Текст книги "Истина и красота. Всемирная история симметрии."

Автор книги: Иэн Стюарт

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 26 страниц)

Это письмо сообщает нам несколько вещей. Во-первых, Коши не выбросил рукопись Галуа – через шесть месяцев после того, как она была отправлена, она все еще оставалась у Коши. Во-вторых, Коши, по-видимому, прочитал рукопись и решил, что она достаточно важна для привлечения к ней внимания Академии.

Однако когда Коши появился на следующем собрании Академии, он представил одну только свою статью. Что же случилось с рукописью Галуа?

Французский историк Рене Татон привел аргументы в пользу того, что идеи Галуа произвели на Коши впечатление – быть может, даже чересчур сильное. Поэтому вместо того, чтобы огласить его работу в Академии, как исходно планировалось, он посоветовал Галуа написать более развернутое и, предположительно, существенно улучшенное изложение теории, чтобы подать его на соискание премии – гран-при по математике. Получение этой премии было высочайшим отличием. В поддержку этого утверждения нет документальных свидетельств, но известно, что в феврале 1830 года Галуа отправил такой мемуар на соискание гран-при.

Невозможно точно сказать, что было в этом документе, но в общих чертах о его содержании можно судить из сохранившихся заметок самого Галуа. Ясно, что история могла бы оказаться совсем другой, если бы далекоидущие следствия из этой работы были оценены в полной мере. Вместо этого рукопись просто исчезла.

Одно возможное объяснение появилось в 1831 году в The Globe– журнале, основанном Сен-Симоном и издаваемом его последователями, принадлежавшими к неохристианскому социалистическому движению. В The Globeрассказывалось о судебном заседании, на котором Галуа обвинялся в том, что публично угрожал жизни короля. Кроме того, там говорилось, что «этот мемуар… заслуживал премии, поскольку позволял разрешить некоторые сложности, с которыми не смог справиться Лагранж. Коши в максимально высокой степени отозвался об авторе по поводу данного предмета. И что же? Мемуар потерян, а присуждение премии прошло без участия молодого ученого».

Большая проблема здесь состоит в том, чтобы оценить фактологические основания данной статьи. Коши бежал из страны в сентябре 1830 года, спасаясь от излишнего внимания к себе со стороны революционеров-антиинтеллектуалов, так что статья не может быть основана на его словах. Дело выглядит так, будто источником статьи был сам Галуа. У него был близкий друг Огюст Шевалье, ранее приглашавший его вступить в коммуну, которую образовали последователи Сен-Симона. Весьма вероятно, что Шевалье был репортером – сам Галуа в тот момент был занят другим делом, а именно – его привлекли к суду, где ставкой была его жизнь, – а раз так, то история должна была исходить от Галуа. Или он целиком ее выдумал, или Коши еще до этого действительно хвалил его работу.

Вернемся в 1829 год. На математическом фронте Галуа испытывает растущее разочарование, поскольку от математического сообщества, по-видимому, не приходится ждать признания, к которому он так стремился. Тогда же начала рушиться и его частная жизнь.

Дела в деревне Бург-ля-Рен шли не лучшим образом. Мэр – Николя, отец нашего Галуа – оказался замешан в грязном политическом скандале, который привел в ярость деревенского священника. Священник предпринял намеренно немилосердный шаг – распространил злобные замечания о родственниках Николя и подделал на них его подпись. В отчаянии Николя покончил с собой, повесившись.

Эта трагедия разыгралась всего за несколько дней до вступительных экзаменов в Политехническую школу – последней возможности для Галуа туда поступить. Все прошло неудачно. По некоторым рассказам, Галуа бросил в лицо экзаменатору тряпку для стирания с доски – и даже если это в самом деле была тряпка, а не деревяшка, служащая той же цели, это вряд ли произвело на экзаменатора благоприятное впечатление. В 1899 году Ж. Бертран привел некоторые подробности, из которых следовало, что Галуа был не готов к вопросу, который ему задали, из-за чего просто потерял самообладание.

