Thứ Năm, 29 tháng 7, 2010

Pierre de Fermat


Pierre de Ferma (1601-1665) nhà toán học Pháp đã thách đố những bộ óc nhân loại trong 358 năm bằng định lý cuối cùng của ông
1/ Tiểu sử

Pierre Fermat sinh ngày 17 tháng 8, 1601 tại Beaumont-de-Lomagne thuộc Tarn-et-Garonne. Xuất thân từ một gia đình thương gia khá giả, ông theo học ở Toulouse và có cử nhân luật dân sự.
Nguyên văn tờ khai sinh của Pierre:
« Pierre, fils de Dominique Fermat, Bourgoys et segont consul de la ville de Beamont, a esté baptisé le 20 août 1601, parrin Pierre Fermat, marchant et frère dudit Dominique, marrine Jeanne Cazeneuve, par moy Dumas vicaire »
Năm 1630 ông làm cố vấn cho vua tại Phòng thỉnh cầu (Chambre des requêtes) tại Pháp viện (Parlement) Toulouse và kể từ năm 1648 ông được giữ những chức vụ quan trọng hơn tại Phòng hình sự (Chambre criminelle) và Grand' Chambre. Từ năm 1648 ông trở thành hội viên Phòng Khiếu nại tại Castres (Chambre de l'Edit de Castres) mà vai trò là giải quyết những tranh chấp giữa những người Hồi giáo và Thiên chúa giáo.

