21 sierp­nia 2021 r. w wie­ku 84 lat zmarł prof. Andrzej Schin­zel, jeden z naj­wy­bit­niej­szych współ­cze­snych mate­ma­ty­ków polskich.
W trze­cią rocz­ni­cę śmier­ci Pro­fe­so­ra publi­ku­je­my wypo­wie­dzi z wywia­du, któ­re­go mate­ma­tyk udzie­lił redak­cji cza­so­pi­sma ACADEMIA w 2012 r.

***

Dzie­ciń­stwo 
Moje dzie­ciń­stwo i mło­dość zwią­za­ne są z San­do­mie­rzem. (…) Dziś ma oko­ło 25 tys. miesz­kań­ców, a za cza­sów moje­go dzie­ciń­stwa miał 10 tys. miesz­kań­ców. Bar­dzo się z tym miej­scem czu­ję zwią­za­ny uczu­cio­wo. Ojciec mój, odkąd pamię­tam, był oku­li­stą. Wcze­śniej był leka­rzem ogól­nym, ale prze­kwa­li­fi­ko­wał się, zanim się uro­dzi­łem. Przed woj­ną miał pry­wat­ną prak­ty­kę, jed­nak zawsze był spo­łecz­ni­kiem. Po woj­nie pra­co­wał już w publicz­nej służ­bie zdro­wia. Moja mat­ka nie pra­co­wa­ła nigdy zawo­do­wo. Malo­wa­ła obra­zy. Głów­nie pej­za­że i por­tre­ty. Wysta­wia­ła przed woj­ną, a tak­że już za mojej pamię­ci. W 1966 roku moi rodzi­ce prze­nie­śli się do Warszawy. 

Ele­ment este­tycz­ny matematyki
Rze­czy­wi­ście w pew­nym sen­sie zdol­no­ści arty­stycz­ne mojej mat­ki prze­szły na mnie. Mate­ma­ty­ka to zaję­cie umy­sło­we. Jest w niej też sil­ny ele­ment este­tycz­ny. Nie­raz się mówi na przy­kład, że jakiś dowód jest piękny.

źró­dło: Wiki­pe­dia

Szcze­gól­na cecha teo­rii liczb
W teo­rii liczb jest bar­dzo dużo zagad­nień łatwych do sfor­mu­ło­wa­nia, ale trud­nych do roz­wią­za­nia. W innych dzie­dzi­nach zwy­kle, żeby zro­zu­mieć, na czym pole­ga dane zagad­nie­nie, trze­ba już bar­dzo dużo umieć. W teo­rii liczb, choć są wyjąt­ki, jest ina­czej. Tu do zro­zu­mie­nia więk­szo­ści zagad­nień nie jest potrzeb­na więk­sza wiedza.

Dwa rodza­je trud­nych pro­ble­mów matematycznych
W cią­gu moje­go życia kil­ka, jeże­li nie kil­ka­na­ście sław­nych pro­ble­mów (…) zosta­ło roz­wią­za­nych. Nie­mniej jed­nak pozo­sta­je jesz­cze spo­ro do zro­bie­nia. W szcze­gól­no­ści naj­star­szy nie­roz­wią­za­ny pro­blem z cza­sów nowo­żyt­nych: hipo­te­za Gold­ba­cha z XVIII wie­ku (z 1742 roku), któ­ra mówi, że każ­da licz­ba natu­ral­na więk­sza niż 5 może być przed­sta­wio­na w posta­ci sumy trzech liczb pierw­szych. Wciąż nie­roz­wią­za­ne są też dwa pro­ble­my z cza­sów sta­ro­żyt­nych, doty­czą­ce liczb dosko­na­łych, ale te pro­ble­my nie są bar­dzo poważ­ne. Uży­wam sło­wa „poważ­ne” w sen­sie, w jakim God­frey Harold Har­dy, zna­ko­mi­ty mate­ma­tyk angiel­ski, użył go w swo­jej książ­ce „Apo­lo­gia mate­ma­ty­ka”. Pro­blem mate­ma­tycz­ny jest poważ­ny, jeże­li wią­że się z wie­lo­ma inny­mi pro­ble­ma­mi. Jeże­li jest cał­ko­wi­cie izo­lo­wa­ny, to może być trud­ny, ale nie­ko­niecz­nie jest poważny. (…)