По той или иной причине Галуа провалился на вступительных экзаменах и попал в тяжелейшее положение. Поскольку он был абсолютно уверен, что поступит, – похоже, он и в самом деле был весьма заносчив – он не озаботился подготовиться к вступительным экзаменам в единственное альтернативное учебное заведение – Приготовительную школу. В наши дни это учреждение, переименованное в Нормальную школу («Эколь Нормаль»), считается более престижным, чем Политехническая школа, но тогда оно занимало непочетное второе место. Галуа в спешке зазубрил необходимый материал, триумфально прошел по математике и физике, путался на экзамене по литературе, но был в итоге принят. Он получил диплом как по естественным, так и по гуманитарным дисциплинам в конце 1829 года.

Как я уже упоминал, в феврале 1830 года Галуа отправил мемуар по теории уравнений в Академию, на соискание гран-при. Ученый секретарь Жозеф Фурье отнес его домой, чтобы там просмотреть. Злой рок, постоянно тяготевший над карьерой Галуа, нанес новый удар: Фурье скоропостижно скончался, оставив мемуар непрочитанным. Хуже того, среди его бумаг рукопись найти не удалось. Однако оставались три других члена комитета по присуждению премии: Лежандр, Сильвестр-Франсуа Лакруа и Луи Пуансо. Быть может, его потерял один из них.

Нетрудно представить, как взбешен был Галуа. Он пришел к убеждению, что все происходившее было заговором посредственных умов с целью задушить усилия гения; он быстро нашел козла отпущения в лице деспотического режима Бурбонов. И загорелся идеей сыграть свою роль в его устранении.

За шесть лет до того, в 1824 году, король Карл X взошел на французский трон в качестве наследника Людовика XVIII, однако оказался крайне непопулярен. На выборах 1827 года либеральная оппозиция получила очень неплохие результаты, а в 1830-м вообще завоевала большинство. Карл, перед которым встала неминуемая перспектива вынужденного отречения, попытался организовать переворот; 25 июля он издал указ, приостанавливающий свободу прессы. Однако он неверно оценил настроение народа, который тут же поднял восстание. Через три дня был достигнут компромисс: короля Карла заменили на герцога Орлеанского Луи-Филиппа [27]27
  Компромисс в том смысле, что король был свергнут, однако монархия сохранена. (Примеч. перев.)


[Закрыть].

Студенты Политехнической школы – университета, куда Галуа ранее надеялся поступить, – сыграли значительную роль в этих событиях, устраивая демонстрации на парижских улицах. А где же был архиантимонархист Галуа в это судьбоносное время? Отлученный от событий, он сидел вместе с друзьями-студентами взаперти в Приготовительной школе. Директор Гиньо выбрал заведомо наиболее безопасный способ действий.

Отказ в причитавшемся ему по праву месте в истории привела Галуа в такую ярость, что он опубиковал в Gazette des Écolesстатейку, состоящую из злобных нападок на Гиньо:

Письмо, которое г-н Гиньо поместил вчера в лицее по поводу одной из статей вашей газеты, показалось мне совершенно недопустимым. Я думаю, что вы с готовностью воспользуетесь любым средством разоблачить этого человека.

Вот факты, которые могут засвидетельствовать сорок шесть студентов.

Утром 28 июля, после того как некоторые студенты Нормальной школы выразили желание принять участие в сражениях, г-н Гиньо дважды заявил, что он готов вызвать полицию, чтобы восстановить в Школе порядок. Полицию – 28 июля!

В тот же самый день г-н Гиньо сказал нам со своим обычным педантизмом: «С обеих сторон убито порядочно храбрецов, Будь я военным, я не знал бы, на что решиться. Что принести в жертву – свободу или законный порядок?»

