חזרה לסעיף הקודם: צעדים ראשונים בהוכחות כלליות
המשך לסעיף הבא: האם יש בכלל הוכחה?
חזרה לתוכן העניינים

המחשב נכנס לתמונה

קומר העריך שקבוצת הראשוניים הרגולריים היא קבוצה אינסופית, אך לא הצליח להוכיח זאת (עד עתה לא נמצאה תשובה לשאלה זו, אם כי ידוע שדווקא קבוצת הראשוניים שאינם רגולריים היא קבוצה אינסופית). החישוב הכרוך בבדיקה אם מספר הוא ראשוני רגולרי הולך ומתארך ככל שהמספר הנבדק גדול יותר. בבדיקת החזקה 223, למשל, מעורבים מספרים בני 250 ספרות. מובן לפיכך שהשתכללות אמצעי החישוב האלקטרוניים, יחד עם מציאת תנאים נוספים (לגבי חלק מהראשוניים שאינם רגולריים), איפשרה להגדיל בהדרגה את מספרן של החזקות לגביהן נמצא משפט פרמה כנכון. אבני דרך אחדות: בשנת 1937 נמצא המשפט נכון לכל החזקות עד 617, בשנת 1955 הוגבה הרף ל-4,001, בשנת 1976 ל-125,000, ובשנת 1992 הוכחה נכונות המשפט לכל חזקה עד ארבעה מליון!

המתמטיקאית הצרפתייה סופי ז'רמן (Germain) היא מהנשים המעטות המופיעות בתולדות המתמטיקה. כאשר החלה בנעוריה להתעניין במתמטיקה, עורר הדבר חרדה בלב הוריה, שפעלו, בלא הצלחה, להניאה מכך. על מכתביה לגאוס בנושאים מתורת המספרים חתמה בשם "מר לה-בלאן", משום שחששה שמכתב מאישה לא יזכה ליחס רציני. ז'רמן הוכיחה, בשנת 1823, שאם יש פתרון למשוואת פרמה, חייב אחד הנעלמים להיות כפולה של החזקה, כל עוד החזקה קטנה ממאה. עבודה זו הוצגה בפני האקדמיה הצרפתית למדעים על-ידי לז'נדר, משום שהאקדמיה מנעה מנשים להופיע בפניה.

בשנת 1982 הוכח שהתוצאה אליה הגיעה סופי ז'רמן נכונה גם כל עוד החזקה קטנה מ-6 מיליארד. כתוצאה מכך ומההישגים החישוביים שבהם דובר בסעיף הקודם, אם יש דוגמא נגדית למשפט פרמה, הרי כרוך בה חישוב של מספר גדול מארבעה מליון בחזקת ארבעה מליון. לעומת מספר זה מתגמד גם מספר החלקיקים ביקום כולו, כך שלא קל למצוא דוגמא נגדית כזו.

עוצמת החישוב הגדולה של המחשב הפכה אותו כבר בראשית ימיו לכלי עזר בחישובים מתמטיים, כגון חישוב מספרים ראשוניים גדולים יותר ויותר או חישוב עוד ועוד ספרות של המספר הטרנסצנדנטי (היחס בין היקף המעגל לקוטרו). חישובים אלה הם הישג אלקטרוני וקוריוז מתמטי, למעט כאשר התוצאות הושגו לא בזכות הגברת עוצמתו של המחשב אלא בזכות יצירת שיטות חישוב מתקדמות.

שימוש שונה במחשב נעשה בפתרונה של בעיה מפורסמת אחרת במתמטיקה המודרנית, הלוא היא "בעית ארבעת הצבעים". בדומה למשפט האחרון של פרמה, גם כאן מדובר בהשערה פשוטה שקשה להוכיחה. על פי השערה זו, שהועלתה לראשונה בשנת 1852, די בארבעה צבעים כדי לצבוע כל מפה מדינית, תהא מסובכת ככל שתהא, באופן שבו לשתי מדינות שלהן קו גבול משותף יהיו צבעים שונים. הוכחת השערה זו התאפשרה לאחר ששני מתמטיקאים, וולפגאנג האקן וקנת אפל מאוניברסיטת אילינוי, הראו בשנת 1976 שכל המפות האפשריות שקולות למספר סופי, אם כי גדול מאוד, של מפות, ולאחר מכן השתמשו במחשב במשך 1,200 שעות כדי להראות שכל אחת ממפות אלה ניתנת לצביעה בלא יותר מארבעה צבעים.

בשימוש במחשב להוכחת המשפט האחרון של פרמה, לא נעשה המעבר ההכרחי ממספר אינסופי של חזקות אפשריות למספר סופי כלשהו. משום כך, בדיקת המקרים הפרטיים, רבים ככל שיהיו, אין בה די, שהרי מקרים אלה, גם כאשר מספרם מגיע לארבעה מליון, אינם אלא טיפה בים לעומת אינסוף האפשרויות שבהן עוסק המקרה הכללי. לכל היותר יש בהוכחות אלה משום רמז לנכונות המשפט הכללי. לרמז כזה יש להתייחס בספקנות, משום שיש דוגמאות אחדות להשערות שנמצאו נכונות למקרים פרטיים רבים, אך המשך בדיקתן הראה שאינן נכונות.

השערה של אוילר בעניין וריאציה מורחבת של המשפט האחרון של פרמה (שבה מספר הנעלמים אינו שלושה, אלא שווה לחזקה שבמשוואה), הופרכה בעזרת מחשב בשנת 1966, כמאתיים שנה לאחר שהועלתה. הפרכה זו מדגימה את התועלת שבבדיקה באמצעות מחשב של השערה העוסקת במספר אינסופי של מקרים. בדיקה כזו לא תביא לעולם להוכחה של נכונות ההשערה, אולם די במציאת מקרה אחד שבו אין ההשערה מתקיימת כדי להוכיח שההשערה אינה נכונה. כל שנותר לנו לקוות הוא שאם יש מקרה פרטי כזה, נגיע אליו במסגרת זמן המחשב העומד לרשותנו.

סיכום ביניים: לאן הגענו עד כה
שנהמוכיחחזקה
1640פרמה4
1753אוילר3
1825דיריכלה ולז'נדר5
1839לאמה7
1847קומרעד 36
1857קומרעד 100
1937ונדיברעד 617
1976וגסטאףעד 125,000
1992ביהלר ואחריםעד 4,000,000

© 1996 כל הזכויות שמורות לדוד שי


חזרה לסעיף הקודם: צעדים ראשונים בהוכחות כלליות
המשך לסעיף הבא: האם יש בכלל הוכחה?
חזרה לתוכן העניינים

Free Web Hosting