После окончания школы без экзаменов был зачислен на математико-механический факультет Ленинградского государственного университета (ныне Санкт-Петербургский государственный университет). В студенческие годы Перельман неоднократно побеждал на математических олимпиадах. Окончив с отличием университет, он поступил в аспирантуру при Ленинградском отделении Математического института им. В.А. Стеклова (с 1992 года — Петербургское отделение Математического института).
В 1990 году защитил кандидатскую диссертацию и был оставлен в институте в должности старшего научного сотрудника.
В 1992 году ученый получил приглашение прочесть курс лекций в Нью-Йоркском университете и университете Стони Брук, а затем некоторое время проработал в университете Беркли (США). Находясь в США, Перельман работал научным сотрудником при американских университетах.
В 1996 году он вернулся в Санкт-Петербург, где работал в Петербургском отделении Математического института до декабря 2005 года.
В период с ноября 2002 года по июль 2003 года Перельман написал три статьи, в которых раскрыл решение одного из частных случаев гипотезы геометризации Уильяма Терстона, из которой следует справедливость гипотезы Пуанкаре. Описанный Перельманом метод изучения потока Риччи получил название теории Гамильтона-Перельмана, так как первым его начал изучать американский математик Ричард Гамильтон.
Гипотеза Пуанкаре была сформулирована французским математиком Анри Пуанкаре в 1904 году, она является центральной проблемой топологии, науки о геометрических свойствах тел, которые не меняются, когда тело вытягивается, скручивается или сжимается. Теорема Пуанкаре считалась одной из неразрешимых математических задач.
Математик известен тем, что категорически и выступать публично.
По данным СМИ, в 2014 году Григорий Перельман получил шведскую визу сроком на 10 лет и переехал в Швецию , где местная частная фирма, занимающаяся научными разработками, предложила ему высокооплачиваемую работу. Однако позже сообщалось, что он живет в Петербурге , а в Швеции бывает по мере необходимости.
В 2011 году вышла о жизни и поступках российского ученого Григория Перельмана.
Ровно 15 лет назад петербургский ученый доказал гипотезу Пуанкаре.
11 ноября 2002 года на одном из крупных порталов научных публикацией в интернете появилась статья петербургского математика Григория Перельмана , в которой он приводил доказательства гипотезы Пуанкаре.
Таким образом, гипотеза стала первой решенной задачей тысячелетия – так называют математические вопросы, ответы на которые не могут найти уже много лет.
Восемь лет спустя Математический институт Клэя присудил ученому за это достижение премию в размере одного миллиона долларов США, но Перельман отказался от нее, заявив, что не нуждается в деньгах и, кроме того, не согласен с официальным математическим сообществом.
Отказ небогатого математика от крупной суммы вызвал удивление во всех слоях общества. За это и за свой затворнический образ жизни Перельмана называют самым странным российский ученым. Мы узнали, как сегодня живет и чем занимается Григорий Перельман.
Математик №1
Сейчас Григорию Перельману 51 год. Ученый ведет замкнутый образ жизни: он практически не выходит из дома, не дает интервью и нигде официально не трудоустроен. У математика никогда не было близких друзей, но люди, которые знакомы с Перельманом, утверждают: он был таким не всегда.
«Я помню Гришу еще подростком, – рассказывает сосед Перельмана по дому, Сергей Краснов . – Хотя мы живем на разных этажах, видимся иногда. Раньше могли побеседовать с его мамой, Любовью Лейбовной, но теперь я ее редко встречаю. Они с Григорием периодически выходят прогуляться, а так постоянно дома. Когда увидимся – кивнут быстро и идут дальше. Ни с кем не общаются. А в школьные годы Гриша ничем не отличался от других мальчишек. Конечно, он уже тогда активно интересовался наукой и много сидел за книгами, но и на другие дела время находил. Учился музыке, гулял с друзьями, спортом занимался. А потом принес все свои интересы в жертву математике. Стоило ли оно того? Не знаю».
Григорий всегда занимал первые мест на олимпиадах по математике, но однажды победа ускользнула от него: в восьмом классе на Всесоюзной олимпиаде Перельман стал только вторым. С тех пор он отказался от всех своих хобби и отдыха, с головой погрузившись в книги, справочники и энциклопедии. Вскоре он наверстал упущенное и стал молодым математиком №1 в стране.