Вот человек, который на следующий день украсил свою шляпу трехцветной кокардой! Вот наши либеральные доктринеры!

Редактор опубликовал это письмо, но не стал указывать фамилию автора. Однако директор все равно не мешкая исключил Галуа, сочтя его автором этого письма.

В качестве ответного действия Галуа вступил в Артиллерию Национальной гвардии – полувоенную организацию, служившую рассадником республиканских идей. 21 декабря 1830 года это подразделение – весьма вероятно, при личном участии Галуа – было размещено в окрестностях Лувра. В тот момент четверо бывших министров были отданы под суд, и общественность была настроена мрачно, требуя их казни; народ был готов к восстанию, если этого не произойдет. Но прямо перед оглашением приговора Артиллерию Национальной гвардии удалили и заменили на регулярную Национальную гвардию, усиленную солдатами, сохранявшими верность королю. Был оглашен приговор, по которому министры получили тюремное заключение, восстание так и не перешло во что-то существенное, а через десять дней Луи-Филипп распустил Артиллерию Национальной гвардии как представляющую угрозу для безопасности. Галуа-революционеру сопутствовал ничуть не больший успех, чем Галуа-математику.

И тут на первый план вышли практические, по сравнению с политикой, вопросы: надо было как-то зарабатывать себе на жизнь. Галуа устроился частным преподавателем математики, и на его курс продвинутой алгебры записались сорок учеников. Известно, что Галуа не отличался способностью к хорошему письменному изложению своих мыслей, и разумно предположить, что его педагогическая деятельность была немногим лучше. Не исключено, что его занятия включали и политические комментарии; и почти наверняка они были слишком сложными для простых смертных. Во всяком случае, ряды его учеников редели.

Галуа все еще не отказался от карьеры математика и отправил в Академию уже третий вариант своей работы, озаглавленный «Об условиях разрешимости уравнений в радикалах». После того как Коши исчез из Парижа, рецензентами были назначены Симеон Пуассон и Лакруа. По прошествии двух месяцев, не дождавшись ответа, Галуа написал письмо, в котором поинтересовался, что происходит. Ему опять никто не ответил.

К весне 1831 года Галуа повел себя еще более безрассудно. 18 апреля математик Софи Жермен, которая произвела огромное впечатление на Гаусса еще на заре своей научной карьеры в 1804 году, написала Гийому Либри о Галуа: «Говорят, он окончательно сойдет с ума, и я боюсь, что это правда». Галуа, для которого психологическая устойчивость никогда не была сильной стороной, теперь балансировал на грани настоящей паранойи.

В тот месяц из-за событий в Лувре власти арестовали девятнадцать членов Артиллерии и отдали их под суд за подстрекательство, но присяжные их оправдали. 9 мая члены Артиллерийской части устроили празднество, в ходе которого около двух сотен республиканцев собрались на банкет в ресторане «Ванданж де Бургонь». Каждый из них желал видеть Луи-Филиппа низложенным. Присутствовавший там романист Александр Дюма [28]28
  Отец. (Примеч. перев.)


[Закрыть]писал: «Во всем Париже трудно было бы найти две сотни людей, настроенных по отношению к правительству более враждебно, чем те, что к пяти часам пополудни собрались в длинном зале на втором этаже над садами». События все больше напоминали восстание. Видели, как Галуа держал в одной руке стакан, а в другой нож. Участники банкета истолковали этот жест как угрозу королю, от всего сердца его одобрили и отправились танцевать на улицах Парижа.

На следующее утро Галуа арестовали в доме его матери (из этого следует, что на банкете был полицейский шпион) по обвинению в подстрекательстве к покушению на жизнь короля. На этот раз, как кажется, он проявил некоторую политическую мудрость, поскольку на суде он признавал все, но только с одной поправкой: он утверждал, что предлагал произнести тост за Луи-Филиппа, а ножом размахивал со словами: «Если он окажется изменником». Его очень огорчало, что эти ключевые слова потонули в реве толпы.

