Frobenius, ο Erhard Schmidt και ο Lazarus Fuchs, ενώ το 1902 μεταγράφηκε στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν στην Κάτω Σαξονία ―που θεωρούνταν ήδη από την αρχή του 19ου αιώνα κέντρο των Μαθηματικών― για να κάνει διδακτορική διατριβή υπό την επίβλεψη του Hermann Minkowski. Στο Γκέτινγκεν, όπου κάποτε είχε διδάξει ο μέγας Κarl Friedrich Gauss― δίδασκαν εκείνη την εποχή ο David Hilbert και ο Felix Klein, δυο σπουδαίοι μαθηματικοί που επηρέασαν πολύ τη ζωή και τη σταδιοδρομία του Καραθοδωρή. Το 1904 αναγορεύτηκε διδάκτορας και παρότι επιθυμούσε να εργαστεί στην Ελλάδα, οι Έλληνες του απάντησαν ότι το μόνο που μπορούσε να κάνει στην Ελλάδα ήταν να διοριστεί δάσκαλος αριθμητικής σε σχολεία της επαρχίας. Τότε αποφάσισε να μείνει στη Γερμανία, όπου τον Μάρτιο του 1905 έγινε υφηγητής των Μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν. Από το 1909 έως το 1920 δίδαξε Μαθηματικά σε διάφορα γερμανικά πανεπιστήμια: στο Αννόβερο, στο Μπρέσλαου (Βρότσλαβ της σημερινής Πολωνίας), στο Γκέτινγκεν και στο Βερολίνο. Η φήμη του ως μαθηματικού τον έφερε σε επαφή με άλλους μεγάλους σοφούς της εποχής του, μεταξύ των οποίων ήταν ο Αϊνστάιν.

Το 1911, μετά από πρόσκληση του Ελευθέριου Βενιζέλου, ο Καραθεοδωρή συμμετείχε στην επιτροπή επιλογής καθηγητών για το Πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1920, πάλι με πρόσκληση του Βενιζέλου, ανέλαβε να οργανώσει το Ιωνικό Πανεπιστήμιο στη Σμύρνη. Στη Σμύρνη έμεινε μέχρι την κατάρρευση του μικρασιατικού μετώπου τον Αύγουστο του 1922. Όταν οι Τούρκοι εισέβαλαν στην πόλη, ο 49χρονος Καραθεοδωρή κατόρθωσε να διασώσει τη βιβλιοθήκη και πολλά από τα εργαστηριακά όργανα του Ιωνικού Πανεπιστημίου και να τα μεταφέρει στο Πανεπιστήμιο Αθηνών. Η δωρεά Καραθεοδωρή βρίσκεται μέχρι σήμερα στο Μουσείο Φυσικών Επιστημών του Καποδιστριακού Πανεπιστημίου. Το 1922 διορίστηκε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1923 στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, αλλά δεν άργησε να απογοητευτεί από τη μίζερη κατάσταση των ελληνικών πανεπιστημίων. Εγκατέλειψε ξανά την Ελλάδα το 1924, για να καταλάβει καθηγητική έδρα στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου, που εκείνο τον καιρό ήταν το δεύτερο μεγαλύτερο πανεπιστήμιο της Γερμανίας. Τον Νοέμβριο του 1926, έγινε μέλος στη νεοϊδρυθείσα Ακαδημία Αθηνών και το 1928, μετά από πρόσκληση του Χάρβαρντ και της Αμερικανικής Μαθηματικής Εταιρείας, επισκέφθηκε τις ΗΠΑ όπου έμεινε, μαζί με τη γυναίκα του, επί έναν σχεδόν χρόνο, δίνοντας διαλέξεις σε διάφορα αμερικανικά πανεπιστήμια: ανάμεσά τους το Πρίνστον, το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν.