Затворничество
Краснов заявляет: никто из жильцов их дома не сомневался, что Перельман станет великим ученым. «Когда мы узнали, что Гриша доказал гипотезу Пуанкаре, чего не мог сделать ни один человек в мире, мы даже не удивились, – признается пенсионер. – Конечно, очень обрадовались за него, решили: наконец-то Григорий пробьется в люди, сделает головокружительную карьеру! Молодец, ведь он это заслужил! Но он выбрал для себя другой путь».
Перельман отказался от денежной премии в размере миллиона долларов, обосновав свое решение несогласием с официальном математическим сообществом, при этом добавив, что в деньгах не нуждается.
После того, как имя Перельмана прогремело на весь мир, математика пригласили в США. В Америке ученый выступал с докладами, обменивался опытом с зарубежными коллегами и объяснял свои методы решения математических задач. Публичность быстро наскучила ему. Вернувшись в Россию, Перельман добровольно покинул пост ведущего научного сотрудника лаборатории математической физики, уволился из петербургского отделения Математического института имени Стеклова РАН и свел свое общение с коллегами к нулю
Несколько лет спустя Перельмана хотели сделать членом Российской академии наук, но тот отказался. Прекратив практически все контакты с внешним миром, ученый заперся в своей квартире в Купчино, на окраине Петербурга, где живет вместе с мамой.
«Гришу замучили вниманием»
Сейчас математик очень редко выходит из дома и целые дни проводит за решением новых задач. «Гриша с мамой живут на одну пенсию Любови Лейбовны, – рассказывает Краснов. – Мы, жильцы дома, ни в коем случае не осуждаем Гришу – мол, мужчина в расцвете сил, а денег в семью не приносит, старой матери не помогает. Такого нет. Он – гений, а гениев осуждать нельзя. Как-то раз даже хотели скинуться всем домом, материально помочь им. Но они отказались – сказали, что им хватает. Любовь Лейбовна всегда говорила, что Гриша неприхотлив: куртки или ботинки носит десятилетиями, а на обед ему достаточно макарон с сыром. Ну, не надо, так не надо».
По мнению соседей, любой человек на месте Перельмана стал бы нелюдимым и закрытым: хотя математик уже давно не дает поводов для обсуждения, его персону до сих пор не могут оставить без внимания.
Российский математик, доказавший гипотезу Пуанкаре
Российский ученый, доказавший гипотезу Пуанкаре - одну из фундаментальных задач математики. Кандидат физико-математических наук. Работал в Ленинградском (Санкт-Петербургском) отделении Математического института имени Стеклова, преподавал в ряде университетов США. С 2003 года не работает и почти не общается с посторонними.
Григорий Яковлевич Перельман родился 13 июня 1966 года в Ленинграде. Его отец был инженером-электриком, в 1993 году эмигрировал в Израиль. Мать осталась в Санкт-Петербурге, работала учителем математики в ПТУ .
Перельман окончил среднюю школу №239 с углубленным изучением математики. В 1982 году в составе команды школьников участвовал в Международной математической олимпиаде в Будапеште. В том же году был зачислен на математико-механический факультет Ленинградского государственного университета без экзаменов. Побеждал на факультетских, городских и всесоюзных студенческих математических олимпиадах. Получал Ленинскую стипендию, окончил университет с отличием .
В ноябре 2002 – июле 2003 годов Перельман разместил на сайте arXiv.org три научные статьи, в предельно сжатом виде содержавшие решение одного из частных случаев гипотезы геометризации Уильяма Терстона, приводящее к доказательству гипотезы Пуанкаре. Доказательство этой гипотезы (заключающейся в том, что всякое односвязное замкнутое трехмерное многообразие гомеоморфно трехмерной сфере) считалось одной из фундаментальных задач математики. Описанный ученым метод изучения потока Риччи получил название теории Гамильтона-Перельмана. Эти работы Перельмана не получили статуса официальной научной публикации, так как arXiv.org является библиотекой препринтов, а не рецензируемым журналом . Попыток официальной публикации этих работ Перельман не предпринимал .
В 2003 году Перельман прочитал в США серию лекций, посвященных своим работам, после чего вернулся в Санкт-Петербург и поселился в квартире своей матери в Купчино. В декабре 2005 года он ушел с поста ведущего научного сотрудника лаборатории математической физики, уволился из Математического института и практически полностью прервал контакты с коллегами .
После появления работ Перельмана несколько групп математиков приступили к проверке правильности его доказательств . За четыре года проверки и детализации выкладок Перельмана ведущие эксперты в этой области ошибок не обнаружили . 22 августа 2006 года Перельману была присуждена Филдсовская премия "за вклад в геометрию и революционные достижения в понимании аналитической и геометрической структуры потока Риччи". Перельман отказался принять премию , и общаться с журналистами , , . Тогда же он говорил, что распрощался с научным сообществом и более не считает себя профессиональным математиком .
