Бен Орлин - Математика с дурацкими рисунками. Идеи, которые формируют нашу реальность

Подробнее: Matthey Parker, Things to Make and Do in the Fourth Dimension. — London: Penguin Random House, 2014. [ Паркер М. Чем заняться в четвертом измерении? — М.: АСТ, 2020.]

Я благодарен Мэтью Фрэнсису и Эндрю Стейси за помощь по этому вопросу. Я хотел написать, что Вселенная «гиперболическая» или «эллиптическая», а не «евклидова», но они сообщили мне, что в действительности она представляет собой труднопостигаемое лоскутное одеяло из этих более простых геометрий.

Стейси написал: «Риманова геометрия обобщает евклидову во многих отношениях; она намного богаче евклидовой, но упускает из виду некоторые аспекты, в первую очередь то, как объекты соотносятся друг с другом в различных областях пространства». Это включает и понятие параллельных прямых.

Фрэнсис добавил интересную историческую деталь: «В XIX веке Уильям Кингдон Клиффорд предложил использовать неевклидову геометрию, чтобы заменить физическое понятие силы, но он просто полагал, что „это было бы прикольно“. Меня не удивило бы, если другие тоже продумывали подобные идеи». Естественно, Эйнштейн тесно сотрудничал с математиками; ни один прорыв не происходит сам по себе.

Эта история изложена в графическом романе: Apostolos Doxiadis et al., Logicomix: An Epic Search for Truth (New York: Bloomsbury, 2009). [ Доксиадис А., Пападимитриу Х. Логикомикс. Поиск истины. — М.: Карьера Пресс, 2019.]

James Gleick, The Information: A History, a Theory, a Flood (New York: Knopf Doubleday, 2011). Блестящая книга. [ Глейк Дж. Информация. История. Теория. Поток. — М.: Corpus, 2013.]

Eugene Wigner, «The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences. Richard Courant lecture in mathematical sciences delivered at New York University, May 11, 1959», Communications on Pure and Applied Mathematics 13 (1960): 1–14. Сногсшибательное эссе. [Статья Юджина Вигнера «Непостижимая эффективность математики в естественных науках» в переводе В. А. Белоконя и В. А. Угарова была опубликована в журнале «Успехи физических наук» в 1968 году (Т. 94, С. 535–546; https://ufn.ru/ru/articleszf/). — Прим. науч. ред. ]

Моим учителем в этой главе был Дэвид Кламп, чьи замечания сочетали эрудицию кого-то вроде Карла Сагана с мягкой человечностью кого-то вроде Карла Сагана (похоже, Дэвид и есть Карл Саган).

Israel Kleiner, «Emmy Noether and the Advent of Abstract Algebra», A History of Abstract Algebra (Boston: Birkhäuser, 2007), 91–102, https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-0-8176-4685-1_6#page-2. Я исказил аргумент Клейнера; ключевая идея в том, что в XIX веке удалось добиться больших успехов в геометрии и математическом анализе, но алгебра оставалась в первозданном закостенелом состоянии.

Joaquin Navarro, Women in Maths: From Hypatia to Emmy Noether. Everything is Mathematical (Spain: R. B. A. Coleccionables, S. A., 2013) [ Наварро Х. Женщины-математики: от Гипатии до Эмми Нётер. Вып. 37. 2014. — (Сер.: Мир математики).]

Профессор Грейс Шоуэр Квин. См.: Marlow Anderson, Victor Katz, and Robin Wilson, Who Gave You the Epsilon? And Other Tales of Mathematical History (Washington, DC: Mathematical Association of America, 2009).

См. интервью с Сильвией Серфати: Siobhan Roberts, «In Mathematics, ‘You Cannot Be Lied To’», Quanta Magazine , February 21, 2017, https://www.quantamagazine.org/sylvia-serfaty-on-mathematical-truth-and-frustration-20170221. Я рекомендую статьи Робертса о математике так же горячо, как альбомы R. E. D.

Colin McLarty, « The Rising Sea: Grothendieck on Simplicity and Generality », May 24, 2003, http://www.landsburg.com/grothendieck/mclarty1.pdf.

Natalie Wolchover, «A Long-Sought Proof, Found and Almost Lost», Quanta Magazine , March 28, 2017, https://www.quantamagazine.org/statistician-proves-gaussian- correlation-inequality-20170328. Это грандиозная статья. Надеюсь, вы простите меня за спойлеры.

Фарад Райахи (1939–2011).

Тогда как имя Кори было псевдонимом, эту девочку по-настоящему звали Вианни. Я думаю, она заслуживает славы. Я воспроизвожу диалог по памяти, но в общем и целом все так и было.

Использованы цитаты из выступления Тяу на пресс-конференции на Гейдельбергском форуме лауреатов в 2016 году. Я от всего сердца благодарю первоклассного человека Уайлдера Грина и команду HLF за возможность побывать на этом форуме.

Углы правильного пятиугольника равны 108°. Если начертить три пятиугольника с общей вершиной, останется зазор в 36° до развернутого угла и не останется места для четвертого пятиугольника. Из всех правильных многоугольников можно замостить плоскость только треугольниками (60°), квадратами (90°) и шестиугольниками (120°), поскольку все эти числа — делители 360°.

Некоторая гибкость все же имеет место. Я уже приводил в качестве примера постулат Евклида о параллельных прямых; вы можете выбрать другой постулат. Но когда вы возьмете его за основу, все теоремы будут вытекать из него с логической необходимостью.

Почему я низвел столь важное возражение в незаметную сноску? Ну, я полагаю, если вы достаточно дотошны, чтобы усомниться, что мы живем в евклидовом пространстве, то въедливо проинспектируете все сноски.

Необходимо отметить основной источник этой главы: Mario Salvadori, Why Buildings Stand Up (New York: W. W. Norton, 1980). Великолепная, внятная книга, без которой эта глава была бы шаткой, как ошибочное доказательство. Кроме того, я благодарен за помощь при написании этой главы Уиллу Уонгу, архитектору мысли и победителю университетских спортивных турниров.

Я узнал о египетских вязальщиках узлов из книги: Kitty Ferguson, Pythagoras: His Lives and the Legacy of a Rational Universe (London: Icon Books, 2010).

Усеченная пирамида — многогранник с двумя параллельными основаниями и гранями-трапециями. По-английски она называется frustum — это слово стоит знать.

«Википедия» указывает размеры трех туннелей (нисходящего, восходящего и горизонтального) и трех камер (Царская палата, Царицына палата, большая галерея). Их суммарный объем составляет около 1340 м 3, т. е. примерно 0,05 % от объема пирамиды 2 600 000 м 3. Я округлил это число до 0,1 %, затем (снова низкий поклон «Википедии») вычислил объем Эмпайр-стейт-билдинг (2 800 000 м 3), и 0,1 % от этого числа составляет 2800 м 3. Разделив объем на площадь одного этажа (около 7400 м 2), вы получите высоту 38 см. Но едва я закончил рукопись книги, в пирамиде была обнаружена потайная камера! Я округлил до двух футов (около 60 см), и мое округление покрывало эту неучтенную ошибку.

Каламбур, сознательный на 100 %.

Я умыкнул эти сведения из книги Сальвадори (Why Buildings Stand Up) и, вне всяких сомнений, что-нибудь упустил в пересказе.

Я снова позаимствовал эту информацию у Сальвадори. Как отмечает Уилл Уонг, в более традиционном представлении на первый план в этом случае выходят нужные нам свойства (распределение напряжение, предотвращение крутящего момента и т. д.), обусловленные тем, что поперечное сечение балки имеет форму буквы I.