sábado, 22 de agosto de 2009

Curvas Modulares


En 1955, Yutaka Taniyama conjeturó que toda curva elíptica definida sobre el cuerpo de los números racionales es modular. En 1995, Andrew Wiles demostró el teorema de Fermat probando la modularidad de ciertas curvas elípticas: las semiestables. En 2001, la conjetura de Taniyama ha sido finalmente demostrada.
Uno de los problemas abiertos que centran actualmente los esfuerzos de los investigadores en Teoría de Números y Geometría Aritmética es la conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer, la cual asegura que muchos invariantes aritméticos de una curva elíptica se pueden “leer” en el comportamiento de cierta función analítica asociada a la curva en cuestión.

En las técnicas propuestas hasta ahora para abordar la demostración de esta conjetura, la modularidad de las curvas elípticas ha jugado siempre un papel esencial. Se trata, por cierto, de uno de los siete problemas por cuya solución el Instituto Clay ofrece un millón de dólares.

Birch Swinnerton Dyer

Los matemáticos siempre han estado fascinados por el problema de describir todas las soluciones de x,y,z en ecuaciones algebraicas, como Euclides da una solución completa a esta ecuación, pero para ecuaciones más complicadas se convierte en algo extremadamente difícil.
Realmente, en 1970 Yu. V. Matiyasevich demostró que el décimo problema de Hilbert no tiene solución, por ejemplo, no existe un método general para determinar cuando estas ecuaciones tienen una solución en números enteros.
Pero en casos especiales se puede suponer que sí. Cuando las soluciones son de puntos de una variedad abeliana, la conjetura Birch y Swinnerton-Dyer dice que el tamaño del grupo de puntos racionales es relacionado con el comportamiento de la función asociada zeta z(s) cerca del punto s=1.
En particular esta increíble conjetura dice que si z(1) es igual a 0, entonces hay un numero infinito de puntos racionales (soluciones), y en oposición, si z(1) no es igual a 0, entonces hay solo un numero finito de dichos puntos.

lunes, 16 de febrero de 2009

Conocimiento Peligroso:

Magnífico documental sobre la vida de 4 grandes matemáticos que ademas de la matemática tienen en común que todos se suicidaron, los matemáticos en cuestión son Georg Cantor, Ludwig Boltzmann, Kurt Gödel y Alan Turing. La hipótesis subyacente en el documental es que de alguna manera fue la extrema brillantez de estos matemáticos la que les causó en última instancia la locura y el suicidio, debido a una progresiva inmersión en el mundo matemático que estudiaban, y a la interiorización de las implicaciones filosóficas de los resultados que obtuvieron. Particularmente no estoy de acuerdo con esa hipótesis debido a que hay muchos factores que no fueron tomados en cuenta.
Los links para ver el documental son los siguientes (están en inglés):

http://www.youtube.com/watch?v=Cw-zNRNcF90 parte 1
http://www.youtube.com/watch?v=wpWXT9yMBnw parte 2
http://www.youtube.com/watch?v=1AAvWb5wYNk parte 3
http://www.youtube.com/watch?v=qUL-x8Gm1h4 parte 4
http://www.youtube.com/watch?v=So9RAbBy1ps parte 5
http://www.youtube.com/watch?v=fqKQ0-T3swY parte 6
http://www.youtube.com/watch?v=oldUAw2Aux0 parte 7
http://www.youtube.com/watch?v=0ZcErXdR_eQ parte 8
http://www.youtube.com/watch?v=BkezCyb7Lkw parte 9
http://www.youtube.com/watch?v=_8dczB1rY-Q parte 10

viernes, 30 de enero de 2009

Yutaka Taniyama



Con un futuro aparentemente brillante por delante, tanto en las matemáticas como en su vida privada (estaba planificando su matrimonio), se suicidó. En una nota que dejó, tuvo mucho cuidado en describir exactamente hasta qué punto había llegado en los cursos de cálculo y álgebra lineal que había estado impartiendo y en disculparse ante sus colegas por todo lo que su muerte les supondría. En cuanto al motivo que le llevó a quitarse la vida, explicó:

Hasta ayer, no tenía la intención definitiva de suicidarme. Más de uno debe haber notado que últimamente estoy cansado tanto física como mentalmente. Yo mismo no lo entiendo del todo, pero no es el resultado de un incidente particular, ni una cuestión específica. Simplemente quiero decir que he perdido la confianza en el futuro. Quizás mi suicidio pueda perturbar o ser un duro golpe para ciertas personas. Espero sinceramente que este incidente no ensombrezca la vida de esta persona. En cualquier caso, no puedo negar que esta es una especie de traición. Excusad mi comportamiento. Es el último acto que hago a mi manera, como he venido haciendo mi manera toda mi vida.