В декабре 2006 года доказательство теории Пуанкаре Перельманом было названо журналом Science главным научным прорывом года , , .
За доказательство гипотезы Пуанкаре Математическим институтом Клэя (США) была назначена премия в один миллион долларов, "Премия тысячелетия". Согласно правилам присуждения премии, Перельман может быть удостоен награды после публикации своей работы в рецензируемом журнале . Несмотря на это, в марте 2010 года он был объявлен лауреатом премии , но как сообщила The Daily Mail в конце того же месяца, Перельман отказался и от этой премии . Тем не менее в июне 2010 года церемония вручения премии была проведена: символический сертификат премии тысячелетия был передан работавшему во Франции российскому математику Михаилу Громову и Франсуа Пуанкаре, внуку Анри Пуанкаре, выдвинувшего подтвержденную Перельманом гипотезу . В конце того же месяца Перельман официально уведомил институт Клэя об окончательном отказе от премии. Причиной отказа математик назвал несогласие с несправедливыми решениями математического сообщества. При этом он подчеркнул, что его вклад в доказательство гипотезы Пуанкаре был не больше, чем вклад Гамильтона .
В апреле 2011 года Перельман после долгого молчания дал свое первое интервью израильскому журналисту и исполнительному продюсеру московской кинокомпании "Президент-фильм" Александру Забровскому. В этом интервью математик на вопрос о том, почему он не взял миллион долларов, ответил, что эти деньги - ничто для "человека, управляющего Вселенной". Кроме того, Перельман согласился сняться в фильме Збаровского, в котором речь должна была пойти о "сотрудничестве и противоборстве трех основных мировых математических школ: российской, китайской и американской, наиболее продвинувшихся по стезе изучения и управления Вселенной" .
В сентябре 2011 года стало известно, что институт Клэя решил направить предназначавшиеся Перельману миллион долларов на стипендии молодым одаренным математикам , . В том же месяце ученый совет Санкт-Петербургского отделения института имени Стеклова выдвинул кандидатуру Перельмана на пост академика Российской академии наук , , однако ученый никак не отреагировал на эту инициативу и в список кандидатов в академики не попал .
В опубликованном в октябре 2007 года газетой The Sunday Telegraph списке 100 ныне живущих гениев Перельман поделил с бразильским архитектором Оскаром Нимейером (Oscar Niemeyer) и американским композитором-минималистом Филиппом Глассом (Philip Glass) девятое место .
Использованные материалы
Перельман отказался быть академиком РАН. - Интерфакс , 03.10.2011
Modest math man"s million goes to young scholars. - Russia Today , 23.09.2011
Math genius’ $1m to go to charity. - Voice of Russia , 22.09.2011
РАН: для избрания Перельмана академиком требуется его согласие. - Вести.Ru , 14.09.2011
Ирина Тумакова . Григорий Перельман выдвинут в академики. - Известия , 13.09.2011
Анна Велигжанина . Интервью с математиком Григорием Перельманом: Зачем мне миллион долларов? Я могу управлять Вселенной. - Комсомольская правда , 28.04.2011
Гениальный математик Григорий Перельман потряс научный мир, доказав гипотезу Пуанкаре – одну из сложнейших загадок тысячелетия. А обывателей удивил отказ небогатого ученого от положенной премии в размере миллиона долларов. Постепенно сам гений и его затворнический образ жизни стали загадкой, сравнимой по сложности с доказанной теоремой.
Детство и юность
Григорий Яковлевич ведет скрытный образ жизни. Факты детства, юности и личной жизни ученого известны со слов соседей, школьных учителей и одноклассников, коллег, работавших вместе с математиком.
Перельман родился 13 июня 1966 года в Ленинграде. Фамилия гениального математика говорит сама за себя о национальности. Еврейский мальчик с детства проявлял неимоверные способности и интерес к учебе. В то время, когда сверстники гоняли мяч во дворе, маленький Гриша предпочитал читать книги и играть в шахматы.
Вопреки расхожему мнению Яков Исидорович Перельман, знаменитый ученый, автор книг и популяризатор наук, не является родственником Григория Яковлевича.
Отец Григория - инженер-электрик. В 1993 году Перельман-старший иммигрировал на историческую родину в Израиль, как и тысячи его соотечественников в 90-х. Мать будущего выдающегося математика осталась с детьми в Ленинграде, преподавала математику в училище.
