Định lý cuối cùng của Fermat là một trong những bài toán ly kỳ và hóc búa nhất trong lịch sử toán học thế giới, thách thức biết bao nhiêu bộ óc của các nhà toán học vĩ đại trong suốt hơn 350 năm. Cho đến năm 1995, nó đã được giải bởi nhà toán học người Anh là Andrew Wiles. Câu chuyện độc nhất vô nhị về Định lý cuối cùng của Fermat đã được nhà vật lí Simon Lehna Singh tái hiện lại trong cuốn sách Định Lý Cuối Cùng Của Fermat. Đây được xem là quyển sách viết về toán học dành cho đại chúng đầu tiên trở thành best-seller.

Lần này thì không ai có thể nghi ngờ vào chứng minh được nữa. Hai bài báo, cả thảy gồm 130 trang, là những bản thảo toán học được săm soi kỹ lưỡng nhất trong lịch sử và cuối cùng đã được công bố trên tạp chí Annals of Mathematics (tháng 5 năm 1995).

Lại một lần nữa Wiles thấy mình được xuất hiện trên trang nhất của tờ New York Times, nhưng lần này cái tít nổi bật “Một nhà toán học tuyên bố đã giải được một câu đố kinh điển” đã phần nào bị che lấp bởi một thông tin khoa học khác – “Việc tìm ra tuổi của Vũ trụ đã đặt ra một câu đố mới”. Trong khi các nhà báo lần này ít mặn mà hơn với Định lý cuối cùng của Fermat, thì các nhà toán học đã không thể làm ngơ trước tầm quan trọng đích thực của chứng minh. “Về phương diện toán học, chứng minh cuối cùng này của Wiles tương đương với phát minh ra sự phân chia hạt nhân hoặc tìm ra cấu trúc AND”, John Coates tuyên bố. “Chứng minh của Định lý Fermat là một chiến công vĩ đại của trí tuệ và người ta không thể làm ngơ trước một thực tế là nó đã tạo ra một cuộc cách mạng trong lý thuyết số. Đối với tôi, sự duyên dáng và vẻ đẹp trong công trình của Wiles là ở chỗ nó đã tạo một bước tiến khổng lồ đối với lý thuyết số đại số.”

Trong cuộc “lưu đày” tám năm trời, Wiles đã thực sự thu thập tất cả những đột phá trong lý thuyết số của thế kỷ XX và gộp chúng vào chứng minh toàn năng của mình. Ông đã tạo ra được những kỹ thuật hoàn toàn mới và kết hợp chúng với những kỹ thuật truyền thống theo cách chưa bao giờ được xem là khả thi. Khi làm như vậy, ông đã mở ra những đường hướng mới trong việc công phá cả một đội quân những bài toán khác. Theo Ken Ribet, chứng minh của Wiles là sự tổng hợp hoàn hảo của toán học hiện đại và một khát vọng cho tương lai: “Tôi nghĩ rằng nếu bạn bị lạc trên một hòn đảo hoang vu và chỉ có một bản thảo của chứng minh đó trong tay, thì bạn đã có đủ thức ăn cho trí tuệ của mình. Bạn có thể thấy ở đó tất cả những ý tưởng chủ đạo của lý thuyết số. Lật giở trang đầu bạn sẽ thấy sự xuất hiện thấp thoáng một định lí cơ bản nào đó của Deligne, rồi lật sang một trang khác một cách tình cờ, bạn sẽ lại gặp một định lý của Hellegouarch – tất cả những cái đó đều được vẫy gọi vào cuộc chơi và được dùng chốc lát trước khi chuyển sang một ý tưởng tiếp sau”.

