Пьер де Ферма[2], Главный судья Суверенного суда парламента Тулузы, снисходительно усмехнулся. Но легкого движения его губ никто из присутствующих не заметил, Ферма уткнул подбородок в сцепленные ладони и почти прикрыл глаза. Со стороны казалось, что он анализирует слова прокурора и мучительно размышляет о судьбе подсудимого. Однако если бы кто-нибудь из публики услышал его внутренний голос, то наверняка ужаснулся.
«И это доказательство? Разве твои бредни можно величать столь высоким словом? – мысленно издевался судья над словами прокурора. – Часом раньше те же доводы приводил защитник и делал из них совершенно иные выводы. Что вы, великосветские недоучки, знаете о доказательствах?! Только в математике однажды доказанную истину никто не сможет опровергнуть. Математическое доказательство абсолютно! Ему не грозит ни время, ни циничные рассуждения тупиц подобных вам. В математике законы не меняются с приходом новых правителей, а истина не зависит от воли судьи. Незыблемость математических доказательств достойна восхищения в отличие от вашего продажного словоблудия».
Пьер де Ферма опустил руки, приподнял голову. Все в зале напряженно следили за главным действующим лицом процесса и ждали приговора. А облеченный властью судья желал быстрее скинуть свою неудобную мантию и оказаться в доме за рабочим столом, где его поджидали увлекательные математические задачи.
«Пора заканчивать эту волокиту», – решил Ферма, приосанился и зычным голосом объявил приговор: сожжение на эшафоте! Собрав бумаги, он быстро покинул зал. Реакция собравшихся его не интересовала. В конце концов, мир не станет хуже, лишившись еще одного преступника.
Дома, наспех поужинав, Ферма уединился в своем кабинете. Азартный блеск глаз выдавал в нем возбуждение охотника, заметившего в кустах очертания вечно ускользающей вожделенной добычи. Домашние знали, что в таком состоянии главу семьи нельзя тревожить.
Пьер де Ферма сел за стол и зажег свечи. Два огонька на подсвечнике осветили раскрытый том «Арифметики» Диофанта Александрийского. Пальцы судьи любовно разгладили страницы толстой книги с полутора тысячелетней историей. Ровесница «Нового завета», настоящая библия математиков, была написана греческим ученым Диофантом в древней Александрии.
В те времена книги и рукописи для Александрийской библиотеки собирались по всему миру. Каждый прибывающий в город корабль обязан был сдать имеющиеся на его борту книги в городскую библиотеку. Текст переписывался, копия возвращалась владельцу, оригинал оставался в городе. Кропотливыми усилиями образованных греков на протяжении нескольких веков была сформирована самая большая библиотека античного мира.
Блестящий математик Диофант[3], работавший в Александрийской библиотеке, не только собрал воедино все достижения того времени, но систематизировал их и дополнил общими правилами и условными обозначениями. Он создал тринадцатитомную математическую энциклопедию, которой суждено было возродить интерес к математике в средние века. Пожары и войны не пощадили его труд. Сохранилось лишь первые шесть томов, которые прошли долгий путь через арабские страны, Константинополь и Ватикан, чтобы в семнадцатом веке увидеть свет на латинском языке.
Ферма узнал об именитом греке из занимательной задачки. Отдавая должное увлечению Диофанта, потомки выбили на его могиле следующую эпитафию.
С удовольствием решив математическую головоломку, в которой была зашифрована продолжительность жизни греческого математика, Ферма поспешил заказать его труды. Тот, кому посвящено такое оригинальное надгробие, не мог писать скучные книги.
Сейчас на столе Ферма лежал второй том легендарной «Арифметики» Диофанта. Вот уже две недели он был раскрыт на занимательных задачах, связанных со знаменитой теоремой Пифагора. Их решение доставляло тулузскому судье подлинное удовольствие. За это время Ферма кропотливо и трепетно разобрался со всеми головоломными задачами кроме одной.
Ему никак не удавалось решить простенькое уравнение, на которое указал еще Пифагор:
α
3
+ β3
= γ3
Искомое решение требовалось найти среди натуральных чисел, то есть таких, которые возникают при естественном счете: 1, 2, 3 и так далее.
Он трудился над ним уже неделю. Каждую минуту, чем бы он не занимался, в его голове, раз за разом, прокручивались различные идеи и методы по решению проблемы. Одни мгновенно отвергались, другие причудливо трансформировались и приводили к рождению новых вариантов, которые, впрочем, тоже заводили в тупик. Но Ферма не сдавался. Мучительный поиск разгадки тоже был по-своему приятен.
Вчера поздно ночью к нему заглянула заспанная жена.
– Ты спать собираешься?
– Не мешай, я занят поисками, – отмахнулся Ферма, подставляя в уравнение очередную комбинацию чисел.
– Трудно искать черную кошку в темной комнате, – пробурчала удаляющаяся женщина.
– …тем более, когда ее там нет, – эхом закончил пословицу муж.
