В 1970-х годах математик Джон Мэй заметил странность
Он изучал конечные группы — абстрактные объекты, описывающие симметрии
Группы могут быть очень сложными: представьте структуру с десятками, сотнями или тысячами элементов, где каждая «операция» взаимодействует с другой
Казалось бы, чтобы понять такую систему, нужно анализировать её целиком
Но Мэй увидел совпадение: в некоторых случаях достаточно изучить маленький кусочек группы — так называемый силов нормализатор
Это как если бы вы хотели понять устройство огромного механизма, но оказалось, что достаточно взглянуть на один маленький винтик
Более того, подсчёт ключевой характеристики — числа представлений группы (способов переписать её через матрицы) — давал один и тот же результат и для всей группы, и для её нормализатора
Мэй выдвинул гипотезу: так должно быть для всех конечных групп
Это было похоже на чудо
Один из его коллег сравнил её так: «Представьте, что результаты выборов во всей Америке в точности совпадают с результатами голосования в маленьком городке Монтаны»
Гипотеза Мэя быстро стала одной из самых интригующих загадок в теории групп
Математики десятилетиями проверяли её на частных случаях
В 1970-х Мартин Айзекс доказал утверждение для большого класса групп, но оставались бесконечно многие
Тогда внимание переключилось на другой гигантский проект — классификацию конечных простых групп
Этот проект длился более века, включил тысячи статей и усилия сотен учёных
В 2004 году классификация завершилась: оказалось, что все конечные простые группы принадлежат к трём большим семействам или входят в список из 26 «спорадических» исключений
Именно это дало шанс приблизиться к решению гипотезы Май
Айзекс, Наварро и Мюллер показали: достаточно проверить гипотезу только для этих «строительных блоков»
Большинство случаев удалось закрыть сравнительно быстро
Но остался один бастион — группы Ли
Группы Ли — это объекты, описывающие непрерывные симметрии (например, вращения)
Их представления чрезвычайно сложны
Чтобы доказать гипотезу Май для них, нужно было соединить теорию групп с алгебраической геометрией, теорией чисел и даже методами из других областей
Именно на этих группах математики застряли на десятилетия
В 2003 году в немецком Касселе аспирантка Бритта Шпайс впервые услышала о гипотезе Май
Она любила задачи «на выносливость» и решила попробовать
После защиты диссертации она продолжила работать с представлениями групп
В 2010 году судьба свела её в Париже с математиком Марком Кабаном, специалистом именно по группам Ли
Сначала он отмахивался: «Слишком сложно»
Но её увлечённость оказалась заразительной
Вскоре гипотеза стала их общей одержимостью — и делом жизни
К 2018 году оставался последний класс групп Ли
Но именно он оказался самым коварным
Шесть лет Шпайс и Кабан боролись с этим финальным барьером
В октябре 2023 года, спустя двадцать лет после того, как Бритта впервые услышала о гипотезе, пара объявила о полном доказательстве
Теперь математики могут изучать свойства огромных групп, опираясь на их силовы нормализаторы — гораздо более простые объекты
Это открывает новые пути в теории представлений и смежных областях
Он изучал конечные группы — абстрактные объекты, описывающие симметрии
Группы могут быть очень сложными: представьте структуру с десятками, сотнями или тысячами элементов, где каждая «операция» взаимодействует с другой
Казалось бы, чтобы понять такую систему, нужно анализировать её целиком
Но Мэй увидел совпадение: в некоторых случаях достаточно изучить маленький кусочек группы — так называемый силов нормализатор
Это как если бы вы хотели понять устройство огромного механизма, но оказалось, что достаточно взглянуть на один маленький винтик
Более того, подсчёт ключевой характеристики — числа представлений группы (способов переписать её через матрицы) — давал один и тот же результат и для всей группы, и для её нормализатора
Мэй выдвинул гипотезу: так должно быть для всех конечных групп
Это было похоже на чудо
Один из его коллег сравнил её так: «Представьте, что результаты выборов во всей Америке в точности совпадают с результатами голосования в маленьком городке Монтаны»
Гипотеза Мэя быстро стала одной из самых интригующих загадок в теории групп
Математики десятилетиями проверяли её на частных случаях
В 1970-х Мартин Айзекс доказал утверждение для большого класса групп, но оставались бесконечно многие
Тогда внимание переключилось на другой гигантский проект — классификацию конечных простых групп
Этот проект длился более века, включил тысячи статей и усилия сотен учёных
В 2004 году классификация завершилась: оказалось, что все конечные простые группы принадлежат к трём большим семействам или входят в список из 26 «спорадических» исключений
Именно это дало шанс приблизиться к решению гипотезы Май
Айзекс, Наварро и Мюллер показали: достаточно проверить гипотезу только для этих «строительных блоков»
Большинство случаев удалось закрыть сравнительно быстро
Но остался один бастион — группы Ли
Группы Ли — это объекты, описывающие непрерывные симметрии (например, вращения)
Их представления чрезвычайно сложны
Чтобы доказать гипотезу Май для них, нужно было соединить теорию групп с алгебраической геометрией, теорией чисел и даже методами из других областей
Именно на этих группах математики застряли на десятилетия
В 2003 году в немецком Касселе аспирантка Бритта Шпайс впервые услышала о гипотезе Май
Она любила задачи «на выносливость» и решила попробовать
После защиты диссертации она продолжила работать с представлениями групп
В 2010 году судьба свела её в Париже с математиком Марком Кабаном, специалистом именно по группам Ли
Сначала он отмахивался: «Слишком сложно»
Но её увлечённость оказалась заразительной
Вскоре гипотеза стала их общей одержимостью — и делом жизни
К 2018 году оставался последний класс групп Ли
Но именно он оказался самым коварным
Шесть лет Шпайс и Кабан боролись с этим финальным барьером
В октябре 2023 года, спустя двадцать лет после того, как Бритта впервые услышала о гипотезе, пара объявила о полном доказательстве
Теперь математики могут изучать свойства огромных групп, опираясь на их силовы нормализаторы — гораздо более простые объекты
Это открывает новые пути в теории представлений и смежных областях