«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.