O roz­wo­ju teo­rii liczb w ostat­nich dziesięcioleciach
Nie­wąt­pli­wie roz­wią­za­nie jed­ne­go pro­ble­mu poma­ga w roz­wią­za­niu innych zagad­nień. Naj­sław­niej­szy pro­blem w teo­rii liczb, któ­ry został roz­wią­za­ny w 1995 roku, to tak zwa­ne Wiel­kie Twier­dze­nie Fer­ma­ta, któ­re pozo­sta­wa­ło nie­udo­wod­nio­ne przez ponad 300 lat. (…) Roz­wią­za­nie tego pro­ble­mu przez Andrew Wile­sa nie­zwłocz­nie zaowo­co­wa­ło roz­wią­za­niem inne­go poważ­ne­go pro­ble­mu, doty­czą­ce­go postę­pów aryt­me­tycz­nych, utwo­rzo­nych przez potę­gi. Ale nie tyl­ko z takiej zależ­no­ści wyni­ka, że tyle pro­ble­mów uda­ło się roz­wią­zać za moje­go życia. Nie­wąt­pli­wie naprzód poszła teo­ria. A nale­ży odróż­nić pro­ble­my od teo­rii. Teo­ria roz­wi­ja się wol­niej. Nie zawsze zależ­nie od poszcze­gól­nych pro­ble­mów. Jed­nak naj­waż­niej­sze jest praw­do­po­dob­nie to, że w ostat­nich cza­sach ogrom­nie wzro­sła licz­ba osób zaj­mu­ją­cych się aktyw­nie teo­rią liczb i w ogó­le matematyką. (…)

Rola kom­pu­te­rów w roz­wo­ju teo­rii liczb
W roz­wo­ju teo­rii liczb pomógł roz­wój kom­pu­te­rów ‒ maszyn liczą­cych. Dzię­ki nim oba­lo­no hipo­te­zy, któ­re utrzy­my­wa­ły się przez ponad 100 lat, a w jed­nym przy­pad­ku nawet 250 lat.

Od hipo­te­zy do dowo­du mate­ma­tycz­ne­go. Rola informatyki
Zagad­nie­nia teo­rii liczb na ogół doty­czą liczb natu­ral­nych. Moż­na spraw­dzać, czy jakaś hipo­te­za jest praw­dzi­wa powiedz­my do milio­na, przy obec­nym roz­wo­ju maszyn liczą­cych do bilio­na. Pro­ble­mem jest, by roz­strzy­gnąć, czy dane zda­nie jest praw­dzi­we ogól­nie, czy też nie. Mate­ma­tyk patrzy na kon­kret­ny pro­blem w spo­sób ogól­ny. Róż­ni się to od spoj­rze­nia infor­ma­ty­ka, któ­ry chce dany pro­blem spraw­dzić moż­li­wie dale­ko. To są dwa zupeł­nie róż­ne podej­ścia. (…) I zamiast zasta­na­wiać się, czy jakieś twier­dze­nie jest, czy nie jest praw­dzi­we, [infor­ma­tyk będzie] zasta­na­wiał się, jak moż­na by je spraw­dzić w bilio­nie przy­pad­ków. Tak róż­nie wła­śnie mate­ma­ty­cy i infor­ma­ty­cy pod­cho­dzą do otwar­te­go zagadnienia.

Wspo­mnie­nie pro­fe­so­ra Wacła­wa Sierpińskiego 
Pro­fe­sor Sier­piń­ski bar­dzo życz­li­wie odno­sił się do mnie i w ogó­le do swo­ich uczniów. O ile jego wykła­dy bywa­ły nie­raz trud­ne, o tyle w przy­pad­ku zagad­nień nie­roz­wią­za­nych, któ­ry­mi się inte­re­so­wał, potra­fił zupeł­nie zmniej­szyć dystans mię­dzy sław­nym pro­fe­so­rem i stu­den­tem. W 1953 roku był już po 70. (…) Wacław Sier­piń­ski pozo­sta­wał w peł­ni aktyw­nym pro­fe­so­rem przez 50 lat. Był mia­no­wa­ny jesz­cze na Uni­wer­sy­te­cie Lwow­skim przez Fran­cisz­ka Józe­fa, a prze­stał czyn­nie pra­co­wać (…) w roku 1960.

Fot. Gra­ży­na Rutow­ska / ze zaso­bów Naro­do­we­go Archi­wum Cyfrowego

Wspo­mnie­nie wybit­nych mate­ma­ty­ków z zagranicy
W okre­sie aspi­ran­tu­ry nauko­wej, odpo­wied­ni­ka dzi­siej­szych stu­diów dok­to­ranc­kich, zetkną­łem się z pro­fe­so­rem Palem Erdösem, wybit­nym mate­ma­ty­kiem węgier­skim, a potem, w 1960 roku, po zro­bie­niu dok­to­ra­tu w Insty­tu­cie Mate­ma­tycz­nym PAN, wyje­cha­łem na rok na sty­pen­dium Roc­ke­fel­le­ra do Cam­brid­ge i do Uppsa­li. To pro­fe­so­ro­wi Sier­piń­skie­mu zawdzię­czam otrzy­ma­nie tego sty­pen­dium. Moż­na było wybrać sobie nie wię­cej niż dwa miej­sca. W Cam­brid­ge był zna­ny ośro­dek teo­rii liczb, a w Uppsa­li wykła­dał wte­dy jesz­cze pro­fe­sor Try­gve Nagel, któ­re­go pra­ce mnie bar­dzo inte­re­so­wa­ły. Ale wię­cej sko­rzy­sta­łem w Cam­brid­ge. Zwłasz­cza u pro­fe­so­ra Harol­da Daven­por­ta. Z nim tak­że napi­sa­łem kil­ka wspól­nych prac.