Chức vụ chánh án (magistrat) bảo đảm cho ông lương bổng dồi dào cùng với miếng đất 140 mẫu tây để trồng trọt. Và cũng nhờ chức vụ cao ở Pháp viện mà họ ông được thêm chữ "de" quí tộc và tên ông từ đó là Pierre de Fermat.
2/ Fermat không phải là nhà toán học chuyên nghiệp
Người ta đã biết nhiều đến Fermat qua việc làm cùng các công trình nghiên cứu của ông và sự giao dịch giữa ông với những nhà trí thức đồng thời với ông. Vào thế kỷ thứ 17, đã có một sự phát triển nhanh chóng về khoa học và văn hóa, đưa đến nhiều phát minh trong đó có những khám phá của Fermat. Tuy nhiên thế giới khoa học lúc đó chưa được tổ chức, và chưa có nghề chuyên về toán học. Fermat cũng như những nhà thông thái đồng thời với ông khi đó, không phải là một nhà toán học chuyên nghiệp. Phần lớn những người say mê toán học là những người ở trong ngành luật : Viète là một luật sư, Despagnet là nghị viên trong Nghị viện thành phố Bordeaux. Còn Carcavi, con một chủ ngân hàng, đang mới vào làm nghị viên trong Nghị viện thành phố Toulouse. Tại đây, Carvani đã làm quen với Fermat, và hai người đã trở thành bạn tâm giao suốt cuộc đời của họ. Chỉ riêng có Roberval là ngoại lệ mà thôi.
Năm 1632, lần đầu tiên Fermat gặp Pierre de Carcavi, một cố vấn khác của Pháp viện Toulouse mà ông đã chia sẻ niềm say mê tóan học. Fermat đã cùng với Carvani và Mersenne giải những bài toán về sự rơi các vật mà
Galilée đã đưa ra.
Không phải lúc nào Fermat cũng luôn luôn đồng ý với
René Descartes: Descartes giải bằng hình học còn Fermat đi trực tiếp bằng phương trình đại số để vẽ đường cong.
Fermat đã có những công trình về toán giải tích dựa trên căn bản toán vi phân mà
Isaac Newton (1643 ; 1727) và Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) đã tiếp nối sau đó.
Fermat đi sát tới khái niệm về đạo hàm để tìm điểm cực tiểu và cực đại cho những hàm số đa thức và phát triển phương pháp tích phân gần giống như cái mà chúng ta đang dùng hiện tại.
Những hoạt động khoa học không chuyên nghiệp của ông làm ông được xem như một thiên tài lúc bấy giờ. Ông yêu toán, thích chứng minh và đề nghị nhiều phương pháp mới mẻ. Tuy nhiên ông chỉ trao đổi thư từ với các nhà khoa học khác như Galilée (1564 ; 1642), René Descartes (1596 ; 1650),
Blaise Pascal (1623 ; 1662) ou Marin Mersenne (1588 ; 1648).
Nhưng cái làm cho Fermat đam mê là những bài toán thời cổ đại. Ông trình bày và phát triển các công trình số học của Pythagore thành Samos (-569 ; -475),
Euclide thành Alexandrie (-320 ; -260), Archimède thành Syracuse (-287 ; -212), Eudoxe thành Cnide (-408 ; -355) và Diophante của Alexandrie (thế kỷ thứ 3 niên đại chúng ta). Chính trong tác phẩm của ông này mà Số học của Fermat chất chứa mọi nghiên cứu trên lý tghuyết các số. Ông để lại nhiều đề toán chưa chưa chứng minh mà nhà toán học Leonhard Euler (1707 ; 1783) sẽ giải sau này. Đặc biệt là giả định Fermat: Phương trình x^n + y^n = z^n không có nghiệm số với x, y, z >0 và n>2
Tác phẩm này Fermat viết và con trai ông đã in ra ngay sau khi ông mất.
Tóm lại, Fermat là nhà đại toán học không chuyên nghiệp nhưng đã để lại cho nhân loại rất nhiều:
3/ Những công trình của Fermat
*** Tổng quát
Ông phát minh ra rất nhiều thuyết.
Chúng ta chỉ biết về các công trình và những ý tưởng của ông nhờ những lời dẫn giải trong các tác phẩm của ông và rất nhiều thư từ ông đã viết cho các nhà bác học đồng thời với ông. May thay, Samuel-Clément Fermat đã ráng tìm giữ lại được những tài liệu đó. Nên một phần tác phẩm của Fermat đã được in ra vào cuối thế kỷ thứ 17, rồi tái bản vào thế kỷ thứ 19. Và đang dần dần tái bản trở lại.
Không có tác phẩm nào được in ra trong lúc Fermat còn sống. Người ta tìm lại được bài viết về hình học được ra mắt năm 1660, phụ bản của quyển viết về cycloïde và ký những chữ cái đứng đầu của tên ông, do cha đạo Antoine de Laloubère in tại Toulouse.
