Kobiety i matematyka
Do końca XIX wieku, a nawet jeszcze później, kobiety zajmujące się twórczo matematyką należały do rzadkości. Uwarunkowania społeczne nie pozwalały kobietom na studiowanie, nakazywały zajmowanie się domem. Dopuszczalne były ewentualnie różne formy działalności charytatywnej. Wszelkie funkcje publiczne w zasadzie zarezerwowane były dla mężczyzn. Mimo trudności i restrykcji pojawiały się od czasu do czasu kobiety, które wyraźnie zaznaczyły swoją obecność w matematyce. Jedną z nich była Marie-Sophie Germain żyjąca w latach 1776–1831.
Marie-Sophie Germain albo, jak często można spotkać w opracowaniach, Sophie Germain urodziła się 1 kwietnia 1776 roku w Paryżu jako druga z trzech córek w rodzinie zamożnego kupca – według jednych źródeł albo, według innych, złotnika o imieniu Ambroise-François. Matką była Marie-Madelaine z domu Gruguelin. Ojciec interesował się również polityką. W 1789 był przedstawicielem burżuazji w Stanach Generalnych i brał udział w opracowaniu konstytucji. Według biografów dorastająca Sophie mogła być świadkiem dyskusji politycznych, a także o charakterze filozoficznym, odbywających się w domu, co miało duże znaczenie dla jej późniejszych różnorodnych zainteresowań. Gdy miała 13 lat, wybuchła rewolucja, Bastylia została zburzona, na mieście było niespokojnie i Sophie musiała siedzieć w domu. Zainteresowała się biblioteką ojca, gdzie znalazła L’Histoire des Mathématiques (Historia matematyków), której autorem był J.E. Montucla. Szczególnie poruszyła ją historia śmierci Archimedesa. Miał to być jeden z powodów zainteresowania się matematyką. Sięgnęła też po inne książki, które w tytule miały matematykę. Aby móc czytać dzieła starożytnych klasyków oraz Newtona i Eulera, sama nauczyła się greki i łaciny. Podobno zapoznała się z Traité d’Arithmétique Étienne’a Bézouta i Le Calcul Différentiel Jacquesa A-J. Cousina.
Rodzina nie była zachwycona zainteresowaniami Sophie, uważała je za nieodpowiednie dla kobiety. Gdy się jednak okazało, że jej zainteresowanie jest naprawdę poważne, rodzice wspierali ją przez całe dorosłe życie.
W 1794 roku została powołana do życia uczelnia, która szybko stała jedną z najbardziej znanych szkół wyższych w Europie – École Polytechnique. Germain, jako kobieta, nie miała szans na oficjalne podjęcie studiów, ale – dzięki nowemu systemowi edukacji – mogła korzystać z materiałów z wykładów. Słuchacze zobowiązani byli do przedstawiania swoich uwag i spostrzeżeń na piśmie. Germain przesyłała swoje prace do Josepha Louisa Lagrange’a, pisząc pod pseudonimem Antoine-August Le Blanc. Lagrange zwrócił uwagę na inteligentne relacje Le Blanca i postanowił porozmawiać z nim osobiście. Sophie musiała ujawnić swoją tożsamość. Na szczęście Lagrange okazał się wyrozumiały i postanowił zostać jej opiekunem i konsultantem.