Wpływ poli­ty­ki na upra­wia­nie nauki
Bolącz­ką, któ­ra zawsze była, nadal jest i będzie pew­nie jesz­cze w przy­szło­ści, jest to, że żąda się od nas, byśmy pla­no­wa­li, co zro­bi­my w przy­szłym roku. Tak było w cza­sach komu­ni­stycz­nych. Tak jest i dziś. W mate­ma­ty­ce, ina­czej niż w naukach tech­nicz­nych, to, co się zro­bi, zale­ży od tego, czy wpad­nie się na pomysł, i od tego, jaki to będzie pomysł. Jest prze­cież rze­czą nie­moż­li­wą, by prze­wi­dzieć, czy w przy­szłym roku wpad­nie się na odpo­wied­ni pomysł, czy nie. (…) Jeśli już ma się pomysł, moż­na zapla­no­wać, że się go roz­wi­nie, ale nie ina­czej. (…) Ten wymóg dokład­ne­go pla­no­wa­nia w naukach pod­sta­wo­wych powi­nien zostać zmie­nio­ny. Nie­ste­ty, wąt­pię, by to się uda­ło. Zawsze żąda­ją od nas, by pla­no­wać dokład­nie, co się zro­bi, a potem napi­sać spra­woz­da­nie, że się zrobiło. 

Uży­tecz­ność matematyki
Teraz [w obec­nych cza­sach] jest dodat­ko­wy pro­blem, że wszyst­ko musi być opła­cal­ne. Skąd mamy wie­dzieć, czy to, co robi­my w naukach pod­sta­wo­wych, będzie opła­cal­ne, czy nie będzie? Czy to zna­czy, że nie war­to tego robić? Dla­te­go, że nie wia­do­mo? Wszyst­ko jest teraz prze­kła­da­ne na to, czy bada­nia będą mia­ły wymier­ne skut­ki. Tym­cza­sem w mate­ma­ty­ce okres mię­dzy zna­le­zie­niem twier­dze­nia a jego zasto­so­wa­niem w prak­ty­ce bywa nie­sły­cha­nie dłu­gi. Na przy­kład bada­nia Gre­ków na temat krzy­wych dru­gie­go stop­nia zosta­ły zasto­so­wa­ne po raz pierw­szy przez Johan­ne­sa Keple­ra w XVI wie­ku. Czy­li upły­nę­ło oko­ło 2 tys. lat mię­dzy zna­le­zie­niem twier­dze­nia a jego zasto­so­wa­niem. W innych przy­pad­kach ten okres jest krót­szy, lecz nie­raz jest dłuż­szy niż dłu­gość ludz­kie­go życia. 

Powyż­sze wypo­wie­dzi prof. Andrze­ja Schin­zla pocho­dzą z wywia­du pt. Cza­sem dowód jest pięk­ny, któ­ry uka­zał się w cza­so­pi­śmie ACADEMIA. Maga­zyn Pol­skiej Aka­de­mii Nauknume­rze 2 (30) z 2012 roku. Z pro­fe­so­rem roz­ma­wia­ły Patry­cja Doło­wy i Agniesz­ka Pollo.
Zawar­tość cza­so­pi­sma ACADEMIA jest dostęp­na na licen­cji Cre­ati­ve Com­mons Uzna­nie autor­stwa 4.0 Mię­dzy­na­ro­do­we (CC BY 4.0)

***

Poni­żej znaj­du­je się arty­kuł z teo­rii liczb autor­stwa prof. Schin­zla z 1956 r., wów­czas stu­den­ta matematyki.
W tek­ście znaj­du­je się sfor­mu­ło­wa­nie twier­dze­nia (i jego dowód), któ­re jest odpo­wie­dzią na pyta­nie posta­wio­ne przez Fer­ma­ta: Czy ist­nie­je sze­ścian licz­by natu­ral­nej, któ­re­go suma dziel­ni­ków jest kwa­dra­tem licz­by naturalnej?

Arty­kuł był opu­bli­ko­wa­ny w „Wia­do­mo­ściach Mate­ma­tycz­nych” (t. 1, nr 2/1956, s. 203–204).

Wia­do­mo­ści Mate­ma­tycz­ne by Pol­skie Towa­rzy­stwo Mate­ma­tycz­ne publi­ku­ją zgod­nie z Cre­ati­ve Com­mons Attribution-ShareAlike 3.0 Unpor­ted Licen­se.