У Григория Яковлевича есть младшая сестра, построившая научную карьеру. Получив диплом математика в Санкт-Петербургском университете, женщина позже уехала в Швецию. С 2007 года работает программистом в Стокгольме.
К тому времени, когда мальчик пошел в школу, он значительно превосходил одноклассников в знаниях, с легкостью считал в уме трехзначные числа. Учителя Перельмана вспоминают, что школьник вел беседы на равных со взрослыми.
Магия логики и чисел привлекала Григория Яковлевича. С 5 класса мальчик посещал математический центр во Дворце пионеров. Наставником юных вундеркиндов был доцент Педагогического университета имени Сергей Рукшин. Юный Гриша получал награды за участие в олимпиадах, в том числе заслужил высший балл на международной математической олимпиаде.
Окончив девятилетку в обычной ленинградской школе, выпускник перешел в специализированную физико-математическую школу № 239. Без сомнения, трудолюбивый и талантливый Перельман учился идеально. Подвела физическая подготовка. Провал по сдаче норм ГТО помешал получить выпускнику золотую медаль.
Неудивительно, что после школьной скамьи Григория без вступительных экзаменов приняли в Ленинградский государственный университет на факультет математики и механики. В вузе Перельман продолжил блистать на олимпиадах, за превосходные результаты обучения получал Ленинскую премию.
Наука
После выпуска последовала аспирантура, затем защита докторской. В результате одаренный ученый остался работать при ставшем родным университете в должности старшего научного сотрудника.
В начале 90-х годов талантливый ученый отправился в США, где в рамках обмена опытом посетил несколько университетов. В Соединенных Штатах математик читал лекции, встречался с коллегами. Вскоре аскетичному Перельману наскучила Америка, и ученый вернулся на родину.
Возобновив работу в ленинградском вузе, математик начинает упорно трудиться над загадкой тысячелетия, которую не в силах были разгадать гениальные ученые столетия. Стоит отметить, что за несколько лет до этого началось увлечение Перельмана топологией. Ранее математик сумел доказать гипотезу о душе, что предшествовало изучению гипотезы Пуанкаре.
Смысл доказательства гипотезы, впрочем, как и саму суть, невозможно описать простым языком, понятным для далекого от высшей математики человека. Открытия, сделанные математиком, имеют огромное значение в изучении Вселенной, в работе с нанотехнологиями.
Кроме того, гипотеза утверждает, что особенность формы Вселенной приводит к тому, что ее можно стянуть в одну точку. Это, в свою очередь, косвенно подтверждает теорию Большого взрыва. Сторонники теологического происхождения Вселенной получили повод для сомнений о Боге как о создателе всего сущего. Гипотеза Пуанкаре доказывает, что Бога нет.
В 2002-2003 годах Перельман публикует статьи, раскрывающие суть доказательства. Три независимые группы математиков, проверив доводы, подтвердили полное доказательство.
В 2003 году Перельман посетил США, читал лекции о собственном открытии, делился опытом и с соотечественниками. А в 2005 ученый неожиданно уходит с кафедры и запирается в квартире в Купчино, где живет с больной мамой.
Личная жизнь
Затворнический образ жизни оставляет сотни вопросов. Главный, интересующий журналистов и граждан, - это причина, по которой Григорий Перельман отказался от по праву принадлежащих ему денег. Речь идет о премии института Клэя. Математический институт составил список семи загадок, за решение которых полагается награда в миллион долларов. Гипотеза Пуанкаре входила в данный список.
Разумеется, узнав об открытии российского ученого, учредители незамедлительно обратились к ученому. Каково же было всеобщее удивление, когда математик отказался от миллиона долларов без объяснения причин.
Вскоре Григорий Яковлевич вовсе перестал общаться с прессой. Российских журналистов попросту игнорирует, а зарубежным отказывает в интервью. Новости о подобном поведении ученого повлекли за собой слухи о болезни Перельмана. Утверждали, что гений страдает аутизмом. Впрочем, достоверных подтверждений или заключений врачей до сих пор не обнародовано.
Известно, что ученый живет с мамой, которая тяжело болеет. Жены у математика нет. По рассказам учительницы Григория Яковлевича, которая поддерживает с ним отношения, живут мать с сыном бедно.
В 2018 году появились сведения о том, что математик перебрался в Швецию. Однако источники в лице соседей и продавцов магазинов опровергли слухи и подтвердили, что Перельман никуда не уезжал.
- Во время работы в Штатах ученый удивлял зарубежных коллег непритязательностью и отрешенностью от бытовых потребностей. Любимой едой математика стали бутерброды с сыром, которые Григорий Яковлевич запивал кефиром или молоком. Рестораны и изобилие продуктовых магазинов не интересовали "странного русского".