Năm 1670, năm năm sau khi cha mất, Samuel Fermat cho ra mắt quyển Diophante của Bachet de Méziriac chính tay Pierre Fermat chú giải cùng với một số thư từ của ông.
Năm 1675 các kết quả của nghiên cứu của học được Christiaan Huygens (1629 ; 1695) in ra trong tác phẩm "De ratiociniis in ludo aleae".
Năm 1679, Samuel in ra dưới tựa đề Varia Opera Mathématica, những tác phẩm của cha mà ông đã gom góp lại.
Đầu thế kỷ thứ 19, người ta chép lại những bài viết của Fermat đã giữ lại được từ thời Marin Mersenne (1588 ; 1648) đem cất tại tu viện Minimes Paris. Phải đợi cuối thế kỷ 19, hơn 230 năm sau khi ông mất người ta mới tìm thất tất cả những tác phẩm của Fermat. Mặc dù từ khi được tin ông mất, những người cùng thời đã có ý quan tâm đến sự lưu trữ những công trình nghiên cứu của ông. Như thư của Christiaan Huygens (1629 ; 1695) viết cho Pierre de Carcavi (1600-1684): "J'espère cependant qu'on ne laissera pas perdre ce qu'il reste de ses écrits, et puis que vous avez toujours esté de ses intimes amis, je ne doute pas que vostre intervention auprès de ses héritiers ne soit de grande efficace pour tirer de l'obscurité de si excellentes reliques".
Năm 1843, bộ trưởng bộ văn hóa cho ra một dự án in toàn bộ tác phẩm của Fermat bằng ngân quỹ nhà nước.
Năm 1844, Guillaume Libri loan tin có đọc thấy một bài báo trong tờ Journal des Savants ra năm 1839 viết rằng đã tìm thấy được một số thư từ của Fermat chưa từng xuất bản được bán tại Metz. Guillaume Libri giao cho Théodore Despeyrous, một nhà toán học trẻ tuổi đầy hứa hẹn, gốc tại Beaumont de Lomagne lo dự án in ấn các tác phẩm của Fermat. Guillaume Libri đã kéo dài dự án cho tới năm 1848 người ta mới khám phá ra là ông ta đã biển thủ, bán các tác phẩm và bản thảo viết tay của Fermat
1879, Charles Henry in ra một tác phẩm tựa đề "Nghiên cứu các bản thảo của Pierre de Fermat" (Recherches sur les manuscrits de Pierre de Fermat). Liền sau đó ông nhận thư của ông Hoàng Baldassare Boncompagni báo tin là ông ta có giữ hai bản thảo chứa những bài viết chưa hề được in của Fermat mà ông sẵn sàng in ra.
16 tháng 2, 1882, một đề nghị cho ra luật mới: các tác phẩm chuẩn bị in sẽ được giao phó cho Paul Tannery và Charles Henry, in ấn sẽ do nhà xuất bản Gauthier Villars.
Năm 1896, cuối cùng các tác phẩm của Fermat đã được in ra thành 4 cuốn, nhờ đó mà các thế hệ sau tìm hiểu phần nào các công trình của ông.
http://www.cdg82.fr/beaumont/histoire/fermat/genie.htm
Như đã nói trên, Fermat đã viết rất nhiều. Sau đây là một vài lý thuyết tượng trưng của ông:
a) Lý thuyết số - Ông có sự đóng góp thiết yếu cho Lý thuyết số.
Fermat để lại nhiều định lý không chứng minh; Euler đã chứng minh một số lớn.
Ông nghiên cứu số học thâm cứu (arithmétiques approfondies)
b) Xác suất - Ông là người tiên phong, trao đổi nhau qua thư từ với Blaise Pascal về Phép tính xác suất
"Trong trò chơi súc sắc, phải thảy bao nhiêu lần với 2 con súc sắc mới hy vọng có hai mặt sáu?"
c) Hình học giải tích - Ông xây dựng cùng lúc với Descartes ngành Hình học giải tích
* Sáng chế phương pháp toạ độ để định vị trí một điểm trong một mặt phẳng.
* Quan niệm các đường cong như những quỹ tích các điểm (nghĩa là tổng hợp các điểm để xác định một đẳng thức.)
* Người đầu tiên khởi xướng phương pháp tổng quát để xác định các tiếp tuyến tới một đường cong phẳng.
* Hợp nhất hai lãnh vực đại số và hình học.
Là người mở đầu cho phép tính vi phân, ông có sự đóng góp thiết yếu cho Lý thuyết số. Sau cùng với Pascal, ông là người xuất xứ của phép tính xác suất.
d) Toán vi phân - Là người mở đầu cho phép tính vi phân
e) Định lý nhỏ của Fermat
a p - (a chia chẵn cho p)
p là số nguyên tố (nombre premier)
Chia một số lũy thừa p cho p sẽ có cùng số dư