Однако Галуа ясно дал понять, что он и в самом деле полагал, будто Луи-Филипп предаст французский народ. Когда обвинитель спросил, что заставляло обвиняемого думать о возможности нарушения законности со стороны короля, Галуа отвечал: «Он скоро станет изменником – если еще им не стал». Под дальнейшим давлением он раскрыл истинное значение своих слов: «Действия правительства позволяют предположить, что Луи-Филипп в один прекрасный день окажется способным на измену, даже если до сих пор он этого не совершил». Несмотря на это, присяжные его оправдали. Возможно, они чувствовали примерно то же, что и он.

15 июня Галуа вышел на свободу. Три недели спустя Академия прислала отзыв о его мемуаре. Пуассон нашел его «не подлежащим пониманию». В отзыве говорилось:

Мы сделали все от нас зависящее, чтобы понять доказательство г-на Галуа. Его рассуждения не обладают ни достаточной ясностью, ни достаточной полнотой для того, чтобы мы могли судить об их точности, поэтому мы воздержимся от их оценки в данном отзыве. Автор заявляет, что предложение, составляющее конкретный предмет данного мемуара, представляет собой часть общей теории, обладающей многочисленными применениями. Вероятно, окажется, что различные части теории взаимно проясняют друг друга и их легче понять все вместе, нежели по отдельности. Поэтому мы склонны предложить автору опубликовать свою работу целиком, что позволило бы составить определенное мнение. Но с учетом того состояния, в котором находится представленная им в Академию часть, мы не можем дать ему одобрительную оценку.

Самым печальным в этом отзыве было, скорее всего, то обстоятельство, что он вполне отвечал истинному положению вещей. Как отмечал рецензент,

[мемуар] не содержит обещанного в заглавии условия разрешимости уравнений в радикалах; действительно, полагая истинным высказанное г-ном Галуа предложение, из него нельзя вывести никакого хорошего способа решить вопрос о том, разрешимо ли данное уравнение простой степени в радикалах, поскольку сначала надо было бы проверить, является ли данное уравнение неприводимым, а затем – выражается ли любой из его корней через два других в виде рациональной дроби.

Последняя фраза отсылает к прекрасному критерию разрешимости уравнений простой степени в радикалах, который был кульминацией мемуара Галуа. Действительно, неясно, как этот критерий можно применить к любому конкретному уравнению, поскольку прежде, чем его применять, надо знать корни. Но если отсутствует формула, то в каком смысле можно «знать» корни? Как говорит Тиньоль, «теория Галуа не соответствовала тому, чего от нее ожидали; она была слишком новаторской, чтобы ее сразу признали». Рецензенты желали иметь некоторые условия на коэффициенты, которые отвечали бы за разрешимость; Галуа же дал им условие на корни. Требования рецензентов были непомерно высоки. Никакого простого критерия, основанного на коэффициентах, никогда не было найдено, и появление такого критерия исключительно маловероятно. Но от этих соображений, сделанных задним числом, самому Галуа не легче.

В День взятия Бастилии, 14 июля, Галуа шел со своим другом Эрнестом Дюшатле во главе республиканской демонстрации. Галуа был одет в форму распущенной Артиллерии и имел при себе нож, несколько пистолетов и заряженную винтовку. Ношение этой формы было незаконным, как и ношение оружия. На Новом Мосту обоих друзей арестовали; Галуа было предъявлено обвинение в незаконном ношении формы – наименьшее из всех возможных. Их отправили в тюрьму Сент-Пелажи, где им предстояло ожидать суда.

Находясь в тюрьме, Дюшатле нарисовал на стене своей камеры картинку, изображавшую голову короля (что подтверждалось надписью), лежащую рядом с гильотиной. Это, надо полагать, не сильно способствовало облегчению их участи.

