Notebooky Ramanujan

Tyto Ramanujan notebooky jsou čtyři sbírky rukopisů Srinivasa Ramanujan , indický matematik a kolegy z Trinity College , Cambridge , kde on zaznamenal jeho matematické objevy od začátku své kariéry v Indii; čtvrtá, roztroušená sbírka znovuobjevená v roce 1976, se jmenuje Ramanujan's Lost Notebook .

Dějiny

Od roku 1908 (tehdy mu bylo 21 let) se Srinivasa Ramanujan po neúspěšných zkouškách již nepokusil absolvovat obvyklý kurz, ale pokračoval v osobním výzkumu v matematice, přestože žil ve velké hmotné chudobě; v té době pro nedostatek papíru prováděl své výpočty a úvahy v hlavě nebo na břidlici, přičemž do poznámkového bloku zaznamenal pouze konečné výsledky; tuto pracovní metodu si udrží po celý život, a tak vyrobí tři notebooky obsahující celkem 3 900 vzorců a vět bez prakticky jakékoli demonstrace; jeho izolace ho navíc vede k vybudování systému osobního hodnocení , což ztěžuje dešifrování jeho práce.

Čtvrtý zápisník je ve skutečnosti jen svazek neuspořádaných stránek, napsaných během posledního roku jeho života (1919-1920); byl považován za ztracený, dokud to bylo nově objevené u matematik George Andrews v roce 1976, v krabici s osobními věcmi George Neville Watson uložených na Wren knihovny  (v) Trinity College of Cambridge . Skládá se z 87 listů obsahujících více než 600 vzorců; tato sada je popsána jako notebook ztracený Ramanujan ( Ramanujanův ztracený notebook ).

Fotokopie tří notebooků byla publikována ve dvou svazcích v roce 1957 institutem Tata a mnohem lepší barevná edice byla vytvořena v roce 2012. Digitalizované verze těchto tří notebooků a „ztracený notebook“ jsou nyní k dispozici online.

Od roku 1977 a více než dvacet let se Bruce Carl Berndt věnoval komentovanému vydání tří notebooků (nyní nazývaných notebooky Ramanujan ) v pěti svazcích v celkovém objemu více než 1 800 stran. Celkově notebooky obsahují téměř 3 900 „tvrzení“, nejčastěji bez jakékoli demonstrace. Berndt a jeho spolupracovníci, zejména matematici George Andrews , Richard Askey a Robert Rankin , se vydali buď demonstrovat, nebo hledat odkazy ve stávající literatuře; Berndt může také čerpat z poznámek, které Watson a Wilson udělali ve 30. letech pro svůj opuštěný vydavatelský projekt. V letech 2005 až 2018 vydal v pěti dalších svazcích komentované vydání výsledků „ztraceného notebooku“, tentokrát mu pomohl zejména Ken Ono , který se spoléhá na některé z těchto výsledků, aby v roce 2014 získal velkolepá sada nových algebraických vzorců .

V roce 2003 Berndt sledoval (na základě korespondence různých aktérů) peripetie notebooků. První zůstal v Anglii v roce 1919; po smrti Ramanujana ho Hardy poslal v letech 1923 až 1925 na univerzitu v Madrasu, která mu poskytla ručně psanou kopii, následovanou odesláním dalších dvou poznámkových bloků a rozptýlených poznámek tvořících „ztracený zápisník“. neurčené datum po roce 1935, notebooky (ale ne ostatní dokumenty) vrátil do Madrasu George Neville Watson , který je začal využívat, ale ztratil o ně zájem.

Obsah prvních tří notebooků

Obsah „ztraceného poznámkového bloku“

Rankin podrobně popsal tento poslední notebook. Většina vzorců se týká q-řady a falešných theta funkcí , asi třetí se týká modulárních rovnic a singulárních modulárních invariants a zbytek se týká hlavně integrálů, Dirichletovy řady , kongruencí a asymptotických expanzí .

Rozvaha

V těchto poznámkových blocích navrhl Ramanujan několik tisíc výsledků; byly analyzovány a nyní jsou všechny předvedeny (někdy pomocí počítačových nástrojů): velmi málo z nich je falešných (nejčastěji v důsledku chyb při kopírování) a dvě třetiny jsou původní. Ramanujanovi na začátku dvacátého století chyběly některé neznámé nebo rozvíjející se teorie, jako je teorie analytických čísel , a dokonce ignoroval základní výsledky komplexní analýzy , jako je věta o zbytku , metody, které mu umožnily objevit takové množství vzorců a vět zůstává nejasný.