- В детстве Григорий увлекался музыкой. Мать привила сыну обожание классических композиторов. Она же, будучи талантливой скрипачкой, познакомила Гришу с инструментом. Перельман с удовольствием посещал музыкальную школу, а потом перед ним встал непростой выбор - поступить в консерваторию или же посвятить себя точным наукам.
- В Сети появлялись высказывания сторонников теории заговора о том, что Перельман - самый влиятельный человек на земле, поскольку знает, как управлять Вселенной. Разумеется, что такая личность не избежала внимания секретных служб, и общение с окружающими запрещено для ученого.
Цитаты
Я знаю, как управлять Вселенной. И скажите – зачем же мне бежать за миллионом?
Весь мир пронизывает пустота, а она подчиняется формулам - это даёт нам безграничные возможности.
Если можно тренировать руки и ноги, то почему нельзя тренировать мозг?
Неразрешимой задачи, пожалуй, нет. Трудно решаемой. Так точнее.
Помните библейскую легенду о том, как Иисус Христос ходил по воде, аки посуху? Так вот мне нужно было рассчитать, с какой скоростью он должен был двигаться по водам, чтобы не провалиться.
Награды и премии
- 1991 - премия «Молодому математику» Санкт-Петербургского математического общества
- 1996 - Премия Европейского математического общества для молодых математиков
- 2006 - премия «Медаль Филдса»
- 2010 - премия Математического института Клэя
В основе курса СССР на точные науки, подготовившего почву для достижений ядерной физики, космонавтики и спортивных шахмат, лежала сильная математическая традиция. Оформившись в 1930-х, она подарила миру таких ученых, как Андрей Колмогоров, Александр Гельфонд, Павел Александров и многих других, которые преуспели в традиционных (алгебра, теория чисел) и новых направлениях математики (топология, теория вероятностей, математическая статистика). По масштабам интересов и интеллектуальных ресурсов сравниться с советской могли разве что американская и китайская школы. Но сравнением они не ограничивались: на макроуровне царица наук развивалась в противоречивой обстановке дружелюбной подозрительности. Важную роль такие взаимовлияния сыграли и в профессиональной жизни Григория Перельмана – признанного математического гения, окончательно доказавшего гипотезу Пуанкаре и решившего таким образом одну из семи «задач тысячелетия».
Сurriculum vitæ. Первые страницы
Григорий Яковлевич Перельман родился 13 июня 1966 года в Ленинграде в семье инженера-электрика и учительницы математики, а спустя десять лет у него появилась сестра – в будущем тоже кандидат (точнее, PhD) математических наук. Помимо любви к классической музыке, привитой матерью, Григорий с детства проявлял интерес к точным наукам: в пятом классе он начал посещать математический центр при Дворце пионеров, а после восьмого перешел в школу № 239 с углубленным изучением математики, которую окончил без золотой медали только из-за недостатка баллов по нормативам ГТО. В 1982 году он в составе школьной команды получил золотую медаль на 23-й Международной математической олимпиаде в Будапеште и вскоре был зачислен на математико-механический факультет Ленинградского государственного университета без сдачи экзаменов.
В вузе за примерную учебу Перельман получал Ленинскую стипендию. Окончив университет с отличием, он поступил в аспирантуру на базе Ленинградского отделения Математического института имени В. А. Стеклова РАН. В 1990 году под научным руководством академика Александра Даниловича Александрова (основоположника так называемой геометрии Александрова – раздела метрической геометрии) Перельман защитил кандидатскую диссертацию на тему «Седловые поверхности в евклидовых пространствах». Затем в должности старшего научного сотрудника продолжил работать в лаборатории математической физики института Стеклова, успешно развивая теорию пространств Александрова.
В начале 1990-х Перельману довелось поработать в нескольких уважаемых исследовательских учреждениях США: в Университете штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук, Курантовском институте математических наук и Калифорнийском университете в Беркли.
Поворотной для молодого математика стала встреча с Ричардом Гамильтоном, область научных интересов которого простиралась в плоскости дифференциальной геометрии – нового направления, широко используемого в общей теории относительности. В своих работах по топологии многообразий американский ученый впервые использовал систему дифференциальных уравнений под названием поток Риччи – нелинейный аналог уравнения теплопроводности, который описывает не распределение температуры, а деформацию хаусдорфова пространства, локально эквивалентного евклидовому.