Trong khi các nhà báo khoa học hết lời ca ngợi chứng minh của Wiles đối với Định lý cuối cùng của Fermat, thì một số ít trọng họ cũng bình luận về chứng minh giả thuyết Taniyama – Shimura, giả thuyết đã có mối liên hệ khăng khít với Định lý Fermat. Một số ít trong họ cũng nhắc tới đóng góp của Yutaka Taniyama và Goro Shimura, hai nhà toán học Nhật Bản, những người từ những năm 1950 đã gieo những hạt mầm đầu tiên cho công trình của Wiles. Mặc dù Taniyama đã tự sát hơn ba mươi năm trước, nhưng đồng nghiệp của ông là Shimura thì hiện vẫn còn sống và được chứng kiến giả thuyết của mình đã được chứng minh. Khi được hỏi phản ứng của ông đối với chứng minh, Shimura cười hiền lành và vẫn theo phong thái điềm đạm và đàng hoàng, ông chỉ nói: “Thì tôi đã nói với anh rồi”. Giống như nhiều đồng nghiệp của mình, Ken Ribet cảm thấy rằng việc chứng minh được giả thuyết Taniyama – Shimura đã làm biến đổi toán học: “Có một ảnh hưởng quan trọng về mặt tâm lý: giờ đây mọi người sẽ mạnh dạn đương đầu với những bài toán khác, mà trước kia họ nhút nhát không dám. Quang cảnh giờ đây cũng đã khác, ở chỗ bạn biết rằng tất cả các phương trình eliptic đều là modular và ngược lại. Bạn cũng có một viễn cảnh khác về những gì sẽ diễn ra, bạn sẽ cảm thấy ít nhút nhát hơn với ý nghĩ phải làm việc với các dạng modular, bởi vì giờ đây về cơ bản bạn sẽ làm việc với các phương trình eliptic. Và, tất nhiên, khi bạn viết một bài báo về các phương trình eliptic, thay vì nói rằng: “Chúng ta không biết gì, và do đó sẽ tạm cho rằng giả thuyết Taniyama – Shimura là đúng và do đó điều này và điều kia cần phải đúng. Đó là một trải nghiệm dễ chịu hơn nhiều”.

Thông qua giả thuyết Taniyama – Shimura, Wiles đã thống nhất được thế giới eliptic với thế giới modular và khi làm như vậy ông đã cung cấp cho toán học một con đường tắt cho nhiều chứng minh khác – những bài toán trong một lĩnh vực này có thể được giải bằng sự tương tự với những bài toán trong lĩnh vực song song với nó. Các bài toán eliptic cổ điển còn chưa có lời giải từ thời cổ Hy Lạp giờ đây có thể được xem xét lại bằng cách dùng tất cả những công cụ và kỹ thuật modular đã có sẵn.

Thậm chí quan trọng hơn nữa là Wiles đã thực hiện được bước đầu tiên trong sơ đồ thống nhất rộng lớn hơn của Langlands, tức chương trình Langlands. Giờ đây đã có những nỗ lực mới trong nhằm chứng minh những giả thuyết có tính thống nhất khác giữa các lĩnh vực khác của toán học. Tháng 3 năm 1996, Wiles đã cùng Langlands chia sẻ giải thưởng Wolf trị giá 100.000 đôla (không nên nhầm lẫn với giải thưởng Wolfkehl). Hội đồng trao giải thưởng Wolf đã thừa nhận rằng ngoài việc chứng minh của Wiles bản thân nó đã là một kỳ tích đáng kinh ngạc, nó còn thổi sức sống cho sơ đồ đầy tham vọng của Langlands. Đây là một đột phá mở đường đưa toán học bước vào thời đại hoàng kim giải các bài toán.

Tiếp theo những năm tháng đầy bối rối và bất định, cộng đồng toán học giờ đây đã có thể hãnh diện. Bất cứ một hội nghị hay hội thảo nào đều có một phiên dành cho chứng minh của Wiles và thậm chí ở Boston các nhà toán học còn tổ chức một cuộc thi thơ hài hước để ghi nhớ thời điểm lịch sử này.