Первым судили Дюшатле, а потом настал черед Галуа. 23 октября его судили и приговорили; апелляцию отклонили 3 декабря. К этому моменту он уже провел в тюрьме более четырех месяцев. По приговору же ему предстояло отбыть еще шесть. Некоторое время он занимался математикой, а затем, во время эпидемии холеры 1832 года, его перевели в больницу и позднее освободили условно-досрочно. Вместе со свалившейся на него свободой он испытал и свое первое – и единственное – любовное приключение, объектом которого была некая Стефани Д., как можно заключить из его собственных неразборчивых записей на полях.

Начиная с этого момента интерпретация скудных исторических данных содержит в себе значительную долю догадок. В течение некоторого времени никто не знал ни фамилии Стефани, ни каких-либо других сведений о ней. Эта тайна внесла свой вклад в создание романтического образа. Галуа написал ее полное имя на одной из своих рукописей, но позднее замазал его таким образом, чтобы ничего нельзя было разобрать. После смерти Галуа историк Карлос Инфантоцци, очень тщательно изучивший рукопись, установил, что даму звали Стефани-Фелиси Потрен дю Мотель. Ее отец Жан-Луи Огюст Потрен дю Мотель был практикующим врачом в местечке Сье Фолтрие, где Галуа провел последние месяцы жизни.

Нам неизвестно, что Жан-Луи думал об их отношениях, но кажется маловероятным, чтобы он одобрил тот факт, что нищий, неустроенный и болезненно впечатлительный молодой человек с экстремистскими политическими взглядами и криминальным прошлым принялся ухаживать за его дочерью.

Мы кое-что знаем о том, что думала по этому поводу сама Стефани, однако это известно только из отдельных фраз, по всей видимости, выписанных Галуа из ее писем. Немалая тайна окружает этот эпизод, сильно повлиявший на последующие события. По-видимому, Галуа был отвергнут и воспринял это очень болезненно, но подробности восстановить не удается. Был ли роман целиком плодом его воображения – любовная лихорадка, никогда не пользовавшаяся взаимностью? Или же поначалу Стефани поощряла его ухаживания, а после испугалась? Те самые черты, которые отвращали от Галуа ее отца, могли оказаться притягательными для дочери.

Как бы то ни было, со стороны самого Галуа отношения заведомо были серьезными. В мае он писал своему близкому другу Шевалье: «Как мне утешить себя, когда всего за один месяц я исчерпал до дна источник самого сладостного блаженства, отпущенного человеку?» На оборотной стороне одной из своих статей он фрагментарно скопировал два письма от Стефани. Одно из них начинается так: «Прошу вас, пожалуйста, разорвем наши отношения…» Отсюда следует, что имелось нечто, подлежащее разрыву. Но далее письмо продолжается так: «…и не думайте о вещах, которых не было и которых не могло быть», что создает прямо противоположное впечатление. Другое письмо содержит следующие фразы: «Я последовала вашему совету и обдумала случившееся… В любом случае, милостивый государь, будьте уверены в том, что ничего большего быть не могло. Ваши предположения ошибочны, а сожаления необоснованны».

Вообразил ли он себе все от начала до конца и его чувства никогда не пользовались взаимностью или же он исходно получил некое поощрение, вслед за чем был отвергнут, – в любом случае похоже, что Галуа стал жертвой наихудшего варианта неразделенной любви. Или все на самом деле обстояло еще хуже? Вскоре после разрыва со Стефани – или того, что Галуа интерпретировал как разрыв, – некто вызвал его на дуэль. Предлог состоял в том, что этот человек возражал против ухаживаний Галуа за некоей молодой дамой, однако подробности снова скрыты от нас завесой тайны.

Стандартный вариант истории – это политические интриги. Такие писатели, как Эрик Темпл Белл и Луи Коллрос, сообщают нам, что политические противники Галуа сочли, что его любовная лихорадка по отношению к мадмуазель дю Мотель есть прекрасный повод устранить своего врага, спровоцировав «дело чести». Еще одно, довольно дикое, предположение состоит в том, что Галуа пал жертвой полицейского шпиона.

