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1 aprile 1776: nasce Marie-Sophie Germain

Post n°1807 pubblicato il 01 Aprile 2014 da tanksgodisfriday
 
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Le
 notti sono gelide, negli inverni parigini di quello scorcio di fine 1700. Persino l'inchiostro congela nei calamai.
Mentre fuori imperversa la Rivoluzione, nella sua camera la tredicenne Marie-Sophie, avvolta in una coperta e alla luce di una flebile candela, legge i libri presi di nascosto dalla biblioteca del padre, ricco commerciante di seta.

La passione per la matematica l'ha colta quando ha letto dell'uccisione del Grande Siracusano, Archimede: assorto nello studio di una figura geometrica tracciata sulla sabbia, mentre gli invasori romani dilagavano nella città appena caduta, non aveva dato ascolto al legionario che gli intimava di seguirlo. E questi lo aveva trafitto con la spada.
Se sono argomenti per cui vale la pena di morire, ha pensato Marie-Sophie, allora devono essere appassionanti.

Per un po' i genitori cercano di scoraggiarla, ad esempio nascondendo le candele. Non è roba per signorine, ragionano, tutto questo studiare non le farà sicuramente del bene.

La matematica per signorine
Non è che le materie scientifiche siano precluse al gentil sesso nella Francia a cavallo tra 700 e 800, questo no. È solo che vanno somministrate (si dice così) nella forma più adatta.
Ecco, ad esempio, come viene presentato in un libro di fisica al femminile di quel tempo, la legge di gravitazione di Newton. Nel dialogo, un lui ha appena spiegato Newton a una Marchesa, e questa trova un'analogia nel suo mondo:

"Je ne puis m’empêcher de penser que cette proportion des carrés des distances entre les lieux… soit observée même en amour. Ainsi, après huit jours d’absence, l’amour deviendrait 64 fois moins fort qu’il ne l’était le premier jour."

Che il detto "lontano dagli occhi lontano dal cuore" possa obbedire alla legge di Newton potrebbe anche starci, per carità. Ma apprendere con questo metodo è come remare contro corrente, non c'è dubbio.

E allora, meglio farsi passare per uomo
Marie-Sophie supera abbastanza agevolmente le resistenze paterne, ma rimangono quelle esterne.
All'École Polytechnique, che ha aperto a Parigi nel 1794, ad esempio, la diciottenne Marie-Sophie non può mettere piede, nemmeno per assistere alle lezioni. Certo, fosse un maschio, sarebbe un altro paio di maniche.
Non si sa bene come, Marie-Sophie viene a sapere di un certo Antoine Auguste Le Blanc, che ha mollato Parigi e l'École per manifesta inferiorità, poco dopo l'iscrizione.
È perfetto: Sophie si impossessa dell'identità del signor Le Blanc, impossibilitato a frequentare, ma che si fa recapitare a casa copia delle lezioni, dei problemi, e che, sempre tramite messo, consegna le soluzioni.

Il direttore dell'École, Joseph Louis Lagrange (torinese di nascita), è stupito dei progressi del signor Le Blanc e vuole congratularsi personalmente con lui. Marie-Sophie è costretta a confessare, temendo il peggio.
Invece esce dal colloquio con un nuovo supporter e nuovi stimoli per i suoi studi.

Il Grande Teorema di Fermat
Uno degli stimoli riguarda il famoso Grande (o Ultimo) Teorema di Fermat: an + bn = cn ha soluzioni intere solo per n=2.
Pierre de Fermat l'ha annotato a margine della sua copia dell'Arithmetica di Diofanto, aggiungendo di aver trovato anche una dimostrazione molto semplice ed elegante, che però marginis exiguitas non caperet, non ci sta nell'esiguità del margine della pagina. Questo avveniva nel 1637, poi Fermat non era più tornato sull'argomento.

Serviranno schiere di eccelenti matematici e 357 anni, per arrivare al 1994 e alla soluzione di Andrew Wiles, mirabile senza dubbio, ma che beato chi ci capisce anche solo un passaggio.

Gli attacchi iniziali al teorema non fanno percorrere molta strada. Il primo risultato arriva presto: basta dimostrare il teorema per n primo.
Ok, la complicazione si sfronda un po', ma di casi da dimostrare ne rimangono un'infinità.
Poi, più o meno un secolo dopo, Eulero dimostra il teorema per n=3. Ci prova per n=5, ma deve arrendersi. Ci riuscirà nel 1830 Adrien-Marie Legendre, altro matematico francese.