Благодаря этой системе уравнений Гамильтону удалось наметить решение одной из семи «задач тысячелетия» – по сути, разработать подход к доказательству гипотезы Пуанкаре.
Благосклонность зарубежного коллеги и столь фундаментальная проблема произвели на Перельмана большое впечатление. В то время он продолжал сглаживать углы пространств Александрова – технические трудности казались непреодолимыми, и ученый вновь и вновь возвращался к идее потока Риччи. По словам советского математика Михаила Громова, сосредоточившись на этих задачах, Перельман стал еще более аскетичным, что вызывало тревогу у его близких.
В 1994 году он получил приглашение прочесть лекцию на Международном конгрессе математиков в Цюрихе, а сразу несколько научных организаций, в том числе Принстонский и Тель-Авивский университеты, предложили ему место в штате. В ответ на просьбу Стэнфордского университета предоставить резюме и рекомендации ученый заметил: «Если они знают мои работы, им не нужно мое CV. Если же они нуждаются в моем CV, они не знают мои работы». Несмотря на такое обилие заманчивых предложений, в 1995 году он принял решение вернуться в «родной» институт Стеклова.
В 1996-м Европейское математическое общество присудило Перельману его первую международную премию, которую по каким-то причинам он отказался получать.
Помимо непритязательности в быту, пристрастия к музыке (Перельман играет на скрипке) и строгой приверженности научной этике, ученого уже тогда отличал интерес к параллельному решению сложных задач. В 1994 году он доказал гипотезу о душе. В дифференциальной геометрии под «душой» (S) подразумевают компактное тотально выпуклое тотально геодезическое подмногообразие риманова многообразия (M, g). В простейшем случае, то есть в случае евклидова пространства Rn (n отражает мерность), душой будет любая точка этого пространства.
Перельман доказал, что душа полного связного риманова многообразия с секционной кривизной K ≥ 0, секционная кривизна одной из точек в котором строго положительна во всех направлениях, является точкой, а само многообразие диффеоморфно Rn. Математиков потрясло редкостное изящество доказательства Перельмана: выкладки заняли всего две страницы, в то время как «доперельмановские» попытки решения излагались в длинных статьях и оставались незавершенными.
Доказательство гипотезы Пуанкаре, или Благодатное слияние кухни с операционной
На рубеже 19–20 веков гениальный французский математик Анри Пуанкаре увлеченно закладывал фундамент топологии – науки о свойствах пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. В 1900 году ученый предположил, что трехмерное многообразие, все группы гомологий которого как у сферы, гомеоморфно сфере (топологически ей эквивалентно). В общем же случае, для многообразий любой мерности, гипотеза звучит примерно так: всякое односвязное замкнутое n-мерное многообразие гомеоморфно n-мерной сфере. Здесь необходимо хоть немного расшифровать термины, которыми так свободно оперировал Пуанкаре.
Двумерное многообразие – это плоскость: например, поверхность сферы или тора («бублика»). Трехмерное многообразие представить сложнее: в качестве одной из его моделей рассматривают додекаэдр, противоположные грани которого особым образом «склеены» друг с другом – отождествлены. Именно для случая трехмерного многообразия гипотеза Пуанкаре оставалась крепким орешком на протяжении целого века. Что касается гомеоморфизма, то любые замкнутые, без дыр, поверхности гомеоморфны, то есть могут непрерывно и однозначно преобразовываться (отображаться) друг в друга и деформироваться в сферу, а вот с тором, например, такое без разрыва поверхности не пройдет, поэтому он негомеоморфен сфере, зато гомеоморфен… кружке – той самой, из кухонного шкафчика. Гомология – понятие, позволяющее строить специфические алгебраические объекты (группы, кольца) для изучения топологических пространств – считается, что общеалгебраические структуры устроены проще, чем топологические. Вот простейшие примеры гомологии: замкнутая линия на поверхности гомологична нулю, если она служит границей какого-то участка этой поверхности; гомологичной нулю является любая замкнутая линия на сфере, у тора же такая линия может и не быть гомологичной нулю.
Группы – разнообразные множества, удовлетворяющие особым условиям, – оказались крайне полезными для описания топологических инвариантов – характеристик пространства, не меняющихся при его деформациях. Очень востребованы, в частности, группы гомологий и фундаментальные группы. Группа гомологии ставится в соответствие топологическому пространству для алгебраического исследования его свойств. Фундаментальная группа – это множество закрепленных (начинающихся и заканчивающихся) в отмеченной точке отображений отрезка в пространство (петель), измеряющих количество «дырок» в этом пространстве («дырки» возникают из-за невозможности непрерывно деформировать отрезок в точку). Такая группа представляет собой один из топологических инвариантов: гомеоморфные пространства имеют одну и ту же фундаментальную группу.