Эти теории выглядят маловероятными. Дюма в своих «Мемуарах» утверждает, что убил Галуа некий Пеше д'Эрбенвиль, соратник по республиканскому делу, которого Дюма описывает как «очаровательного молодого человека, который занимается главным образом изготовлением хлопушек из шелковой бумаги и украшает их розовыми ленточками». То была ранняя версия хлопушек, которые в наши дни в ходу на Рождество. Д'Эрбенвиль был вроде как героем для простонародья, поскольку входил в число девятнадцати республиканцев, оправданных по обвинению в заговоре с целью свержения правительства. Без сомнения, он не был полицейским шпионом, потому что имена всех таких шпионов назвал в 1848 году Марк Коссидьер, возглавлявший в то время полицию.

Из полицейского отчета о дуэли можно заключить, что второй участник был одним из товарищей Галуа по революционному делу и что дуэль представляла собой именно то, что и должна была представлять. Эта теория существенно подкрепляется собственными словами Галуа:

Я прошу моих друзей-патриотов не упрекать меня за то, что я отдаю жизнь не на благо своей страны. Я умираю жертвой подлой кокетки. Мою жизнь гасит жалкая сплетня. О! Почему приходится умирать из-за такого пустяка, умирать ради того, что так презираешь! <…> Не вините тех, кто убил меня. Они были честны.

Или он не знал, что пал жертвой политического заговора, или же такого заговора не было.

Кажется, что Стефани и в самом деле была по крайней мере косвенной причиной дуэли. Перед тем как отправиться на поединок, Галуа оставил что-то вроде прощальных записей у себя на столе. В них содержатся слова «Une femme» – «женщина», причем второе слово вымарано. Но истинная причина остается такой же туманной, как и многое другое в этой истории.

Математическая же история намного яснее. 29 мая, накануне дуэли, Галуа описал свои открытия в письме Огюсту Шевалье. Шевалье в конце концов опубликовал это письмо в Revue Encyclopedique.В этой работе намечена связь между группами и полиномиальными уравнениями, формулируется необходимое и достаточное условие разрешимости уравнения в радикалах.

Галуа, кроме того, упоминает свои идеи об эллиптических функциях и об интегрировании алгебраических функций, а также некоторые другие вещи, слишком загадочные, чтобы в них можно было разобраться. Нацарапанное на полях замечание «У меня нет времени» породили другой миф: что Галуа провел ночь перед дуэлью, неистово записывая свои математические открытия. Но рядом с этой фразой стоит: «Замечание автора», что противоречит такой картине; более того, письмо было объяснительной запиской по поводу отвергнутой третьей статьи Галуа, с замечанием на полях, сделанным Пуассоном.

Дуэль происходила на пистолетах. В отчете о вскрытии говорится, что стрелялись с 25 шагов, но истинная картина могла быть даже страшнее. Статья в номере Le Precursorот 4 июня 1832 года сообщала:

Париж, 1 июня. Вчера злосчастная дуэль отняла у науки юношу, подававшего самые блестящие надежды. Увы, его преждевременная известность связана только с политикой. Молодой Эварист Галуа… дрался на дуэли с одним из своих юных друзей. Оба молодых человека – члены Общества друзей народа, и оба фигурировали в одном и том же политическом процессе. Есть сведения, что дуэль была вызвана какой-то любовной историей. Противники избрали в качестве оружия пистолеты. Когда-то они были друзьями, поэтому сочли недостойным целиться друг в друга и решили положиться на судьбу. Стреляли в упор, но из двух пистолетов заряжен был только один. Пуля ранила Галуа навылет. Его перенесли в больницу Кошен, где он умер два часа спустя. Галуа исполнилось двадцать два года, его противнику L.D. – чуть меньше.