Poznámky a odkazy

(fr) Tento článek je částečně nebo zcela převzat z článku anglické Wikipedie s názvem „  Ramanujan's lost notebook  “ ( viz seznam autorů ) .

Poznámky

  1. Někdy se kvůli jejich opotřebení označuje jako „roztřepené notebooky Ramanujanu“ ( Ramanujanské roztřepené notebooky ).
  2. Přesné číslo není zcela jasné, na jedné straně kvůli opakování, na druhé straně proto, že určité „vzorce“ seskupují několik podobných výsledků.
  3. Ačkoli se například podílel na vývoji kruhové metody , jeho intuice ho tak zmátla při studiu distribuce prvočísel  : „Ramanujan se choval, jako by neexistovaly komplexní nuly Riemannovy zeta funkce n '“ ( Muž Kdo věděl nekonečno , s.  220 ).
  4. Některá prohlášení Ramanujanu, například přisuzující tyto formule Namagiri Thayarovi , jeho opatrovnické bohyni , přispěla k udržení tajemství. Pokud Hardy trval na tom, že zde vidíme pouze „mimořádnou moc formálních manipulací, rychlosti vytváření a odmítání hypotéz a intuice skrytých vztahů mezi zjevně nesouvisejícími objekty“, zmiňuje Ken Ono svou rozpaky před určitými předpovědi Ramanujan, nedávno potvrzený bolestivými počítačovými výpočty, a které se mu díky nástrojům, které má Ramanujan k dispozici, zdají nepřístupné.

Reference

  1. Kanigel 1991 , s.  55-56.
  2. Kanigel 1991 , s.  342.
  3. "  Ramanujan, publikovaných článků nepublikovaných notebooky  " (k dispozici na 1 st květen 2017 ) .
  4. "  site Janus Project  " (k dispozici na 1 st květen 2017 ) .
  5. Viz podrobnosti vydání v článku věnovaném jejich autorovi.
  6. (in) Frontline (magazine) , „  Rediscovering Ramanujan  “ , roč.  16, n o  17,Srpna 1999, rozhovor s Brucem Carlem Berndtem .
  7. (in) George Andrews a Bruce Carl Berndt , Ramanujan's Lost Notebook, část 1 , Springer,2005, 441  s. ( ISBN  978-0-387-25529-3 , číst online ) , s.  1.
  8. (in) Michael J. Griffin , Ken Ono a S. Ole Warnaar , „  Rámec Rogers-Ramanujanských identit a jejich aritmetické vlastnosti  “ [„Rámec pro Rogers-Ramanujanské identity a jejich aritmetické vlastnosti“], Duke Mathematical Journal ,2014( DOI  10.1215 / 00127094-3449994 , arXiv  1401.7718 ).
  9. (in) Berndt, Bruce C., „  Overview of Ramanujan's notebooks  “ [PDF] na www.math.uiuc.edu/~berndt/articles/aachen.pdf ,5. června 2003, str.  3.
  10. (in) Robert A. Rankin , „  Ramanujanovy rukopisy a notebooky. II  “ , Bull. London Math. Soc. , sv.  21, n O  4,1989, str.  351-365.
  11. Tato ověřovací práce, která trvá více než 25 let a byla dokončena v roce 1996, je z velké části způsobena Brucem Carlem Berndtem za spolupráce několika dalších matematiků, včetně bratrů Jonathana a Petera Borweina .
  12. Édouard Thomas, „  Tajemné notebooky Ramanujanu konečně rozluštěny  “, Maths Société Express, Mezinárodní výbor pro matematické hry (www.cijm.org) ,2016, str.  57 až 62.
  13. (in) Úvod do posledního objemu těchto analýz podle Bruce Carl Berndt .
  14. (in) G. H. Hardy , „  Indický matematik Ramanujan  “ , American Mathematical Monthly , sv.  44, n o  3,Březen 1937, str.  145 ( číst online )
  15. Kanigel 1991 , s.  30.
  16. Hardy 1937 , str.  149.
  17. Ono 2006 , str.  649.
  18. Bleicher 2014 , s.  55.

Podívejte se také

Bibliografie

externí odkazy