Дүниеде адамзат шеше алмаған жұмбақ көп. Ғалымдар соны сан сала бойынша жіктеп қойған. Мысалы, мыңжылдықтың ең күрделі математикалық тапсырмалары. Оған физикалық, химиялық құбылыс жұмбағын қосыңыз. Бір есепті шешу үшін тұтас ғұмырын арнағандарға таңданасың. Арасында шешімін тапқандары бар.
Лозанна федералды политехникалық мектебінің студенті Васим Дауади жүз жыл бойы ғалымдар түсіндіре алмаған жұмбақты шешті. Дауади минералды су бөтелкесін ашқанда неге ауа көпіршігінің сұйықтығы бар тік тар түтікте қозғалмайтынын анықтады.
Көпіршік бұрын болжанғандай, өте баяу қозғалып, түтікке жабыспайтыны белгілі болды. Бұл қозғалысты жай көзбен көру мүмкін емес. Сонымен қатар студент көпіршік пен сұйықтық арасындағы ультра жұқа қабатты көрді. Ауаның көтерілуіне немесе көтерілмеуіне оның сипаттамасы әсер етеді. Пленканың өлшемі миллиметрдің миллионнан бір бөлігі болды.
Мұны білу үшін зерттеу авторлары түтіктегі көпіршікке жарық жіберіп, түтіктің ішкі бетінен шағылған жарық пен көпіршіктің бетінен шағылысқан жарық арасындағы интерференцияны (қарқындылықты қайта бөлу) талдады. Нәтижесінде, олар көпіршік пен түтік арасындағы сұйықтық қабатын дәл өлшей алды. Зерттеушілер ғылыми жұмыстың нәтижелерін нанодиапазонда сұйықтық қозғалғанда пайда болатын құбылыстарды одан әрі зерттеуде қолдануға болатынын болжады.
Ғалам бас қатырған 7 есеп
Жоғарыда Дауади шешкен жұмбақты ғалымдар басқа зерттеуде кәдеге жаратамыз деді. Ал мыңжылдықтың ең күрделі математикалық тапсырмалары шешілер болса, ғылымда бетбұрыс болады. Әр шешілген есепке Американын Клэй институты 1 млн доллар сыйақы тағайындайды. Одан бөлек, кейбір тапсырма Нобельге жетер төте жол болуы мүмкін.
Мысалы, «Янг-Миллс» теңдеуі. Бұл физикадағы гипотезаға байланысты құрылған есеп. Егер элементар бөлшектерде масса болса, онда оның төменгі шегі бар. Бірақ қандай екені белгісіз. Аталған теңдеу жеті есептің ішіндегі ең қиыны. Өйткені шешімін табу үшін «барлық теория» теңдеуін ойлап табу керек. Табиғаттағы барлық әрекеттесу күшінің байланысын түйсінсеңіз болғаны. Бас қатырған теңдеудің түйінін тапқан жан Нобельге үміткер атанады.
«Жетеуін де ешкімнің шеше алмағаны қалай?» дерсіз. Білесіз бе, жылына мыңдаған ғалым теңдеу мен гипотезаның шешімін дәлелдеумен бас қатырады. Сіз есепті шешкен күнде ғылыми тұрғыда дәлдеуіңіз қажет. Мақала жазып, әлем ғалымдарының талқысына ұсынасыз. Әрбіреуі өз жауабын береді, мақұлдайды немесе түзету енгізу керегін айтады.
Әйгілі 7 есептің біреуін 2010 жылы Ресей математигі Григорий Перельман шешті. Ол Пуанкаре гипотезасының жауабын тапты. Бұрындары КСРО-ның А.Колмогоров, В.Арнольд, В.Монахов сияқты ғалымдары есепті шешуге талпынып көрген. Алайда тыңғылықты нәтиже болмады. Гипотезаны шешкені үшін Перельманға Филд сыйлығы мен Клэй институтының 1 млн доллары берді. Бірақ атақты математик сыйлықтан бас тартты. Ол өзіне ұсынылған атақтан жиі бас тартады екен. Ғалымның бұл ісіне әлем әлі күнге таңғалады.
Одан бөлек шешілуі тиіс «Кук қиындығы», «Риман гипотезасы», «Берч және Свиннертон-Дайер гипотезасы», «Ходж гипотезасы» және «Навье-Стокс теңдеуі» бар. Соңғысының шешімін табуға Мұқтарбай Өтелбаев барын салып жүр. Әйгілі математик теңдеуді жай ғана шешіп қоймай, жаңа әдіс ойлап тапқан. Жер-жаһанның ұлы математиктері «Новье-Стокс» теңдеуін шешуге жүз жыл жұмсаған. Мұхтарбай Өтелбаев болса, 30-40 жыл ізденіп, ақыры есептің кілтін тапты. Бірақ тапқаннан түсіндіру қиынға айналды.
Математик «Новье-Стокс теңдеулерінің мықты шешімінің болуы» еңбегін орыстілді «Математический журнал» басылымына ұсынған. Теңдеу сұйықтық пен газдың қозғалысын суреттейді. Өтелбаев анықтаған жол адамзатқа тайфун, цунами тәрізді табиғи құбылыстардың пайда болуын, қозғалыс қайдан басталып, қайдан аяқталатынын көрсетеді.
Мұхтарбай Өтелбаевқа Монтгомери-Смит ғалымдары шешімнің кей тұсында қате барын айтқан. Физика-математика ғылымдарының докторына теңдеу шешімін әлі де жетілдіре түсуге уақыт керек.
Жалпы, әлемде шешімі қиын деген 500 есеп бар. Мұны математиктердің дүниежүзілік конгресі бекіткен. Соның ішінде 15-і – күрделі, 7-еуіне аса күрделі деп баға берген.
Аталған есептерді шешу не үшін керек? Әлемде криптография деген тылсым бар. Жетеудің ішіндегі екеуі ақпаратты шифрлаумен байланысты. Математиктерден «жақсы жаңалық» естісек, криптографияда үлкен өзгеріс орын алады. Өзіне ғана бөлінетін жай сандар туралы «Риман гипотезасы» тіпті бас қатырады. Физикамен үндес теңдеу мен гипотезалардың жөні бөлек. Барлығының түйіні ғалам мен адам игілігіне жарайды. Бұған ғалымдар кепілдік беріп отыр.
Айбике ЖАНАСЫЛ