Могло ли «L.D.» означать Пеше д'Эрбенвиля? Возможно. Буква D приемлема ввиду тогдашнего разнобоя с написанием; a L могла быть ошибкой. Статья не слишком надежна в том, что касается подробностей, – в ней неправильно указаны дата дуэли, а также день смерти Галуа и его возраст. Так что инициал тоже вполне мог оказаться ошибочным.

У космолога и писателя Тони Ротмана есть более убедительная версия. Лицо, которое более всего подходит под данное описание, – это не д'Эрбенвиль, а Дюшатле, некогда арестованный вместе с Галуа на Новом Мосту. Биографы Галуа Робер Бурнь и Жан-Пьер Азра сообщают, что Дюшатле был наречен именем Эрнест, но это может оказаться неверным – или, опять же, инициал L ошибочен. Вот что пишет Ротман: «Мы приходим к очень согласованной и правдоподобной картине, когда два старых друга влюбляются в одну и ту же девушку и решают прояснить ситуацию с помощью такого чудовищного варианта русской рулетки».

Эта теория согласуется еще и с ужасающим финальным поворотом сюжета. Галуа получил рану в живот, что в то время почти наверняка означало летальный исход. Такая рана не удивительна, если противники стрелялись с расстояния в несколько метров; если же дрались на 25 шагах, то перед нами еще один пример злой судьбы, преследовавшей Галуа.

Скончался он в больнице Кошен не через два часа, как утверждал Le Precursor, а на следующий день, 31 мая. Причиной смерти был перитонит; умирающий отказался от услуг священника. 2 июня 1832 года Галуа был похоронен в общей могиле на Монпарнасском кладбище.

Его письмо к Шевалье заканчивалось такими словами:

Попросите Якоби или Гаусса публично высказать свое мнение – не о верности, а о важности этих теорем. Я надеюсь, что со временем появятся люди, которые захотят, к большой пользе для себя, расхлебать всю эту кашу.

Но что же на самом деле сделал Галуа? В чем состояла эта «каша», о которой он говорит в своем последнем письме?

Ответ на этот вопрос занимает центральное место во всем нашем рассказе, и его нелегко выразить в паре предложений. Галуа познакомил математику с новой точкой зрения, он изменил ее содержание и сделал необходимый, но непривычный шаг в сторону абстракции. В руках Галуа математика перестала быть наукой о числах и формах – арифметикой, геометрией и набором связанных с ними идей, таких как алгебра и тригонометрия. Она стала наукой о структурах. То, что было исследованием вещей, стало исследованием процессов!

Не следует приписывать всю заслугу в этой трансформации одному лишь Галуа. Он оказался на гребне волны, которую привели в движение Лагранж, Коши, Руффини и Абель. Но он двигался на ней с таким мастерством, что сделал ее своей собственной; он был первым, кто всерьез осознал – математические вопросы порой легче всего понять, если перенести их в область более абстрактных рассуждений.

Потребовалось некоторое время, чтобы красота и значение результатов Галуа пробили себе дорогу к широкому математическому сознанию. На самом деле их едва не потеряли. Спас их Жозеф Лиувилль, сын капитана Наполеоновской армии, ставший профессором в Коллеж де Франс. Лиувилль выступал перед французской Академией – собранием, которое затеряло или отвергло три мемуара Галуа – летом 1843 года.

«Я надеюсь заинтересовать Академию, – начал он, – рассказом о том, что среди бумаг Эвариста Галуа я обнаружил решение, точность которого не уступает его глубине, такой замечательной задачи: узнать, существует или не существует решение в радикалах…»

Если бы Лиувилль не взял на себя долгий труд разбираться в бумагах неудачливого революционера, нередко неаккуратных и путаных рукописях, и не потратил бы значительное время и немалые усилия на угадывание того, что хотел сказать автор, эти рукописи, скорее всего, исчезли бы вместе с мусором, а теории групп пришлось бы ждать, пока те же идеи откроют заново. Так что математика в большом долгу перед Лиувиллем.