Он услышал собственный голос словно со стороны, и на его лице застыла маска потрясения. Открывшаяся истина поначалу выглядела парадоксальной и даже циничной. Но, присмотревшись к ней, осторожно ощупав с разных сторон, он полностью проникся ею и окончательно осознал, почему за два тысячелетия никто не смог найти решения этой задачи.
«Такого решения не существует! Натуральных чисел, удовлетворяющих этому уравнению, нет и быть не может!» – чуть не вскричал ошеломленный Ферма.
Но голословного утверждения мало. Математика приемлет только строгое доказательство, в котором нет спорных моментов или исключений. Перо сломалось под его рукой, пальцы ерошили волосы и терзали кружевной воротник, огонек свечи трепетал от частого дыхания. Всё стало с ног на голову. Вместо того чтобы искать решение, нужно было доказывать, что его не существует!
Изменившаяся перспектива открыла новые просторы для буйства мысли. Пьер де Ферма почувствовал себя в ударе. Несколько часов размышлений не прошли даром. И с первыми лучами солнца, проникшими в окно, его осенило. То, что долгое время лишь манило и являлось в виде отдельных намеков, как зыбкие очертания абстрактной ускользающей красоты, обрело реальную форму сияющего изумруда истины. Он нашел доказательство!
Он долго вертел его в голове, попробовал «на вкус» с разных сторон, в поисках скрытого подвоха, пока окончательно не убедился, что доказательство безупречно.
Находясь в эйфорическом состоянии, когда все чувства обострены, и каждая клеточка мозга сверхактивна и жаждет работы, Ферма быстро заменил в исходном уравнении степень 3 на 4. Поначалу он недоверчиво приглядывался к новому равенству. Можно ли решить его? Он сделал несколько заметок на полях книги и понял, что его доказательство подходит и для этого случая. Уравнение четвертой степени также не имеет решения в натуральных числах!
Счастье в своем самом концентрированном виде водопадом обрушилось на Пьера де Ферма. Но это была лишь малая часть огромной победы. Новые строгие рассуждения привели его к еще более неожиданному выводу.
Во всем бесконечном мире натуральных чисел не существует трех таких α, β, и γ, которые удовлетворяли бы уравнению:
α
n
n
n
где n = 3, 4, 5,…
«Да! Да! И еще раз да! – окрыленный успехом Ферма в восторге потирал руки, переживая сладостный миг открытия. – Я окончательно доказал, что при любом n больше двух данное уравнение не имеет решения в натуральных числах! Именно поэтому со времен великого Пифагора никто не смог найти его».
Влюбленный в математику провинциальный французский судья схватил перо и написал на полях книги уравнение и фразу, которую сотни лет будут повторять многие тысячи математиков, кто с восхищением, а кто и с сарказмом:
«Я нашел поистине удивительное доказательство этого предложения, но поля слишком узки для того, чтобы вместить его».
Ферма закрыл глаза и распахнул душу снизошедшей на него подлинной Красоте. Ощущение было столь прекрасным, а незримый образ столь безукоризненным и выверенным, что Ферма подумал: «Вот она – точная Красота нашего Мира. Теперь я знаю ее Великую тайну».
В это утро удивленная жена опять заметила неподдельное счастье на лице мужа. Он не спал всю ночь, а чувствовал себя так, будто обрел невиданное богатство. Она тайком заглянула в его комнату. Тот же стол с истлевшими свечками, тот же толстый фолиант на латинском языке с непонятными греческими знаками, только открыт он уже на новой странице с чистыми неисписанными полями.
И никаких сокровищ!
«Странный у меня муж, – печально подумала женщина. – Как ребенок радуется легкомысленным задачкам. Хорошо хоть об этих странностях никто из городских вельмож не догадывается. Все его чудачества начинаются и заканчиваются в этой комнате, в окружении пыльных книг на греческом и латыни».
6
– Пьер де Ферма так и не опубликовал свое доказательство, – вздохнула Валентина Ипполитовна. – Тогда это не было принято даже среди математиков. Чего уж говорить про королевского судью, которому это могло стоить карьеры. Он был гениальным математиком-любителем. Ферма лишь коротко сообщал в письмах другим математикам о своих достижениях, как бы бросая им вызов: повторите мой результат, если сможете! Только в 1670 году его сын, отдавая должное памяти неординарного отца, опубликовал в Тулузе «Арифметику Диофанта с примечаниями Ферма». Ученым повезло, что поля в первой «Арифметике» были достаточно широкими. В новую книгу вошли сорок восемь примечаний Ферма, содержащих целую серию оригинальных теорем с обрывками доказательств, а порой и без них.
– А дальше? – спросил заинтригованный Стрельников.
– А потом началось необъявленное состязание. Математики, получив новую информацию, наперегонки стремились восстановить доказательства Ферма. Теоремы падали одна за другой. За долгие годы были проверены и доказаны все его утверждения. Но только одна теорема никак не поддавалась. Та самая про натуральные числа, к которой подступался еще Пифагор. За неуступчивость ее стали называть Великой теоремой Ферма.
– Вы увлекательно рассказываете, Валентина Ипполитовна.
– Я это делала и в школьные годы, Виктор. Только вы, видимо, пропускали мои слова мимо ушей.