Marie-Sophie ha invece un'intuizione che le consente di aprire la partita per un'intero gruppo di numeri primi: quelli il cui doppio più uno è a sua volta primo. Esempio 5 (2*5+1 = 11), 11 (2*11+1 = 23). Ma non 7 (2*7+1 = 15).
Il risultato a cui arriva è che una soluzione all'equazione di Fermat è possibile solo se n divide a, b oppure c. Più tardi il suo lavoro servirà a dimostrare il teorema per tutti i primi detti, che passano alla storia come numeri di Germain.

Gauss e il signor Le Blanc
Come verificare se la sua strada per la soluzione è valida? Basta chiederlo al più grande matematico dell'epoca, Carl Friedrich Gauss, che vive in Prussia.
Marie-Sophie riveste nuovamente i panni del signor Le Blanc e nel 1804 comincia una corrispondenza con Gauss. Il teorema di Fermat non è un tema che appassioni Gauss, è troppo isolato. Ma il signor Le Blanc sembra in gamba, Gauss lo incoraggia.

Intanto Napoleone ha cominciato ad allargarsi fuori dai confini Francesi. Nel 1806 invade la Prussia.
Temendo che a Gauss capiti quello che è accaduto ad Archimede, Sophie ne raccomanda la vita al generale Joseph Marie Pernety, amico del padre. Il generale conosce la fama di Gauss e decide di rassicurarlo personalmente: «Stia tranquillo, la sua sicurezza sta a cuore a Mademoiselle Sophie Germain».
Gauss ringrazia, ma è confuso, non ha idea di chi sia la Mademoiselle in questione. E lo scrive a Le Blanc.
Per la seconda volta, Sophie è costretta a rivelarsi. L'ammirazione di Gauss si moltiplica: una donna deve superare così tanti preconcetti e avversità per raggiungere gli stessi risultati di un uomo, che deve avere capacità e determinazione non comuni. E Sophie batte moltissimi uomini in circolazione.

Ma non è facile comunque
La corrispondenza con Gauss si interrompe nel 1809. Sophie cambia terreno di indagine, dedicandosi alla fisica.
L'Accademia delle Scienze francese ha pubblicato un bando per chi ponga le basi matematiche per spiegare la fisica delle vibrazioni elastiche.
Sophie si appassiona al tema e arriva a formulare le basi della teoria. Il suo lavoro è l'unico presentato, gli altri matematici e fisici si sono arresi davanti alla complessità del problema: nuovo, si parte da zero, bisogna saperne di fisica e avere padronanza degli strumenti matematici. Nessuno ha la preparazione e la determinazione di Marie-Sophie.
Il suo lavoro viene giudicato però lacunoso e il bando viene riproposto.

Marie-Sophie si ripresenta, con un elaborato più completo. Anche questa volta è l'unica concorrente e anche questa volta la giuria conclude che non ci siamo, manca ancora qualcosa, ma non specifica cosa.
Terzo bando, terzo lavoro di Marie-Sophie e questa volta la giuria è costretta a riconoscerla vincitrice.

Non ritira il premio, questa volta è lei a bocciare la giuria. Pubblicherà il suo lavoro a proprie spese.
Ma per una donna è proprio dura: i suoi risultati saranno noti per molti anni come equazione differenziale di Lagrange, solo successivamente si chiamerà di Lagrange-Germain. Senza rispettare nemmeno l'ordine alfabetico.

Marie-Sophie se andrà nel 1831, per un tumore al seno dopo due anni di malattia. Non riuscirà a ritirare la laurea honoris causa, che l'università di Göttingen le ha conferito nel 1830, per la sua vita per la scienza.

Nel 1889 viene viene eretta la Tour Eiffel, a celebrare l'Esposizione Universale tenuta quell'anno a Parigi. Alla sua base quattro placche riportano i nomi di 72 personalità francesi della scienza: c'è Legendre, c'è Lagrange. Non c'è Marie-Sophie, che pure con il suo teorema sull'elasticità ha contribuito indirettamente, ma sostanzialmente, alla costruzione della torre.

Buon martedì.

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