В первоначальном варианте гипотеза Пуанкаре для трехмерных многообразий оставалась «разрешимой»: она позволяла ослабить условие на фундаментальную группу до условия на группу гомологий. Однако вскоре Пуанкаре исключил это допущение, продемонстрировав пример нестандартной трехмерной гомологической сферы с конечной фундаментальной группой – «сферу Пуанкаре». Такой объект мог быть получен, например, склеиванием каждой грани додекаэдра с противоположной, повернутой на угол π/5 по часовой стрелке. Уникальность сферы Пуанкаре заключается в том, что она гомологична трехмерной сфере, но при этом отличаться от нее в евклидовом пространстве.
В окончательной формулировке гипотеза Пуанкаре звучала следующим образом: всякое односвязное компактное трехмерное многообразие без края гомеоморфно трехмерной сфере. Доказательство этой гипотезы сулило новые возможности для моделирования многомерных пространств. В частности, полученные с помощью космического зонда WMAP данные позволяли рассматривать додекаэдрическое пространство Пуанкаре как возможную математическую модель формы Вселенной.
И вот, в 2002–2003 годах (к тому моменту тематическая переписка Перельмана с Гамильтоном уже сошла на нет) пользователь с ником Grisha Perelman с интервалом в несколько месяцев разместил на сервере препринтов arXiv.org три статьи (1, 2, 3), содержащие решение задачи, еще более общей, чем гипотеза Пуанкаре, – гипотезы геометризации Терстона. И первая же публикация стала международной научной сенсацией, хотя из-за антипатии автора к бюрократии ни одна из статей так и не попала на страницы рецензируемых журналов. Выкладки Перельмана были настолько лаконичны и в то же время сложны, что во всеобщий восторг просто не могло не вкрасться недоверие, поэтому с 2004 по 2006 годы проверку работ Перельмана проводили сразу три группы ученых из США и Китая.
Чтобы деформировать риманову метрику на односвязном трехмерном многообразии до гладкой метрики целевого многообразия, Перельман ввел новый метод изучения потока Риччи, который вполне справедливо назвали теорией Гамильтона – Перельмана. Изюминка метода заключалась в том, чтобы при подходе к сингулярности, возникающей при деформации метрики, остановить применяемый к многообразию поток и вырезать «шею» (открытую область, диффеоморфную прямому произведению) или выбросить малую связную компоненту, «заклеив» две полученные «дырки» шарами. По мере повторения этой хирургической операции выбрасывается все, при этом каждый кусок диффеоморфен сферической пространственной форме, а итоговое многообразие является сферой.
В итоге Перельману удалось не только доказать гипотезу Пуанкаре, но и полностью классифицировать компактные трехмерные многообразия. Вероятно, этого никогда бы не случилось, если бы в длинном списке отличительных черт Перельмана не значилась непоколебимая настойчивость. Бывший учитель математики, кандидат физико-математических наук Сергей Рушкин вспоминал: «Гриша начал очень много работать в девятом классе, и у него оказалось очень ценное для занятий математикой качество: способность к очень длительной концентрации внимания без особых успехов внутри задачи.
Все-таки человеку нужна психологическая подпитка, нужны психологические успехи, чтобы заниматься чем-то дальше. Фактически гипотеза Пуанкаре – это почти девять лет без знания того, решится задача или не решится. Понимаете, там даже невозможны были частичные результаты. Не доказалась теорема в полном объеме – иной раз можно опубликовать даже двадцатистраничную статью по тому, что все-таки получилось. А там – или пан, или пропал».
Вечность в кармане
В 2003 году Григорий Перельман принял приглашение прочесть о своих работах серию публичных лекций и докладов в США. Но его не понимали ни студенты, ни коллеги. В течение нескольких месяцев математик терпеливо объяснял, в том числе и в личных беседах, свои методы и идеи. Во время «американского турне» Перельман рассчитывал и на плодотворный разговор с Гамильтоном, но он так и не состоялся. Вернувшись в Россию, ученый продолжил отвечать на сыпавшиеся от математиков вопросы по электронной почте.
В 2005 году, устав от атмосферы публичности, интриг и бесконечных объяснений, связанных с затянувшейся проверкой его выкладок, Перельман уволился из института и фактически оборвал профессиональные связи.