f) Định lý cuối cùng của Fermat:
Năm 1840, tất cả các giả định đều được chứng minh hay không đúng
Trừ một : giả định gọi là định lý lớn của Fermat đã được Andrew Wiles giải tháng 9 năm 1994
Một hệ thức chỉ diễn tả một cách giản dị là
X^n + Y^n = Z^n
Không có một lời giải nào khi n là số nguyên và n > 2

Công thức chính xác:
Nếu n là một số nguyên lớn hơn 2; đẳng thức X^n + Y^n = Z^n vô nghiệm, với X, Y, X khác không

g) Trở thành định lý Fermat- Wiles

x^n + y^n = z^n
vô nghiệm khi n>2
h) Số Fermat

F = 2^(
2^n) + 1= Dn + 1
F là Fermat
D là lũy thừa hai (Deux)

2^k + 1 với k = 2^n
i) Đẳng thức Pell-Fermat:
y² - ax² = ± 1
Bất cứ số nguyên tố nào có dạng 4n+1 là tổng của hai số bình phương (Được chứng minh bởi Euler)
Bất cứ số nào cũng tự phân tích ra thành 3 theo hình tam giác, 4 theo hình vuông, 5 theo hình ngũ giác...
http://membres.lycos.fr/villemingerard/Geometri/Image926.gif
Thay vi tong so cac luy thua 4 , nen viet : tong cuanhung luy thua bac 4 .
j) Tổng của những lũy thừa bậc 4
Đẳng thức s^4 + t^4 = 1 không có nghiệm số nguyên
http://membres.lycos.fr/villemingerard/Addition/Partiti2.htm#courbes4
Couple
amiable: 17 296 et 18 416 (4e paire)
http://membres.lycos.fr/villemingerard/Decompos/Fermat.htm#fermat
k) Cách phản chứng
Fermat cũng cho ta chứng minh bằng phản chứng, giả sử ngược với sự thật để đưa tới chủ đích là sự trái ngược không thể chấp nhận.
Thí dụ: Giả sử có hai giả thiết:
Socrate là người
Tất cả mọi người đều phải chết
Dùng lối phản chứng để chứng minh là "Socrate phải chết."
Muốn vậy, chúng ta giả sử ngược lại: "Socrate bất tử"
Mà bởi vì "Tất cả mọi người đều phải chết", như vậy "Socrate không phải là người". Nhưng điều này trái ngược với giả thiết đầu là "Socrate là người"
Vậy thì giả sử khởi đầu "Socrate bất tử" là sai, ngược lại sẽ đúng: "Socrate phải chết"
http://www.col-camus-soufflenheim.ac-strasbourg.fr/

5/ Link tới những trang nói về Fermat
Beaumont-de-Lomagne
Dictionnaire des nombres
Bibmath
Académie de Bordeaux
Bibliographie






Thứ Tư, 7 tháng 7, 2010

Người ngoài hành tinh từng đến vùng Taiga?


Vùng Siberia không chỉ nổi tiếng về sự giàu có của Thiên nhiên và sự khắc nghiệt của khí hậu. Nó còn che giấu nhiều bí mật, giấu đâu đó trong rừng mà những người tìm kiếm không ngừng sục sạo. Các nhà nghiên cứu còn cho rằng không ít lần những vị khách từ hành tinh khác đã đến nơi đây.