Понимание предложенных Галуа методов росло, рождалась новая мощная математическая концепция – концепция группы. Целая ветвь математики – исчисление симметрий, называемое теорией групп – появилась на свет и с тех пор проникла в каждый уголок математики.

Галуа работал с группами перестановок. Перестановка – это способ переупорядочить список объектов. В его случае объектами были корни алгебраического уравнения. Простейший из содержательных примеров дается кубическим уравнением общего вида, у которого имеются три корня a, bи с. Напомним, что есть шесть способов переставить эти символы и что – следуя Лагранжу и Руффини – можно перемножать любые две перестановки, выполняя их последовательно. Мы видели, например, что cba×bca = acb.Действуя подобным же образом, можно построить «таблицу умножения» для шести перестановок. Чтобы было яснее видно, что происходит, припишем каждой перестановке имя, например, положим I = abc, R = acb, Q = bac, V = bca, U = cabи P = cba. Тогда таблица умножения будет выглядеть следующим образом.

	I	U	V	P	Q	R
I	I	U	V	P	Q	R
U	U	V	I	R	P	Q
V	V	I	U	Q	R	P
P	P	Q	R	I	U	V
Q	Q	R	P	V	I	U
R	R	P	Q	U	V	I

Элемент этой таблицы, стоящий в строке Xи столбце Y, представляет собой произведение XY, получаемое по правилу «сначала Y, потом X».

Галуа понял, что некое очень простое и очевидное свойство этой таблицы оказывается исключительно важным. Произведение любых двух перестановок само является перестановкой; во всей таблице содержатся только символы I, U, V, P, Q, R.Некоторые меньшие наборы, состоящие из перестановок, обладают тем же «групповым свойством» – произведение любых двух перестановок из набора также представляет собой перестановку из этого набора. Галуа назвал такой набор перестановок группой.

Например, набор [I, U, V]дает меньшую таблицу – таблицу умножения для подгруппы из трех перестановок.

	I	U	V
I	I	U	V
U	U	V	I
V	V	I	U

Здесь возникают только те же три символа. В такой ситуации, когда одна группа является частью другой, она называется подгруппой.

Другие подгруппы – а именно [I, P], [I, Q]и [I, R]– содержат только по две перестановки. Имеется также подгруппа [I], состоящая только из I. Можно доказать, что эти шесть подгрупп исчерпывают список подгрупп в группе всех перестановок на шести символах.

Итак, говорит нам (хотя и на несколько ином языке) Галуа, если взять некоторое кубическое уравнение, можно задаться вопросом о его симметриях – тех перестановках, которые сохраняют все алгебраические соотношения между корнями. Предположим, например, что между корнями aи bимеется алгебраическое соотношение a + b ² = 5. Является ли перестановка Rсимметрией? Ну, если следовать данному выше определению, то Rоставляет aна месте, но меняет местами bи c, так что должно быть выполнено еще и условие a + c ² = 5. Если оно не выполняется, то Rопределенно не является симметрией. Если же выполняется, то надо проверить все остальные алгебраические соотношения между корнями, которые могут иметь место, и если Rпройдет всеэти проверки, то, значит, R– симметрия.

Нахождение того, какие именно перестановки являются симметриями данного уравнения, представляет собой технически сложное упражнение. Но есть что-то, в чем можно быть уверенным вообще без всяких вычислений: набор всех симметрий любого заданного уравнения должен быть подгруппой в группе всех перестановок корней.

Почему? Предположим, например, что и P, и Rсохраняют все алгебраические соотношения между корнями. Если взять некоторое соотношение и применить R, то получится верное соотношение. Если далее применить P, то снова получится верное соотношение. Но применение R, а затем P– это то же самое, что применение PR.Следовательно, PRявляется симметрией. Другими словами, набор симметрий обладает групповым свойством.