-------

Hình ảnh: Nguyễn Thụy Việt Anh - Bookademy

Theo dõi fanpage của Bookademy để cập nhật các thông tin thú vị về sách tại link: Bookademy

Bạn đam mê viết lách, yêu thích đọc sách và muốn lan tỏa văn hóa đọc tới cộng đồng của YBOX.VN? Đăng ký để trở thành CTV Bookademy tại link: http://bit.ly/bookademy_ctv

(*) Bản quyền bài viết thuộc về Bookademy - Ybox. Khi chia sẻ hoặc đăng tải lại, vui lòng trích dẫn nguồn đầy đủ "Tên tác giả - Bookademy." Các bài viết trích nguồn không đầy đủ cú pháp đều không được chấp nhận và phải gỡ bỏ.

Xem thêm

Quyển sách ‘Định lý Cuối cùng của Fermat’ của Simon Singh khiến tôi đọc mà không thể rời mắt được. Sách kể về nguồn gốc của định lý, và hành trình gian nan tìm kiếm chứng minh cho định lý toán học. Chứng minh của Andrew Wiles được công bố vào năm 1994, sau 358 năm gây khó dễ cho những nhà toán học lỗi lạc! Tuy nhiên, cái định lý tưởng chừng vô hại này đã thúc đẩy được sự phát triển của lý thuyết số trong toán học. Với việc bắt đầu với ghi chú bên lề nổi tiếng của Fermat  “Tôi có một phương pháp rất hay để chứng minh cho trường hợp tổng quát, nhưng không thể viết ra đây vì lề sách quá hẹp.” Nhà vật lí Simon Singh qua đó đã mô tả một cách đẹp đẽ, dễ hiểu nhưng vẫn cuốn hút, làm sáng tỏ mọi khái niệm mới.Tôi sẽ không giới thiệu cuốn sách này cho những ai chưa học toán, ít nhất phải có kiến thức toán học ở bậc trung học phổ thông. Đơn giản vì dù sách có viết dễ hiểu như thế nào đi nữa, chỉ những ai thật sự yêu thích toán học mới thực sự yêu thích cuốn sách. Sức lan toả về sự nhiệt huyết của tác giả đã biến cuốn sách toán học khô khan này thành một tiểu thuyết ly kỳ và hồi hộp!

Simon Singh có thể chuyển đổi bạn sang toán học. Đây là cuốn sách thứ hai tôi đọc của anh ấy sau cuốn “The Code Book” cũng tuyệt vời không kém, và điều khiến tôi xúc động là cách xây dựng cấu trúc câu chuyện đầy kịch tính của anh ấy và kết thúc bằng một điểm nhấn đáng chú ý, một bằng chứng không kém phần kịch tính so với phần cuối của cuốn sách. một điều kì diệu. Định lý cuối cùng của Fermat đã khiến các nhà toán học bối rối trong 300 năm qua cuối cùng đã được Andrew Wiles giải quyết vào những năm 90, nhưng cách chứng minh, sử dụng một cách sáng tạo những tiến bộ toán học truyền thống và thế kỷ 20 tốt nhất, lại rất khó hiểu đối với người đọc nói chung. Singh giải quyết vấn đề bằng cách giải thích rõ ràng những điều cơ bản để khiến người đọc hứng thú và viết hết trang này đến trang khác những bản phác thảo gây tò mò về các nhà toán học đã dành cả cuộc đời mình cho việc chứng minh. Những sai lầm, bi kịch, chiến thắng của họ đều hợp nhất thành một câu chuyện liền mạch mà cuối cùng là phần thưởng và cảm hứng. Cuốn sách này được mô tả như một câu chuyện trinh thám toán học và người ta không thể không đồng ý.