Dưới đây là một bài báo đăng trên Pravda, tờ báo từng có uy tín ở Liên Xô cũ. Viktor C từ Tchita năm 1954 đã gặp trong rừng Taiga một người đi săn, mặt đầy những đốm màu nâu, tay quấn băng. Người đi săn kể ông ta bị một bệnh nào đó – da ông nóng và xèo xèo như đang cháy. Khi ông ta tháo băng ra, Victor và cậu em thấy một chuyện lạ - tay ông ta sáng lấp lánh trong bóng tối. Đâu các ngón tay lập lòe những tia lửa, thậm chí làm bốc cháy cả tờ báo ở trên bàn. Không nghi ngờ gì nữa, đó là các tia phóng xạ. Theo một giả thuyết, trên lãnh thổ Siberia có nhiều bãi đáp cho những người từ hành tinh khác đến. Các dụng cụ đo có thể khẳng định những tia phóng xạ này. Năm 1991, tờ báo Canada “Weekly World News” thông báo: năm 1987, quân đội Liên Xô đã bắn rơi một vật thể bay không xác định (UFO) tại vùng rừng Taiga của Siberia. Báo chí Liên Xô hồi đó không tiết lộ tin tức này. Theo lời của phóng viên Washington Post là Nick Mann, ngày 13/11/1987, vào lúc 8 giờ 35 sáng, đơn vị quân đội đã phát hiện một “đĩa bay” nhờ rađar và đã bắn rơi vật thể này bằng tên lửa, Đối tượng rơi xuống đất và vỡ tan. Tiếp đó, Mann viết, trong số những mảnh vỡ có một loài sinh vật đầu to, thở bằng vòi chứ không bằng mũi. Họ nối tay vào nhau qua một sợi xích và đột nhiên… họ bị hút vào quả cầu. Quả cầu gầm rú rồi trở nên trắng như tuyết. Nó nở phình ra rồi nổ tung. Hai người lính đã kể lại cho Mann chuyện này và cho biết 23 người khách lạ chết tại chỗ. Các chuyên gia giám định đã chỉ ra rằng thành phần hóa học trên thi hài những người bị chết làm bằng… đá. Các nhà nghiên cứu kết luận, một nguồn năng lượng bí mật đã tác động lên người họ, làm cơ thể họ bị biến dạng hẳn. Một câu chuyện khác ky kỳ không kém, ghi lại theo lời kể của một người Nga di cư tên là Serguei L, vốn là nhà địa chất học cho phóng viên tờ báo Mỹ là Patrick Macroudi. Chuyện là: Năm 1989, Serguei theo đoàn thăm dò địa chất đến vùng Nam Iakutin, một nhánh của dãy núi Amginski. Một lần Serguei L. một mình đi sâu vào rừng đã gặp một kẻ lạ mặt trong bộ quần áo xám, trán dô, không có tóc, da vàng có nhiều vết đốm trên mặt giống như một tử thi. Trông thấy ông, lão ta quay mình chạy. Serguei quyết định ngầm theo dõi. Ông yên tâm vì trong tay có một khẩu súng săn. Khi ra đến một trảng cỏ, có ngôi nhà bằng gỗ ván ghép lại, xung quanh rào dây thép gai, ông thấy một nhóm người đi theo lão ta, mặc đồng phục không có cầu vai kiểu công nhân mỏ. Nhìn thấy những người này, ông biết họ cũng là những người thường, khác hẳn kẻ lạ mặt kia: màu sắc trên mặt luôn luôn biến đổi: vàng, xanh, đỏ, lá cây tỏa ra ánh sáng ma quái, không có tai và mũi, bàn tay chỉ có ba ngón. Từ trong ngôi nhà gỗ, một người bước ra, lấy kim tiêm lấy máu của từng người mang phân tích trên một dụng cụ tựa như chiếc máy đến hạt Geyger. Tất cả diễn ra như trong một bộ phim kinh dị. Con chó trong “tại” sủa lên mấy tiếng khi thấy Serguei. Ông bỏ chạy. Những người áo xám đuổi theo ông, chắc chắn sẽ giết ông để bịt đầu mối. Hai tên quái nhân đuổi kịp ông. Serguei nâng súng lên bắn. Chúng gục xuống, nhưng thoáng chốc, lại vùng ngay dậy, lảo đảo một lúc rồi mới chịu chịu nằm yên. Mãi chiều tối, Serguei mới về đến căn lều của mình. Rất có thể, đó là một trại mà những kẻ lạ mặt đã bắt những người thợ mỏ ở gần đó, chiếu bức xạ vào họ để thay đổi gen của họ khiến họ biến thành một chủng người khác trong những điều kiện biệt lập. Những kẻ lạ mặt là ai, chúng từ đâu tới? Phải chăng chúng từ ngoài Trái đất, từng xuống lập một cơ sở nghiên cứu trong rừng thẳm Siberia? Nguồn: Правде.Ру