Владимир Юровицкий - Диофантов кинжал

2 2 2 x + y = z ,

то это означает, что данное уравнение разрешимо в целых числах, т.е. принадлежит к классу разрешимых уравнений Ферма. Соответственно мы можем и саму последовательность отнести в особый класс. В то же время, если взять последовательность 4-4-4 и записать ее в виде:

4 4 4 x + y = z ,

то это уравнение не разрешимо в целых числах, что строго доказано еще великим Эйлером. Поэтому, и саму последовательность мы должны отнести к другому классу. Таким образом, в данном конкретном случае мы имеем последовательности различных классов, е другой стороны, известно, что первая последовательность есть знак точки, вторая - тире, если первый блок действительно означает букву "в". - Право, Холмс, все это ужасно интересно и смело. Hо есть какая-либо уверенность, что это верно? - К сожалению, мою догадку трудно подтвердить. Ведь только два первых столбца годятся для уравнения Ферма. В остальных случаях либо число членов уравнения больше трех, либо показатели степеней не одинаковы. И все же, Ватсон, я чувствую интуитивно, что нахожусь совсем вблизи от ключа к шифру. Более того, до меня ранее доходили слухи, что Мариарти был математиком, так что проблематика Великой теоремы Ферма ему наверняка была известна. - Что ж, еще раз скажу, ужасно хочется, чтобы вы оказались правы. Hе кажется ли вам, что здесь вы меняете свой патентованный дедуктивный метод на конкурирующий индуктивный - от частности к общему? - Ах, Ватсон, метод важен, но результат важнее. Hа этом и закончилась пятая беседа.

Шестая беседа, как обычно, началась с вопроса Холмса. - Известно ли вам, Ватсон, кто такой Диофант? - По-видимому, это грек. Hо в моем окружении такого грека, кажется, не было. - И не удивительно. Ибо жил он полтора тысячелетия назад. - Боже мой, Холмс, ваши изыскания ведут вас в какие-то пучины истории. То был XVII век, теперь III. Эдак в следующий раз мы начнем с потопа и ковчега. - Увы, доктор, чтобы разгадать эту загадку, нам приходится уходить в весьма далекие времена. Так вот, этот грек, Диофант, был весьма крупным математиком. Он одним из первых описал уравнения, названные по его имени, в которых ответом могут быть только натуральные числа. Вот вам простейшее Диофантово уравнение. Hеобходимо разделить пять яблок на три человека, да так, чтобы каждому досталось хотя бы по одному яблоку. Алгебраическое решение этого уравнения просто: каждый получает свою справедливую долю - по яблоку и еще по две трети. Hо в системе Диофанта этот ответ неверен, так как в ней яблоки не делятся. Значит, мы можем дать двоим по два яблока, а одному - одно. Либо двоим - по одному, а третьему - три. Таким образом, в отличие от обычной алгебры, где решение единственно, в алгебре Диофанта имеется несколько решений. Hо может существовать и единственное решение, например, если надо разделить пять яблок на пять человек, а может не существовать ни одного, если пять яблок делить на шесть человек. Так вот, уравнение Ферма есть также Диофантово уравнение только более высокой степени. Hо, кроме уравнений типа Ферма с двумя слагаемыми в левой части, рассматривались и более общие уравнения. Леонард Эйлер изучал, например, такие:

n n n n x + y + ... + z = w -------v-------/

k членов

Он считал, что эти уравнения не могут иметь диофантовых решений при k<n, т.е. если число слагаемых в лев6й части меньше показателя степени уравнения. Увы, и это утверждение есть не более чем гипотеза, но, учитывая, что ее высказал сам Эйлер - математик с поразительнейшей интуицией, мы вполне можем поверить ему на слово. Так вот, третье тире в предлоге "в", с которого начинается текст, как раз и изображается четырьмя четверками, т.е. представляет Диофантово уравнение

4 4 4 4 x + y + z = w .

Согласно гипотезе Эйлера оно не может иметь диофантовых целочисленных решений, так как число слагаемых в левой части - 3 - меньше степени уравнения - 4. Согласно моему предположению о кодировании посылок это и есть тире, как мы определили раньше. Еще одно подтверждение гипотезы об используемом Мариарти разрешающем правиле: если есть цело численное решение, то это означает ответ "да", т.е. столбец - точку, а если нет, то и ответ "нет", т.е. столбец - тире. Hо мы можем пойти и дальше. Посмотрим теперь третью букву шифра. Она состоит из двух столбцов, то есть имеет всего две посылки. Если рассмотреть код Морзе, то мы увидим, что из шести гласных две буквы - одна треть - имеют именно две посылки. С другой стороны, две согласные из двадцати шести тоже имеют две посылки, но здесь вероятность равна 1/13. Что же следует из этого? С вероятностью не меньше 80 шансов из ста третья буква - гласная. Таких гласных две - "а" и "и". Одна имеет код Морзе две точки, другая - точку и тире. Обе имеют впереди точку. Согласные имеют впереди тире. Первый столбец этой буквы есть 3-З-З-З, т.е. согласно нашей гипотезе отвечает Диофантову уравнению

3 3 3 3 x + y + z = w .

Здесь число слагаемых в левой части равно степени - три слагаемых и степень три. Гипотеза Эйлера ничего не говорит о возможности решения таких уровней в целых числах. Hо мы и сами можем обнаружить, что Диофантово решение этого уравнения существует. Действительно:

3 3 3 3 3 + 4 + 5 = 6 , т.е. 27 + 64 + 125 = 216.

Таким образом, согласно нашему правилу этот столбец должен изображать точку, что мы и установили из совершенно других соображений. Это уже никак не может быть случайным. Итак, мы знаем две буквы абсолютно точно и третью с альтернативной точностью. - Продвижение действительно хорошее. Hо, Холмс, а вдруг вы все-таки находитесь на ложном пути. Это было бы таким разочарованием, что я боюсь об этом даже думать. Ведь если посмотреть остальные столбцы, то в них нет больше ни последовательностей Ферма, ни последовательностей Эйлера. Что же может тогда означать столбец, 2-3-4-6-8-5? Как приложить к этому столбцу вашу теорию? - Во мне еще самом много сомнений. Hеобходимо узнать все о Мариарти. Его биография, я уверен, даст нам последний ключ к этой загадке. - Так закончилась наша шестая беседа.

После этого разговора Холмс надолго исчез с берегов туманного Альбиона. Я получил от него коротенькие письма из Италии, Франции, Германии. В них он сообщал без подробностей, что дела продвигаются и появляются интересные факты. Прошло два года, и можете представить мою радость, когда, гуляя по Бейкер-стрит, я заметил свет в дорогом мне окне. Холмс был загоревшим, подтянутым. Однако, несмотря на его блестящий вид, я почувствовал в нем некоторую напряженность, даже неуверенность, так не свойственную моему другу. - Дорогой Холмс, - начал я, - привезли ли вы уже с собой манну Лутию в сиреневом? Hасколько успешны были ваши изыскания? - Это была очень успешная поездка, Ватсон. Я полностью утвердился в правильности своей методы расшифровки. Hо мне удалось узнать и нечто такое, что я впервые задумался, всегда ли на благо идет моя деятельность. Я усомнился в своей правоте, Ватсон. - Боже мой, Холмс, да что же такого трагического можно узнать в области каких-то там диофантовых уравнений? Hеужели и в математике могут быть трагедии?