Un mes más tarde, Misako Suzuki, la mujer con quien se iba a casar también se suicidó dejando una nota que decía: "Nos prometimos que no importaria a dónde nos dirigiéramos, nunca nos separariamos. Ahora que se ha ido, yo también me tengo que ir a reunirme con él. "
Las ideas de Taniyama han sido objeto de críticas sin fundamento y su conducta había sido considerada en ocasiones peculiar. Goro Shimura mencionó que padecía depresión. Taniyama también menciona en la nota su preocupación de que algunos podrían ser perjudicados por el suicidio de Vargas y su esperanza del acto de no emitir "una oscura sombra sobre esa persona".

Después de la muerte de Taniyama, Goro Shimura declaró que:

Taniyama fue siempre amable con sus colegas. Fue el apoyo moral de muchos matemáticos que le conocieron y estuvieron en contacto con él, incluyendo por supuesto a mí mismo. Probablemente, nunca fue consciente del papel que estaba jugando. Aprecio su noble generosidad más ahora que cuando estaba vivo. Sin embargo nadie fue capaz de darle todo el apoyo cuando lo necesitaba desesperadamente. Me siento realmente abrumado por el dolor más amargo.

martes, 27 de enero de 2009

Entrevista a Serre



Se cuenta que Jean Pierre Serre (1926 Bages, Francia) responde al tópico de genio matemático que, por supuesto, disfruta mucho más ante un problema estimulante que teniendo que hablar de su trabajo o haciendo vida social. Pero hay otros datos que complican esa simple descripción: Serre, descrito por sus colegas con términos como “héroe” y “maestro”, es un amante de los deportes; entre sus películas favoritas están Pulp Fiction y las de los hermanos Coen; y, sí señores, lee la saga de Harry Potter.
Pero volviendo al trabajo, no han faltado ocasiones en que Serre -con o sin disfrute— ha tenido que hablar de su trabajo. En su biografía hay siete premios científicos, entre ellos los dos de mayor prestigio en matemáticas: la medalla Fields cuando solo contaba con 28 años, y el premio Abel en 2003. Además tiene 12 doctorados Honoris Causa, el último se lo otorgó la Universidad Complutense de Madrid (25 de abril del 2006). Así que han sido varios los entrevistadores interesados por sus métodos de trabajo, sus fuentes de inspiración o sus opiniones acerca de la evolución de las matemáticas. Sus respuestas han sido, a menudo, tan concisas como éstas para InfoICM2006:

Usted, ¿ha aprendido mucho de forma autodidacta?
- Por desgracia ya no aprendo mucho más.

¿Diría que es buena la educación matemática que se imparte a los niños hoy?
- Sé muy poco sobre educación porque no tengo nietos.

¿Qué diría a un joven estudiante de matemáticas?
- Un buen estudiante no necesita consejos.

Pero otras entrevistas permiten recabar más información. En 1985 (1) dio una respuesta capaz de sublevar a más de un matemático sobre cómo animar a los chicos a estudiar matemáticas. “Mi teoría al respecto es que antes habría que desanimarles a estudiarlas; no hay necesidad de demasiados matemáticos. Pero si a pesar de eso aún insisten en hacer matemáticas, entonces realmente hay que animarles y ayudarles. Respecto a los estudiantes de Secundaria, lo principal es hacerles entender que las matemáticas existen, que no están muertas (tienden a creer que solo hay cuestiones abiertas en física, o biología).
El defecto de la enseñanza tradicional en matemáticas es que el profesor nunca menciona estas cuestiones. Es una pena.
También ha contado que cuando de adolescente aprendía matemáticas con un libro de cálculo de su madre “ni siquiera sabía que uno se podía ganar la vida siendo matemático. Solo después descubrí que a uno podían pagarle por hacer matemáticas”.
Y sobre su método de trabajo: “Bastante a menudo, realmente no tratas de resolver un problema específico con un ataque frontal. Más bien tienes algunas ideas en la cabeza que sientes que deberían ser útiles, aunque no sabes exactamente para qué. Así que miras a tu alrededor y tratas de aplicarlas. Es como tener un manojo de llaves y probarlas en varias puertas”.
Serre prefiere hablar de “pensar mucho” que de “esfuerzo”. “No es la parte consciente de la mente la que hace el trabajo”, declaró cuando le concedieron el Abel(2). Tal vez por eso suele trabajar de noche, en la cama, en la oscuridad. “Cuando estoy medio dormido. El hecho de no tener que escribir nada proporciona a la mente más capacidad de concentración”.