Jej zainteresowania matematyczne skupiły się najpierw na teorii liczb, to dzięki rozprawie Adrien-Marie Legendre’a Essai sur la théorie des nombres. Efektem korespondencji z autorem było umieszczenie przez Legendre'a pewnych rezultatów Germain w dodatku do drugiego wydania Théorie de Nombres. Gdy w 1801 roku ukazało się fundamentalne dzieło Gaussa Disqusitiones Arithmeticae, Germain zaczęła je studiować intensywnie i pisała listy do Gaussa używając sprawdzonego pseudonimu Le Blanc. Informowała Gaussa o swoich pomysłach związanych z próbami dowodu Wielkiego Twierdzenia Fermata. Wymiana korespondencji trwała od 1804 roku do 1809. W 1807 roku Brunszwik, gdzie wtedy przebywał Gauss, dostał się pod okupację francuską. Gdy Germain dowiedziała się o tym, postanowiła, pamiętając los Archimedesa, zadbać o bezpieczeństwo znakomitego kolegi. Napisała do komendanta miasta, który był przyjacielem rodziny, żeby zagwarantował bezpieczeństwo genialnego matematyka. Gauss dowiedział się, że zawdzięcza ochronę pewnej Francuzce i był zdziwiony oraz zdezorientowany, bo jeszcze nie wiedział, że Le Blanc i Germain to jedna i ta sama osoba. Niebawem Sophie w jednym z kolejnych listów ujawniła swoją tożsamość. Gauss chwalił ją za inteligencję, wiedzę oraz determinację, a z listów do przyjaciół, w szczególności do Olbersa, wynika, że jego komplementy były szczere. Mimo dobrej opinii Gauss często zwlekał z odpowiedzią, na niektóre listy nie odpowiadał albo odpowiadał z dużym opóźnieniem. W końcu w 1809 roku korespondencja ustała. Mniej więcej dziesięć lat później Germain znów napisała do Gaussa. Tym razem chciała go poinformować o oryginalnych pomysłach związanych próbą dowodu Wielkiego Twierdzenia Fermata. Opisywała ogólną strategię postępowania. Przedstawiła pierwszy ogólny rezultat od czasu sformułowania hipotezy. Gauss jednak nie odpowiedział. Nie wiadomo, czy miał już dość korespondencji z kobietą, czy też wynikało to z jego stosunku do Wielkiego Twierdzenia Fermata. Gauss nie interesował się hipotezą Fermata albo, jak uważają złośliwi, udawał, że się nie interesuje. Zapytany o Wielkie Twierdzenie Fermata miał się kiedyś wyrazić, że sam może sformułować tysiące takich hipotez (...)
Równolegle z teorią liczb Germain interesowała się również innymi dziedzinami matematyki, w szczególności teorią sprężystości. Po ustaniu korespondencji z Gaussem w 1809 roku zainteresowała się problemem wyjaśnienia zjawiska nazywanego figurami Chladniego. Otóż Ernst Florens Friedrich Chladni opisał figury powstające np. z piasku na drgających płytach sprężystych. Jeśli płytę wykonaną ze sprężystego materiału (blachy) posypiemy piaskiem, a następnie wprawimy ją w drgania za pomocą fal dźwiękowych, to piasek ułoży się w figury, często bardzo wymyślne i regularne. Paryska Akademia ogłosiła konkurs na matematyczny opis drgań powierzchni sprężystych, pozwalający na wyjaśnienie eksperymentów i między innymi powstawania figur Chladniego.
Problem uznawany był za bardzo trudny. Lagrange uważał, że rozwiązanie będzie wymagało stworzenia nowych działów analizy matematycznej. Taka opinia skutecznie odstraszała potencjalnych uczestników. Nie zraziło się dwoje: Denis Poisson i właśnie Sophie Germain. Gdy Poissona wybrano na członka Akademii, jedynie Sophie poważnie zmagała się z zadaniem. Od 1809 roku trzykrotnie przedstawiała prace na konkurs. Pierwsze próby zawierały sporo niedociągnięć i Akademia nie zdecydowała się na przyznanie nagrody. Prace wyróżniono tylko za oryginalne pomysły. Wreszcie trzecia praca Recherches sur la théorie des surfaces élastiques (Badania nad teorią powierzchni sprężystych) przedstawiona Akademii zyskała uznanie i 8 stycznia 1816 roku Sophie Germain stała się pierwszą kobietą, która została uhonorowana nagrodą Paryskiej Akademii Nauk. Nie wzięła jednak udziału w ceremonii wręczenia nagrody (...)
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |