>Биографии известных людей

Краткая биография Григория Перельмана

Григорий Перельман – выдающийся советский математик, который первым доказал гипотезу Пуанкаре. Григорий Яковлевич Перельман родился 13 июня 1966 года в Ленинграде в семье инженера-электрика из Израиля и учительницы математики в ПТУ. В школьные годы Григорий дополнительно занимался математикой у доцента РГПУ Сергея Рушкина, чьи подопечные не раз завоевывали награды на математических олимпиадах. Первая победа Григория состоялась в 1982 году, когда он, безукоризненно решив все задачи, получил золотую медаль на Международной математической олимпиаде, проходившей в Будапеште.

Помимо математики, мальчик увлекался настольным теннисом и музыкой. Перельман окончил 239-ю школу с физико-математическим уклоном, не получив золотой медали лишь из-за физкультуры, так как не смог сдать нормы ГТО. Несмотря на это, его без экзаменов зачислили в Ленинградский государственный университет на математико-механический факультет. За годы, проведенные в университете, он неоднократно участвовал в факультетских и всесоюзных олимпиадах и всегда побеждал. Учебы ему давалась легко и все годы прошли на «отлично», за что будущий математик получал Ленинскую стипендию. Сразу после окончания университета, поступил в аспирантуру. Защитив кандидатскую в 1990 году, он остался работать в институте в качестве старшего научного сотрудника.

В начале 1990-х Перельман перебрался в США, где работал в нескольких университетах. Именно в этот период его заинтересовала одна из сложнейших и нерешенных проблем современной математики – Гипотеза Пуанкаре. В 1996 году ученый возвращается на родину, где продолжает работать над решением сложной гипотезы. Через несколько лет он публикует в интернете три статьи, в которых оригинально описывает методы решения гипотезы Пуанкаре. В научных кругах это обернулось международной сенсацией, а статьи математика сразу же прославили его. Его стали приглашать в лучшие университеты мира для проведения публичных лекций.

С 2004 по 2006 год три независимые группы математиков из разных стран занялись верификацией результатов работы Перельмана. Практические все они пришли к одному и тому же выводу, что гипотеза успешно решена. В этот же период Григорий решает уйти с занимаемой должности в институте и сейчас ведет довольно замкнутый образ жизни.

Григорий Яковлевич Перельман родился 13.06.1966 в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) в семье учительницы математики и инженера-электрика. С раннего детства Перельман увлекся не только математикой, но и музыкой. Его мама, Любовь Лейбовна, прекрасно играет на скрипке, именно благодаря ей любовь к классической музыке гениальный математик сохранил до сих пор. Отец научил играть в шахматы и подарил "Занимательную физику", популярную в прошлом столетии.

Талантливый ребенок вплоть до 9 класса обучался в обычной ленинградской средней школе, находящейся вдали от городского центра. Однако уже в 5 классе он активно посещает математический центр, руководителем которого был С.Рукшин, доцент РГПУ.

Первая победа была одержана на международной школьной олимпиаде по математике в Венгрии. Единственной наградой в его жизни, от которой Перельман не отказался, является золотая медаль, которую ему вручили именно в Будапеште. После 9 класса Г. Перельман обучался в 239-й ленинградской физико-математической школе. Параллельно ходил в музыкальную школу. Золотая медаль по окончании средней школы получена не была, так как не очень спортивному юноше не удалось сдать нормы ГТО. Сегодня в лицей невиданный конкурс - до десяти человек на место.

Высшее образование получил на математико-механическом факультете ЛГУ, куда был принят без всяких экзаменов. В течение всего времени у него была повышенная стипендия им. В. И. Ленина. Университет был окончен с отличием, и Перельман поступает в аспирантуру под рук. А. Д. Александрова при ЛОМИ, а позднее ПОМИ им. В. А. Стеклова. После защиты диссертации на степень кандидата (1990) остается в своем же вузе в качестве старшего научного сотрудника.

На заре 90-х годов Г. Я. Перельман работал научным сотрудником в нескольких высших учебных заведениях в Америке - Нью-Йоркском и Стони Брук. С 1993 года стажировка на два года там же, где он пишет целый ряд научных работ. В 1994 году выступает на цюрихском конгрессе ММС. Ему предлагают работу в Стенфорде, в Тель-Авиве и пр. Непритязательный и простой в быту, российский ученый поражал своих американских друзей по науке скромностью, питаясь в основном хлебом с сыром и запивая их молоком.

В 1996 году Перельману присуждается премия Европейского общества для молодых математиков. Ученый ее не принимает. В ноябре 2002 года Перельман взрывает умы всех математиков мира. Он публикует не где-нибудь в солидном научном журнале, а прямо в интернете свои умозаключения по гипотезе Пуанкаре. Несмотря на отсутствие четких упоминаний и свою лаконичность, публикация многих взбудоражила. В 2003 году Перельман читает лекции студентам и ученым США о своей работе. По возвращении в Санкт-Петербуг ученый прекращает всякое общение с бывшими коллегами.