Matemáticas que convergen

¿Cómo han evolucionado las matemáticas en las últimas décadas?
- Es una pregunta demasiado ambiciosa. No puedo comentar ‘la evolución de las matemáticas’. Por supuesto se ha profundizado en cuestiones antiguas (por ejemplo en Teoría de Números) y han nacido otras nuevas (planteadas por ejemplo por la criptografía o la física teórica). Pero eso no es una sorpresa. Desde un punto de vista más técnico, cada vez están convergiendo más y más ramas de la matemática. Por ejemplo, quienes trabajan en Teoría Analítica de Números han empezado a usar profundos métodos de Geometría Algebraica y Representaciones de Grupos. Es muy satisfactorio, y bastante en la línea del viejo espíritu de Bourbaki sobre la unidad de ‘la matemática’.Nicolás Bourbaki es el seudónimo adoptado por un grupo de matemáticos franceses que se propuso en los años 30 revisar los fundamentos de las matemáticas. Se considera que su impacto fue enorme. El nombre de los integrantes de Bourbaki se mantuvo mucho tiempo en secreto, pero hoy se sabe que Serre fue uno de ellos desde 1949 hasta principios de los setenta. Otro dato importante de la biografía de este matemático es que parte de su trabajo resultó crucial en la demostración que hizo Andrew Wiles del famoso teorema de Fermat, en 1994.

La frontera entre matemáticas puras y aplicadas parece volverse cada vez más difusa. ¿Es correcta esta percepción?
- Yo no diría ‘difusa’. Aún hay una distinción muy marcada entre un teorema que es VERDADERO y afirmaciones que solo dan aproximaciones. Por otro lado las matemáticas aplicadas y los ordenadores pueden ayudar a cada vez más ramas de la matemática pura, sugiriendo resultados y demostrando que determinadas conjeturas son falsas.

¿Ha visto su trabajo aplicado en campos que usted no esperaba en un principio?

- No mi propio trabajo, pero sí otros muy relacionados, como las curvas elípticas (o incluso las variedades abelianas) sobre campos finitos: se usan en criptografía.
La catedrática de Álgebra en la Universidad de Barcelona, y colaboradora de Serre, Pilar Bayer, ha escrito de él(3): “Estudiar una memoria o un libro de Serre es siempre un placer; releerlos, una necesidad. La amplia visión que Serre posee de la matemática, sus resultados, sus conjeturas, sus preguntas, así como la inestimable ayuda brindada a los matemáticos en tantas ocasiones, han cristalizado en algunos de los logros más espectaculares de la matemática de los últimos años”.

Referencias:

(1) An Interview With Jean-Pierre Serre (C.T. Chong and Y.K. Leong). June 1985, Mathematical Medley (a publication of the Singapore Mathematical Society).
http://sps.nus.edu.sg/~limchuwe/articles/serre.html
(2) Interview with Jean-Pierre Serre (Martin Raussen and Christian Skau). European Mathematical Society Newsletter, September 2003.
http://www.ams.org/notices/200402/comm-serre.pdf
(3) Jean-Pierre Serre, medalla Fields (Pilar Bayer), La Gaceta.
www.rsme.es/inicio/serre.pdf

