«Двойка — мое идеальное число»: математик объясняет, почему самая простая цифра меняет науку

Математик Мелани Матчетт Вуд из Гарвардского университета получила престижную премию МакАртура, также известную как «грант для гениев». Эта награда приносит лауреатам 800 000 долларов без каких-либо ограничений на использование средств — настоящая свобода для научного творчества.

Вуд была удостоена этого гранта за выдающиеся исследования в области теории чисел — одной из самых элегантных и загадочных областей математики. Она изучает целые числа и простые числа (такие как 2, 3, 5, 7), которые делятся только на себя и единицу. Но её подход радикально отличается от традиционного: она использует методы арифметической статистики для поиска скрытых закономерностей в поведении чисел.

Работа Вуд — это математическое искусство в чистом виде. Она решает задачи, связанные с числами в различных системах, включая экзотические формы вида a + b√2, где a и b — целые числа. Её секрет в том, что она мастерски комбинирует инструменты из совершенно разных областей математики — теории вероятностей, геометрии, алгебры — чтобы находить решения там, где другие методы не работают.

«Моя работа состоит в том, чтобы искать методы решения вопросов, на которые в математике ещё нет ответов», — объясняет Вуд. Это требует не только точности, но и значительного творческого подхода. Как она сама говорит, это похоже на разницу между чтением готовой книги и написанием совершенно новой — каждое исследование становится актом творения.

Особый интерес представляет её любимое число — скромная двойка. «Несмотря на простоту, это число играет важную роль в математике, определяя, являются ли числа чётными или нечётными», — отмечает Вуд. Этот, казалось бы, элементарный вопрос оказывается фундаментальным для множества сложных математических структур и теорий. История любви к числу 2 началась в университете Дьюка, где Вуд носила футболку с этим номером на математических соревнованиях William Lowell Putnam. Университет даже «увековечил» её номер, выведя его из обращения.

Но самое захватывающее в работе Вуд — её исследования трёхмерных многообразий. Представьте пространство, которое локально выглядит как привычное нам трёхмерное пространство, но если двигаться в одном направлении достаточно долго, можно вернуться в исходную точку — как при движении по поверхности сферы. Вуд и её команда используют вероятностные методы, чтобы доказать существование таких пространств, хотя их невозможно непосредственно описать или сконструировать. Это элегантный способ доказать существование объекта, не находя его конкретного примера.

Премия МакАртура — не первая крупная награда для Вуд. В 2021 году она стала лауреатом премии Алана Т. Уотермана от Национального научного фонда США (миллион долларов на исследования!). Эти средства она планирует использовать для проектов с высоким уровнем риска и потенциального вознаграждения — разработки методов теории вероятностей для ещё более сложных структур.

История Мелани Вуд показывает, что математика — это не сухие формулы, а живое творчество. Её способность видеть красоту в простом числе 2 и находить связи между, казалось бы, несвязанными областями математики напоминает нам, что наука — это искусство видеть невидимое. В эпоху ИИ и больших данных такой подход к фундаментальным исследованиям особенно ценен — ведь именно творческое мышление и способность к неожиданным связям остаются уникально человеческими качествами.