В 2005 году Перельман перестает посещать место работы, как говорят, по собственному желанию, а в 2006-м доказательство петербуржца признано научным прорывом года, что по отношению к "гимнастике ума" случилось впервые. Напомним, что гипотеза о вероятных формах Вселенной была выдвинута французским математиком еще столетие назад. Именно за ее доказательство Перельману была присуждена престижная медаль Филдса. От российского ученого последовал отказ. В марте 2010-го математический институт Клэя присуждает ему 1 млн долларов. Их Перельман также не согласился принять. В дальнейшем (2011) она была получена парижским институтом Анри Пуанкаре.

Итак, Перельман является лауреатом трех премий, от которых он сам добровольно отказался. К ним относятся: награды Европейского математического общества (1996), Филдсовская (2006), Премия тысячелетия математического института Клэя (2010). В 2011 году Григория Перельмана решили выдвинуть от С.-Петербургского отделения математического института им. Стеклова в российские академики. Ученый не дал личного согласия, его даже не смогли найти, поэтому на данный момент гениальный математик не является академиком.

Основной работой ученого считается Гипотеза Пуанкаре, но этим его работы не ограничиваются. Известны три статьи "Формула энтропии для потока Риччи и её геометрические приложения", а сам метод познания теперь зовется теорией Гамильтона - Перельмана. Ранее ученым была доказана гипотеза о душе (1994). Часто Перельману приписывают авторство известной "Занимательной физики". На самом деле автором книги является другой человек - Яков Исидорович Перельман (1882-1942).

Личность Г. Я. Перельмана настолько необычна, что о нем уже придумана масса анекдотов. Стоит заметить, персонаж Перельман в этих шедеврах народного творчества всегда характеризуется положительно, и если и посмеиваются над ним, то очень по-доброму, как над любимым сказочным героем. Например:

Соня, ты в курсе, что математик Григорий Перельман никак не выявил своего желания стать академиком Российской академии. Он даже не реагировал ни на письма, ни на звонки.
- Видать, в это время, как обычно, грибочки появились...

Помимо веселых историй, появились даже пословицы и поговорки. Закон Григория Перельмана: нет такого предложения, от которого невозможно отказаться.

Сегодня ученый с мировым именем живет в скромной петербургской квартире в Купчино вместе со старенькой мамой. Однако по месту регистрации на ул. Фурштатской он появляется крайне редко, только чтобы забрать счета. Он избегает журналистов, мало с кем общается. Ученый по-прежнему дружит со своим учителем и наставником, работающим в лицее N 239 С. Рукшиным, обращается к нему за советами. По последним данным, тихий гений Перельман является безработным.

За Григорием Перельманом закрепилась слава чудаковатого отшельника и странного человека. Некоторые даже называют его петербургским "человеком дождя". Наверное, дело не в каком-то заболевании, слухи о котором так любят смаковать журналисты. Просто настоящая наука, открывающая новые миры человечеству, не терпит суеты. Именно к Перельману можно отнести слова его коллеги по институту Ю. Бураго: "Математика зависит от глубины". Знаменитый на весь мир тихий гений по праву занимает 9-е место в сотне гениальных людей нашего времени.

Герой нового выпуска рубрики «Икона эпохи» - российский математик Григорий Перельман. О нём известно то, что он отказался от миллиона долларов, доказав Гипотезу Пуанкаре, о которой, в свою очередь, известно то, что она крайне сложна для понимания. Причём последовательность здесь именно такая - факт отказа от денег взволновал почтенную публику гораздо больше «какой-то абстрактной математической выкладки». Теперь, когда шумиха вокруг этого решения улеглась, разбираемся, кем является Григорий Перельман для математики и чем является математика для него.

Григорий Перельман

Родился в 1966 году в ленинграде

математик

Жизненный путь

Советский Союз имел выдающуюся математическую традицию, поэтому о детстве Перельмана нельзя рассказывать, не упомянув о феномене советских математических школ. В них талантливых детей готовили под руководством лучших наставников; такая среда служила плодородной почвой для будущих выдающихся достижений. Впрочем, несмотря на грамотную организацию процесса обучения, существовала и свойственная советской системе дискриминация, когда даже наличие необычной фамилии могло стоить места в сборной команде города или поступления в вуз.

Анри Пуанкаре

Перельман рос в интеллигентной семье и к математике интерес проявлял с детства . Однако попав в математический кружок, он не сразу стал лидером. Первые неудачи подстегнули его работать усерднее и повлияли на его характер - неуступчивый и упрямый. Эти качества и помогли учёному решить главную задачу своей жизни.

Вслед за золотой медалью на Международной математической олимпиаде в Будапеште в 1982 году и блестящим окончанием школы (для золотой медали не хватило сданных норм ГТО) последовал матмех СПбГУ, а позже и аспирантура, где Перельман также учился исключительно на «отлично». Когда Советский Союз прекратил своё существование, учёный столкнулся с действительностью: наука переживала тяжелейший кризис. Неожиданно состоялась стажировка в США, где молодой учёный впервые встретил Ричарда Гамильтона. Американский математик достиг серьёзного прогресса в решении знаменитой проблемы Пуанкаре. Более того, он даже наметил план, следуя которому к этому решению можно было прийти. Перельману удалось пообщаться с ним, и Гамильтон на него произвёл неизгладимое впечатление: открыт и не жалел сил на объяснения.