domingo, 25 de enero de 2009

Grothendieck



La fama de los matemáticos no suele salir del círculo de su profesión. Y así, mientras todo el mundo reconoce a Einstein como el mayor físico del siglo XX, casi nadie sabe citar a un sólo matemático importante. Y, peor aún, suele pensarse que son grises cabezas cuadradas con la mente llena de números.
Es una lástima, porque de todas las familias de la ciencia, la de los matemáticos es seguramente la menos gris (¡y casi diría que la que menos números tiene en la cabeza!).
Recientemente, dos matemáticos han conseguido cierta popularidad: John Nash, gracias a la película Una mente maravillosa, y Grigori Perelman, tras su negativa a recibir el verano del 2006 en Madrid la Medalla Fields (de la que siempre se dice automáticamente que es el “Nobel de las matemáticas”).
Ambos son dos matemáticos de primera fila, pero tanto sus logros como su personalidad palidecen al lado del que para mí fue, probablemente, el matemático más carismático del siglo XX: Alexandre Grothendieck.
¿Y éste quién es? He aquí lo que dice de él un reciente artículo de las Notices of the American Mathematical Society (texto aquí, continuación aquí)
El trabajo de Alexandre Grothendieck ha tenido un profundo impacto en la matemática moderna, y más ampliamente, figura entre los avances más importantes del conocimiento humano durante el siglo XX. La estatura de Grothendieck puede compararse, por ejemplo, con la de Albert Einstein. Cada uno de ellos abrió nuevas y revolucionarias perspectivas que transformaron el terreno que exploraban y cada uno buscó conexiones fundamentales y unificadoras entre los fenómenos.
y también:
Tenía una capacidad de abstracción extremadamente poderosa, casi inverosímil, que le permitía ver los problemas en un contexto sumamente general, y usaba esta capacidad con exquisita precisión
He traducido “unearthy” por “inverosímil”, pero habría sido más fiel a la etimología decir “ultraterreno”. Y quizás más fiel al personaje, a juzgar por el testimonio de un antiguo alumno suyo, Yves Ladegaillerie:
En París había tenido como profesores a algunos de los grandes matemáticos de la época, de Schwartz a Cartan, pero Grothendieck era completamente diferente, un extraterrestre. Más que traducir las cosas a otro lenguaje, el pensaba y hablaba directamente en el lenguaje de las modernas matemáticas estructurales, a cuya creación tanto había contribuido.
Grothendieck recibió en 1966, a los 38 años, la Medalla Fields. En uno de los poquísimos artículos que le ha dedicado la prensa no especializada, The Spectator le llamaba “The Einstein of maths” y decía de él que su trabajo “ha llevado a la unificación de de la geometría, la teoría de números, la topología y el análisis complejo”.
Pero ahora empieza lo realmente interesante. Con cuarenta y dos años, después de haber entregado veinticinco a las matemáticas, trabajando doce horas al día y siete días a la semana, empieza a sentir un “estancamiento espiritual”. Poco a poco va alejándose del mundo académico. Una disputa sobre la financiación militar del IHES (Institut des hautes études scientifiques) le lleva a renunciar a su plaza en este Olimpo de las matemáticas. Acaba en una Universidad de provincias (Montpellier) y cada vez dedica menos tiempo a las matemáticas y más al activismo en grupos de la contracultura de los setenta.
A partir de 1983 empieza a trabajar en Récoltes et Semailles (Cosechas y Siembras), unas extensísimas memorias que subtitula “Reflexiones y testimonios sobre un pasado de matemático”. Nadie quiere publicarlo, pero copias del manuscrito, de mil folios, pasan de mano en mano entre los matemáticos. En otra obra, La Clef des Songes (La llave de los sueños) explica su descubrimiento de Dios.
La ruptura con el establishment culminó cuando en 1988 renunció al Premio Crafoord que concede la Real Academia Sueca de Ciencias para premiar a las disciplinas que no tienen Nobel. El texto de su renuncia puede leerse completo aquí.
¿Qué ha sido de Grothendieck? He hablado de él en pasado, como si hubiera fallecido. Pero no ha fallecido. O quizá sí: lo cierto es que en 1991 desapareció. Se cree que vive solo, en un lugar aislado del Pirineo francés, y que trabaja en un manuscrito de miles de páginas sobre la física del libre albedrío y el problema del mal.
En los últimos años, algunos textos de Grothendieck han empezado a estar disponibles en la red. Un grupo de admiradores y discípulos ha creado The Grothendieck Circle. Incluso algunos de sus textos se han traducido al español. He leído algunos, y lo que entiendo de ellos es fascinante.

Fuente: pseudópodo

FLTmanía