В оскароносном фильме «Прекрасный разум» есть сцена, в которой Рассел Кроу в роли математика Джона Нэша просит свою прекрасную будущую жену посмотреть в вечернее небо и назвать любую фигуру - например, зонтик - и затем говорит, что найти форму в созвездии. Он делает это, и она совершенно очарована, говоря: «Сделай это снова».
Связанный контент
- Последний Мир
- Молодые новаторы в искусстве и науке
Математик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Теренс Тао, 32 года, относится к этой сцене, возможно, потому, что она напоминает ему о его собственной жене Лауре, инженере Лаборатории реактивного движения НАСА, но, конечно, потому что она иллюстрирует одну из его самых известных теорем. Простые числа, которые могут быть разделены только на себя и на 1 (то есть 2, 3, 5, 7, 11 и т. Д.), Могут быть отображены в виде точек на линии. Но более поразительно думать о них как о звездах на небе, разбросанных более или менее случайным образом по огромному холсту. Тао вместе с математиком Кембриджского университета Беном Грином доказал, что этот холст содержит узоры любой мыслимой формы. Где-то есть созвездие простых чисел, имеющее ту же форму, что и зонт Нэша. Открытие Грин и Тао стало математической сенсацией 2004 года.
Специальность Дао - анализ, область математики, которая включает исчисления и дифференциальные уравнения. Сильвен Э. Кэппелл, профессор Института математических наук Куранта при Нью-Йоркском университете, называет его «ведущим аналитиком своего поколения». Тем не менее, теорема Грина-Тао решила главный вопрос в теории чисел, совершенно отдельную область. Это было так же неожиданно, как скрипач неожиданно выиграл крупный конкурс пианистов. Однако для Дао блуждание через дисциплинарные границы является обычным делом.
Например, однажды в 2004 году Эммануэль Кандес, математик из Калифорнийского технологического института, рассказал Тао о проблеме, над которой он работал, - о том, как восстановить изображения с наименьшей возможной информацией. Современные цифровые камеры делают это самым неэффективным способом. Они записывают несколько миллионов пикселей (основные элементы цифровых изображений), а затем используют компьютерные инструкции, называемые алгоритмом сжатия, чтобы уменьшить объем данных в изображении в 10 или 50 раз. Почему бы не спроектировать камеру, которая будет получать только 50-ю данные для начала?
Его реакция была винтажной Дао. Сначала он сказал Кандесу, что проблема неразрешима. Затем, через пару минут, он позволил Кандесу что-то предпринять. На следующий день Тао решил проблему сам. Мало того, решение отметило рождение нового поля, называемого сжимающей выборкой. В результате открытия Кандеса и Тао инженеры теперь работают над МРТ-сканерами в несколько раз быстрее, чем современные и даже однопиксельные камеры. Дао инженер? Нет. Но он видел связь, которую не видел ни один инженер. «Когда он касается предмета, он очень быстро становится золотом», - говорит Кандес.
Достижения Дао уже принесли ему почти каждый главный математический приз. В прошлом году Международный математический союз наградил его Филдсовой медалью, которая широко считается математическим эквивалентом Нобелевской премии. Менее чем через месяц Тао получил грант в размере 500 000 долларов от Фонда Макартуров.
Он принимает эти жалобы со скромностью и, как правило, остается вне поля зрения общественности, обрабатывая большинство запросов прессы по электронной почте. Товарищи-математики считают его открытым и доступным. «Терри такой же нормальный, как и сейчас», - говорит Тони Чан из Национального научного фонда, бывший председатель математического отдела Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Он может легко потеряться в толпе первокурсников UCLA».
Родившись в Австралии, Тао начал заниматься арифметикой в возрасте 2 лет. К 10 годам он был самым молодым участником Международной математической олимпиады (соревнование для школьников), а два года спустя завоевал золотую медаль. В 17 лет он приехал в Америку учиться математике в аспирантуре в Принстоне.
Там, по словам Дао, он, наконец, нашел свою группу сверстников - людей, которые любили математику так же сильно, как и он. По словам одноклассника Аллена Кнутсона, то, что отличало Тао от других вундеркиндов, это его эмоциональная зрелость. «Он был достаточно уравновешен, чтобы не выделяться», - говорит Кнутсон. Отец Тао, Билли, педиатр из Аделаиды, говорит: «Терри была предоставлена свобода наслаждаться жизнью». Он играл в бридж, баловался музыкой. Когда он заканчивал докторскую диссертацию (в возрасте 20 лет), его советник Эли Штейн увидел заметные изменения. «Он действительно начал взлетать в последний год, может быть, в последнем семестре», - говорит Стейн. «Внезапно вещи начали щелкать».
С тех пор его не остановить. Он получил свою первую работу в аспирантуре в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, которая быстро поняла, что у него есть феномен. Всего за четыре года, в возрасте 24 лет, Тао стал самым молодым профессором в истории Калифорнийского университета. «Терри приносит престиж этому месту, а не наоборот», - говорит Чан.
За чуть более десяти лет Тао также написал около 140 статей. Для сравнения, говорит Чен, большинство чистых математиков были бы счастливы с тремя работами в год. Не менее примечательно его растущее число соавторов (50 по последним подсчетам). «Мне повезло найти очень хороших сотрудников, которые многому меня научили, познакомили меня с несколькими новыми областями математики или показали мне новые идеи», - говорит он. Плюс, добавляет он, «с ними просто весело работать».
Легко поставить гения на пьедестал, приписать его успех потусторонним талантам. Но математическое исследование может быть больше похоже на марафон, где часто преобладает самоопределение. «Если он решит что-то доказать, он это сделает», - говорит Джильола Стаффилани из MIT, бывшего сотрудника. Кнутсон говорит, что Тао показал ему, как постепенно справляться с большой проблемой. «Я бы сказал, что не понимаю, почему это так. Он сказал бы, что это сводится к проверке этих 17 случаев, и все они работают. Я бы сказал, что это круто, но мы, очевидно, не можем это опубликовать. Но через некоторое время мы раскрутили бы его до трех случаев, а затем могли бы опубликовать ».
Сердцем дара Дао может быть просто его способность свободно мыслить в направлении невидимого горизонта. «Терри необычен в своей непредвзятости», - говорит Бен Грин, его сотрудник по проблеме простых чисел. «Когда мы начинали, многие старшие математики, вероятно, сказали бы, что идея не сработает, что это было нелепо амбициозно. Он был готов попробовать все направления расследования».
Вы могли бы сказать, что хотите отследить зонт в вечернем небе.
Дана Маккензи имеет степень доктора математики в Принстонском университете. Он пишет о науке и математике.