 

Το 1930, πάλι μετά από πρόσκληση του Ελευθέριου Βενιζέλου, ανέλαβε καθήκοντα κυβερνητικού επιτρόπου στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης για να βοηθήσει στην αναδιοργάνωση του πρώτου και στην οργάνωση του (νεοσύστατου) δεύτερου. Το 1932, επέστρεψε στην έδρα του στο Μόναχο όπου πέρασε τα δύσκολα χρόνια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου σε κατάσταση αμφιθυμίας. Ενώ πολλοί Γερμανοί επιστήμονες και διανοούμενοι εγκατέλειπαν τη Γερμανία, η στάση του Καραθοδωρή απέναντι στο ναζιστικό καθεστώς παρέμεινε παθητική: διετέλεσε μάλιστα επίτροπος της Εκκλησίας του Σωτήρος στο Μόναχο, διορισμένος από το Γ’ Ράιχ. Το 1945, διάφορα αμερικανικά πανεπιστήμια τον προσκάλεσαν για να εγκατασταθεί και να διδάξει στις ΗΠΑ, αλλά προτίμησε να παραμείνει στη Γερμανία: ήταν ήδη ηλικιωμένος και είχε χάσει τη σύζυγό του Ευφροσύνη. Τον Δεκέμβριο του 1949 έδωσε την τελευταία του διάλεξη στο Μόναχο· δύο μήνες αργότερα έφυγε από τη ζωή.

Ο Καραθεοδωρή άρχισε να συγγράφει επιστημονικές μελέτες ήδη από τον καιρό που εργάζονταν ως μηχανικός στην Αίγυπτο. Οι έρευνες του, τις οποίες δημοσίευσε κυρίως στα γερμανικά, συνθέτουν ένα τεράστιο και πολύπλευρο έργο, με μαθηματικές του αποδείξεις «κομψές και απλές», με μια αυστηρότητα που ενέπνεε απόλυτη βεβαιότητα για τα συμπεράσματά του.

 

Το 1973, η Ελληνική Μαθηματική Εταιρία διοργάνωσε διεθνές συμπόσιο για τα 100 χρόνια από τη γέννηση του Καραθεοδωρή, ενώ το 2000 το Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης διοργάνωσε παγκόσμιο συνέδριο Μαθηματικών για τα 50 χρόνια από τον θάνατό του. Στην Κομοτηνή ιδρύθηκε ένα μουσείο όπου εκτίθενται βιβλία, χειρόγραφες επιστολές αυθεντικά έγγραφα και φωτογραφίες της οικογένειας.

Πορτρέτα μαθηματικών βασισμένα στο έργο τους

 

Η Ισραηλινή καλλιτέχνιδα και επιστήμων πληροφορικής, Ayelet Sapirstein, δημιουργεί πορτρέτα μαθηματικών με υλικά και τεχνικές που βασίζονται στη μαθηματική εργασία τους και στα θεωρήματά τους, μετατρέποντας την ομορφιά της επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων σε τέχνη.

Το παρακάτω πορτρέτο ανήκει στον μαθηματικό Boris Delaunay και δημιουργήθηκε με χρήση του αλγορίθμου τριγωνισμού Delaunay. Αφού επέλεξε σημεία στο επίπεδο, τα οποία εμφανίζονται ως καρφιά στο έργο τέχνης, ο αλγόριθμος χωρίζει το επίπεδο σε τρίγωνα των οποίων οι κορυφές είναι τα αρχικά σημεία. Έτσι παίρνουμε έναν διάλογο μεταξύ της καλλιτέχνιδας που επιλέγει τα σημεία και του αλγορίθμου που επιλέγει πώς να ενώσει αυτά τα σημεία με το υπόλοιπο έργο.

Triangulated Delaunay
Καρφιά και σύρμα σε ξύλινη επιφάνεια
2019

Παρακάτω, η Ayelet Sapirstein σε συνεργασία με τoν Eyal Cohen δημιουργούν το πορτρέτο του λογικολόγου και φιλοσόφου John Venn, γνωστού για τη σύλληψη του διαγράμματος Venn που χρησιμοποιείται σε πολλά επιστημονικά πεδία, συμπεριλαμβανομένης της Θεωρίας Συνόλων, της Θεωρίας Πιθανοτήτων, της Μαθηματικής Λογικής, της Στατιστικής και της Πληροφορικής. Οι καλλιτέχνες χρησιμοποίησαν 3 διαφανή φύλλα στα βασικά χρώματα -κόκκινο, κίτρινο, μπλε- τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο. Τα χαρακτηριστικά του προσώπου δημιουργήθηκαν συνδυάζοντας 2 ή 3 χρώματα, όπως ακριβώς συμβαίνει με την αναπαράσταση της τομής συνόλων σε ένα διάγραμμα Venn.

Venn Diagram
Χρωματιστό διαφανές ακρυλικό φύλλο, γυαλί
2019

Πηγές:

Mathematical Art Galleries: Ayelet Sapirstein

Mathematical Art Galleries: Eyal Cohen