פרק ראשון

פרק ראשון מתוך

המוזיקה של המספרים הראשוניים

בבוקר חם ולח אחד של אוגוסט שנת 1900 הִרצה דייוויד הילבֶּרט מאוניברסיטת גֶטינגֶן בפני הקונגרס הבינלאומי של המתמטיקאים באולם הרצאות דחוס בסורבון שבפריז. הילברט, שהיה מוכר כבר כאחד מן המתמטיקאים הגדולים של התקופה, הכין הרצאה נועזת. הוא עמד לדבר על מה שהיה בלתי ידוע בִּמקום על מה שכבר הוכח. היה זה כנגד כל המוסכמות המקובלות, והקהל יכול היה לשמוע את העצבנות בקולו של הילברט כשהחל בפרישׂת חזונו על עתיד המתמטיקה. "מי מאיתנו לא היה שמח להסיר את המעטה אשר מאחוריו חבוי העתיד; להעיף מבט בהתקדמויות הבאות של המדע שלנו ובסודות התפתחותו במהלך המאות הבאות?" הילברט הציב בפני הקהל אתגר בצורת רשימה של עשרים ושלוש בעיות שניצבו בפתחה של המאה החדשה ואמורות היו, לדעתו, לקבוע את הכיוון לחוקרי המתמטיקה של המאה העשרים.בעשורים שבאו לאחר מכן נפתרו רבות מן הבעיות הללו, ואלה שגילו את הפתרונות שייכים לקבוצה מזהירה של מתמטיקאים הידועה כ’כיתת המצטיינים’. הקבוצה הזאת כוללת אנשים מסוגם של קוּרט  גֶדֶל ואַנרי פּוּאַנקָרֶה, ועוד חלוצים רבים אחרים שרעיונותיהם שינו את נוף המתמטיקה. אבל היתה בעיה אחת, השמינית ברשימתו של הילברט, שנראה היה כי תאריך ימים לאחר תום המאה ללא פתרון: השערת רימַן (The Riemann Hypothesis).מכל האתגרים שהציב הילברט, לבעיה השמינית היה מקום מיוחד בליבו. יש אגדה על פרידריך בַּרבּארוֹסָה, קיסר גרמני אהוב ביותר שמת במהלך מסע-הצלב השלישי. האגדה מספרת שהוא עדיין חי, ישֵׁן במערה בהרי קוּפהוֹיזֶר. הוא יתעורר רק כשגרמניה תזדקק לו. מסַפרים שמישהו שאל את הילברט, "אילו היית יכול לקום לתחייה כמו ברבארוסה, לאחר חמש-מאות שנה, מה היית עושה?" תשובתו היתה: "הייתי שואל, ’מישהו הוכיח את השערת רימן?’"כאשר התקרבה המאה העשרים לסיומה, השלימו רוב המתמטיקאים עם העובדה שלא רק שהיהלום בין בעיותיו של הילברט יאריך ימים לאחר סיום המאה, אלא שייתכן כי הוא יישאר בלתי פתור גם כאשר הילברט יתעורר מתנומתו בת חמש-מאות השנה. הילברט הדהים את הקונגרס הבינלאומי הראשון של המאה העשרים בהרצאתו המהפכנית שהיתה מלאה בבלתי נודע. אולם התברר כי צפויה היתה הפתעה למתמטיקאים שתיכננו להגיע לקונגרס האחרון של המאה.ב-7 באפריל בשנת 1997 היבהבו על מסכי המחשב ברחבי עולם המתמטיקה חדשות בלתי רגילות. באתר האינטרנט של הקונגרס הבינלאומי של המתמטיקאים, שהיה אמור להתכנס בשנה שלאחר מכן, מוקמה הודעה על כך שסוף-סוף היה מי שטען כי בידיו הגביע הקדוש של המתמטיקה. הוּכחה השערת רימן. היו אלו חדשות שתהיה להן השפעה מעמיקה. השערת רימן היא בעיה מרכזית לכל המתמטיקה. בקוראם את הדואר האלקטרוני שלהם, התרגשו המתמטיקאים מן האפשרות להבין את אחת התעלומות המתמטיות הגדולות ביותר....האם ניתן למצוא נוסחה שתייצר את המספרים ברשימה הזאת? חוק קסום כלשהו אשר יאמר מהו המספר הראשוני ה-100? השאלה הזאת הציקה למתמטיקאים במהלך הדורות. נראה כי המספרים הראשוניים החזיקו מעמד כנגד כל הנסיונות להתאימם לתבנית ברורה, חרף יותר מאלפיים שנות מאמצים. דורות ישבו להאזין למקצבו של תוף המספרים הראשוניים המפיק את סידרת המספרים שלו: שתי הקשות, שאחריהן באות שלוש הקשות, חמש, שבע, אחת-עשרה. ככל שמתקדם המקצב, קל יותר להאמין כי האחראי לכך הוא רעש לבן אקראי ללא היגיון פנימי. בליבה של המתמטיקה – הרדיפה אחר הסדר – יכלו המתמטיקאים לשמוע רק את קולו של הכאוס.המתמטיקאים אינם מוכנים להודות בכך שאולי אין הסבר לדרך שבה בוחר הטבע את המספרים הראשוניים. לא היה כדאי ללמוד מתמטיקה אילו לא היה לה מבנה, אילו לא היתה בה פשטות יפה. האזנה לרעש לבן מעולם לא נחשבה לדרך מהנה להעביר את הזמן. אנרי פּוּאנקָרֶה כתב: "המדען חוקר את הטבע לא משום שזה מועיל; הוא חוקר אותו משום שהוא מתענג עליו, והוא מתענג עליו משום שהוא יפה. אלמלא היה הטבע יפה, לא היה כדאי לדעת אותו, ואלמלא היה כדאי לדעת אותו, לא היה ערך לחיים".