В 2006 году все три группы экспертов признали доказательство гипотезы Пуанкаре состоявшимся, на что китайские математики во главе с Яу Шинтуном, чья фамилия красуется в названии целого класса многообразий (пространств Калаби–Яу), ответили попыткой оспорить приоритет Перельмана. Правда, выбранный для этого инструментарий оказался неудачным: он сильно походил на плагиат. Оригинальная статья учеников Яу, Цао Хуайдуна и Чжу Сипина, занявшая весь июньский номер The Asian Journal of Mathematics, аннотировалась как окончательное доказательство гипотезы Пуанкаре с применением теории Гамильтона – Перельмана. Если верить журналистским расследованиям, то еще перед публикацией этой статьи, открыто курируемой Яу, последний потребовал у 31 математика из редколлегии журнала в кратчайшие сроки прокомментировать ее, однако саму статью тогда почему-то не предоставил.
Яу Шинтун не просто отлично знал Гамильтона, но и сотрудничал с ним, и заявление Перельмана об успешном решении задачи стало для обоих ученых сюрпризом: после долгих лет работы над ней они рассчитывали, несмотря на временную заминку, прийти к финишу первыми. Впоследствии Яу подчеркивал, что препринты Перельмана выглядели неряшливо и невнятно из-за отсутствия подробных расчетов (автор приводил их по мере необходимости в ответ на запросы независимых экспертов), и это мешало ему и всем остальным понять доказательство в полной мере.
Попытка умалить заслуги Перельмана – а Яу даже любезно подсчитал их в процентном выражении – не удалась, и вскоре китайские ученые подкорректировали заглавие и аннотацию своей статьи. Теперь ее нужно было воспринимать не как свидетельство «венценосного достижения» китайских математиков, а как «самостоятельную и подробную экспозицию» доказательства гипотезы Пуанкаре, произведенного Гамильтоном и Перельманом – без посягательств на чей-то приоритет. Перельман прокомментировал действия Яу так: «Я не могу сказать, что я возмущен, остальные поступают еще хуже…» И правда, китайского математического гения можно понять: ревностную поддержку статьи своих учеников Яу позже объяснял желанием представить окончательное доказательство в удобоваримом, каждому понятном виде и закрепить в истории заслуги соотечественников в решении этой задачи тысячелетия – а ведь их и на самом деле отрицать нельзя…
Тем временем, в августе 2006 года, Перельману присудили Филдсовскую премию «за вклад в геометрию и его революционные идеи в изучении геометрической и аналитической структуры потока Риччи». Но, как и десять лет назад, от награды Перельман отказался, а заодно и сообщил о нежелании далее пребывать в статусе профессионального ученого. В декабре того же года журнал Science впервые признал математическую работу – работу Перельмана – «Прорывом года». Тогда же СМИ разразились серией статей, освещающих это достижение, правда, с упором на сопровождавший его конфликт. Для защиты своей позиции Яу обратился к адвокатам и пригрозил судом «опорочившим его имя» журналистам, однако угрозу так и не осуществил.
В 2007 году Перельман занял девятое место в рейтинге «Сто ныне живущих гениев», опубликованном в The Daily Telegraph. А спустя три года Математический институт Клэя присудил за решение задачи тысячелетия «Премию тысячелетия» – впервые в истории. Поначалу премию в один миллион долларов Перельман проигнорировал, а затем официально отверг: «Если говорить совсем коротко, то главная причина – это несогласие с организованным математическим сообществом. Мне не нравятся их решения, я считаю их несправедливыми. Я считаю, что вклад в решение этой задачи американского математика Гамильтона ничуть не меньше, чем мой».
Инфляционная экспансия в представлении многообразия Пуанкаре – Перельмана
В 2011 году «Премию тысячелетия», от которой отказался Перельман, Институт Клэя решил направить на оплату труда молодых, подающих надежды математиков, для которых в парижском Институте Анри Пуанкаре учредили специальную временную должность. Тогда же Ричарду Гамильтону присудили Премию Шао по математике за создание программы решения гипотезы Пуанкаре. Премиальный миллион долларов в тот год пришлось разделить поровну между Гамильтоном и вторым математическим лауреатом, Деметриосом Христодулу.
Доброе отношение к Гамильтону Перельман сохранил, несмотря на несостоявшийся диалог и очевидную неудовлетворенность старшего коллеги финалом этой научной истории. А это многое говорит о человеке. По слухам, Григорий Яковлевич продолжает жить в Санкт-Петербурге, периодически посещая Швецию, где сотрудничает с местной компанией, занимающейся научными разработками. Ну а шесть задач тысячелетия все еще ждут своего гения.