Здание института им. Стеклова в Санкт-Петербурге

Несмотря на предложения остаться, по окончании стажировки Перельман вернулся в Россию, в родную квартиру в питерской девятиэтажке в Купчино (печально известное «гетто» на юге города) , и начал работать в Математическом институте им. Стеклова. В свободное время он размышлял над Гипотезой Пуанкаре и идеями, о которых ему рассказал Гамильтон. В это время у американца, судя по публикациям, не получалось продвинуться в своих рассуждениях дальше. Советское же образование дало Перельману возможность посмотреть на проблему с другой стороны, используя собственный подход. На письма Гамильтон больше не отвечал, и это стало «зелёным светом» для Перельмана: он начал работать над решением Гипотезы.

Всякое односвязное компактное трёхмерное многообразие без края гомеоморфно трёхмерной сфере.

Гипотеза Пуанкаре принадлежит к топологии - той области математики, которая изучает наиболее общие свойства пространства. Как и любой другой раздел математики, топология предельно конкретна и точна в своих формулировках. Любые упрощения и пересказы в «более доступной форме» искажают суть и имеют мало общего с оригиналом. Именно поэтому в рамках этой статьи мы не будем говорить об известном мысленном эксперименте с кружкой, которая путём непрерывной деформации превращается в бублик. Из уважения к главному герою мы просто признаем, что объяснить Гипотезу Пуанкаре людям, далёким от математики, сложно. А для тех, кто готов посвятить этому время и силы, дадим несколько материалов для самостоятельного изучения.

• Успенский В.В. «От Пуанкаре до Перельмана», часть первая
• Успенский В.В. «От Пуанкаре до Перельмана», часть вторая
• Успенский В.В. «От Пуанкаре до Перельмана», часть третья

Трёхмерная сфера - объект, о котором идёт речь в формулировке Гипотезы Пуанкаре

На решение этой задачи у Перельмана ушло семь лет. Условностей он не признавал и отправлять свои работы в научные журналы для рецензии (обычная практика среди учёных) не стал. В ноябре 2002 года Перельман опубликовал на arXiv.org первую часть своих выкладок, за которой последовали ещё две. В них в предельно сжатой форме была решена задача ещё более общая, чем Гипотеза Пуанкаре - это Гипотеза геометризации Тёрстона, из которой первая была простым следствием. Впрочем, научное сообщество приняло эти работы настороженно. Смущала краткость решения и сложность тех выкладок, которые представил Перельман.

После публикации решения Перельман снова отправился в США. В течение нескольких месяцев он проводил семинары в разных университетах, рассказывая о своей работе и терпеливо отвечая на все вопросы. Однако главной целью его поездки была встреча с Гамильтоном. Пообщаться во второй раз с американским учёным не получилось, зато Перельман снова получил приглашение остаться. Из Гарварда ему пришло письмо с просьбой выслать им своё резюме, на что он раздражённо ответил: «Если они знают мои работы, им не нужно моё CV. Если они нуждаются в моём CV, они не знают мои работы».

Медаль Филдса

Следующие несколько лет были омрачены попыткой китайских математиков присвоить открытие (их интересы курировал профессор Яу, гениальный математик, один из создателей математического аппарата Теории Струн), невыносимо долгим ожиданием проверки работы, которой занимались три группы учёных, и шумихой в прессе.

Всё это шло вразрез с принципами Перельмана. Математика привлекала его категорической честностью и однозначностью, что заложено в основу данной науки. Однако интриги коллег, озабоченных признанием и деньгами, пошатнули веру учёного в математическое сообщество, и он решил больше не заниматься математикой.

И хотя вклад Перельмана в итоге был оценён по достоинству, а претензии Яу были проигнорированы, математик не вернулся в науку. Ни медаль Филдса (аналог Нобелевской премии для математиков) , ни «Премию тысячелетия» (миллион долларов) он не принял. К шумихе в прессе Перельман отнёсся крайне скептически и свёл к минимуму контакты с бывшими коллегами. И по сей день он живёт в той же самой квартире в Купчино.

Таймлайн

Родился в Ленинграде.

В составе команды школьников участвовал в международной математической олимпиаде в Будапеште.

Перельмана пригласили провести по семестру в Нью-Йоркском университете и в Университете Стони Брук.

Вернулся в институт им. Стеклова.

ноябрь
2002 -
июль 2003

Перельман разместил на сайте arXiv.org три научные статьи, в предельно сжатом виде содержавшие решение одного из частных случаев Гипотезы геометризации Уильяма Тёрстона, приводящее к доказательству Гипотезы Пуанкаре.

Перельман прочитал в США серию лекций, посвящённых своим работам.

Верификацией результатов Перельмана занимались три независимые группы математиков. Все три группы пришли к выводу, что Проблема Пуанкаре успешно решена, однако китайские математики Чжу Сипин и Цао Хуайдун вместе со своим учителем Яу Шинтаном предприняли попытку плагиата, заявив, что они нашли «полное доказательство».

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.

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.