– В отличие от Константина Данина?
– Уж он то всё схватывал на лету.
– И загадку о продолжительности жизни Диофанта он наверняка решил быстро.
– Сходу. А для вас она представляет трудность?
– В уме я плохо считаю.
– Голову надо развивать в любом возрасте, Виктор. Я запишу формулировку головоломки, а вы подумайте в свободное время.
Учительница стоя написала в блокноте текст эпитафии и вырвала страницу.
– А подсказка будет? – удрученно спросил оперативник, принимая листок.
– Для решения достаточно составить уравнение с одной неизвестной.
– Да-а, – старший лейтенант почесал подбородок и убрал листок. – Наверное, мы с Даниным сильно отличаемся.
– Вы один, он другой. Он был лучшим по математике. Его арест – непростительная ошибка.
– Валентина Ипполитовна, не переживайте. Это не арест, а временное задержание. Я должен был отреагировать на факты. Убийство все-таки. Кстати, меня удивила ваша реакция на смерть близкой подруги.
– Что конкретно вас удивило?
– Невозмутимость.
– Это подозрительно?
– Я бы сказал – нетипично.
– Вы считаете, что я бессердечная?
Оперативник промолчал. Вишневская прихрамывая подошла к окну и осталась стоять спиной к Стрельникову.
– Когда-то я долго не могла смириться с неизбежным – своей хромотой. И только спустя годы выработала правило: не терзать себя понапрасну. Если случилось непоправимое, нельзя зацикливаться на переживаниях, надо двигаться вперед.
– Для оперов – это норма. И все нас считают черствыми.
Учительница обернулась. Ее глаза вновь стали строгими.
– Когда отпустят Данина?
Стрельников хотел что-то сказать, но в квартире появились трое бесцеремонных сотрудников прокуратуры и громко поздоровались с ним:
– Привет, Стрелец. Говорят, ты уже раскрыл дело?
– Стараюсь, – развязно ответил старший лейтенант и шепнул пенсионерке: – Теперь всё будет решать следователь.
Он поспешил к вошедшим.
Домой, после нового обстоятельного допроса, Валентина Ипполитовна вернулась совершенно расстроенной. Она издавна приучала себя и своих учеников не переживать из-за того, что уже не исправишь, а думать о будущем. Поэтому и держалась Вишневская рядом с телом Софьи Евсеевны по обывательским меркам неприлично. Как бы не велика была утрата, но убитую подругу уже не воскресишь, а вот Константин может стать новой безвинной жертвой. Уж очень нахраписто вел себя следователь и задавал на редкость однобокие вопросы.
Сейчас Валентина Ипполитовна тревожно размышляла лишь об одном: как защитить Константина Данина? Ему нельзя сидеть в камере. Константин – гениальный математик, он физически слаб и не приспособлен для тюрьмы. Стрельников не хочет брать на себя ответственность, ссылаясь на букву закона. К кому бы тогда обратиться? Кто сможет помочь? Татьяна Архангельская? Ну конечно, она! Таня знает Костю с детства. Ее нынешний муж, Феликс Базилевич, человек со связями, он сам многим обязан Данину и если захочет, то обязательно выручит его.
Валентина Ипполитовна потянулась к телефону, вспоминая, как первый раз увидела за школьными партами Костю, Таню и Феликса.
Это был ее первый день в новой специализированной школе. Ей должны были дать шестой класс, тот замечательный возраст, когда все главные математические открытия для учеников еще впереди, но с ними уже можно говорить на равных. Однако директор попросил ее подменить заболевшую учительницу у первоклашек.
Когда Валентина вошла к ним, класс сразу притих. На новую учительницу-хромоножку смотрели настороженно. Вишневская не пыталась разом снять все барьеры, в конце концов, уже завтра она будет объяснять сложные формулы и задачи гораздо более подготовленным детям. А с малышей что взять?
– Складывать числа, надеюсь, все умеют? – ласково спросила учительница.
– Да, – ответили несколько голосов.
– Тогда вот вам мое задание. Сложите все числа от 1 до 100. Кто первый справится, пусть поднимет руку.
По расчетам Валентины Вишневской, для выполнения этого задания детишкам понадобится целый урок. И у нее будет время лучше подготовиться к завтрашней важной встрече со своим классом.
Остроносая Таня Архангельская с двумя загнутыми на плечах косичками старательно сложила один плюс два и перевела взгляд с тетради в клеточку на Феликса Базилевича и Костю Данина, двух лучших учеников в классе. Кто из них быстрее решит трудную задачу? От этого зависело, с кем она будет дружить в первую очередь, а с кем во вторую.
Русоволосый Феликс сразу догадался, что надо применить хитрость. Он выписал в столбик первые три десятка цифр и сразу заметил, что цифры от 1 до 9 повторяются в каждом десятке. Если их вычесть, то останутся только круглые числа. Теперь достаточно один раз сложить цифры от 1 до 9, умножить на 10, а потом быстренько прибавить оставшиеся круглые числа. Это не сложно! От радостного открытия Феликс прикусил губу и заерзал по парте. Он на верном пути и первым справится с заданием!