Simon Singh có thể sẽ khiến bạn say mê và phải lòng với Toán học. Đây là quyển sách thứ hai của ông mà tôi đã đọc sau quyển ‘The Code Book’ cũng không kém phần thú vị, và điều khiến tôi mê mẩn là cách xây dựng cốt truyện hấp dẫn dẫn cùng với cái kết đáng nhớ, một chứng minh không kém phần kịch tính so với phần kết của một bộ sử thi. Andrew Wiles cuối cùng đã giải được "Định lý Cuối cùng của Fermat", một bài toán có thể khuấy đảo giới thiên tài toán học trong suốt 300 năm qua từ những năm 90. Tuy minh chứng của Andrew Wiles là sự kết hợp sáng tạo nhất những tiến bộ toán học truyền thống và thế kỷ 20, nó lại khá khó hiểu đối với độc giả thông thường. Nhà vật lý Singh giải quyết vấn đề bằng cách giải thích rõ ràng những kiến thức cơ bản  để người đọc có thể theo dõi và dành hàng trang sách để vẽ những bức phác họa tò mò về các nhà toán học đã dành cả đời mình cho việc chứng minh. Những sai lầm, bi kịch, và chiến thắng của họ đan xen vào một câu chuyện liền mạch cuối cùng mang lại phần thưởng và cảm hứng. Những sai lầm, bi kịch, và chiến thắng của họ đan xen vào một câu chuyện liền mạch, cuối cùng mang lại sự thưởng thức và cảm hứng. Không ai có thể bác bỏ rằng quyển sách đã được mô tả như một câu chuyện trinh thám toán học.

Những con số hoàn hảo Số đầy đủ. Số vô tỉ. Những con số thân thiện Những con số tưởng tượng Số âm.Phương pháp giảm vô hạn. Ai biết toán học có thể mô tả trái tim tốt đến vậy? Tôi nghĩ điều tôi thích nhất ở cuốn sách này là tôi thực sự có thể hiểu được 60% nội dung của nó. Với 40% còn lại, tôi tiến hành bằng đức tin. Nghĩ mà xem, những tỷ lệ phần trăm đó đúng cho đến hết cuộc đời tôi. Đôi khi cách tốt nhất của bạn là tìm một cuốn sách toán hay. Hai cộng hai là bốn. Ở đây và ở nơi xa nhất của vũ trụ. Câu trả lời là như nhau. Chúa ơi, điều đó thật yên tâm.

Một định lý toán học rất đơn giản để hiểu nhưng việc chứng minh nó đã khiến các nhà toán học phải loay hoay trong hơn 3 thế kỷ. Câu chuyện bắt đầu với Andrew Wiles, người đã chấm dứt sự chờ đợi vô tận này. Nhưng phạm vi của câu chuyện còn lớn hơn nhiều. Những câu chuyện tình yêu, những bi kịch, những khoảnh khắc rực rỡ, những khoảnh khắc đầy cảm hứng, những khoảnh khắc tình cờ, tất cả đều đan xen vào nhau một cách kỳ diệu để giải đáp bí ẩn này.

Fermat có thực sự có một bằng chứng rõ ràng không? Nếu anh ta có nó với những công cụ sẵn có vào thời đó thì nó vẫn còn là một điều bí ẩn. Simon Singh mang đến cho chúng ta câu chuyện tuyệt vời này một cách xuất sắc.

Cuốn sách này tìm ra cách thuật lại chuỗi sự kiện từ thời Pythagoras cho đến bằng chứng cuối cùng về định lý cuối cùng của Fermat của Andrew Wiles, gắn liền với nó những khái niệm toán học quan trọng được trình bày dưới dạng dễ tiếp cận và những câu chuyện của các nhà toán học đã có những đóng góp đó. Nó truyền tải một cách hoàn hảo đến người thường cảm giác thành tựu mà cộng đồng toán học gắn liền với việc giải mã được bằng chứng cho định lý này. Theo nghĩa đó, nó có tác dụng như một cuốn sách self-help ngay cả khi bạn không cố gắng trở thành một cuốn sách.

Singh là một nhà văn tuyệt vời và đã đưa ra một câu chuyện ly kỳ về tất cả sự phấn khích và tuyệt vọng trong hành trình của Andrew Wiles và cộng đồng toán học trong việc giải quyết vấn đề hàng thế kỷ, đồng thời đan xen một cách hoàn hảo giữa câu chuyện và lịch sử toán học trong bối cảnh. Tôi thực sự không thể đặt cuốn sách này xuống và không thể không cảm thấy vô cùng xúc động trước quyết tâm của Wiles và vẻ đẹp của một chứng minh đỉnh cao những ý tưởng toán học từ nhiều lĩnh vực và thời điểm khác nhau trong lịch sử.