Российский математик нашёл решение "вечной" задачи, не решаемой 190 лет

Иван Ремизов, российский учёный из НИУ ВШЭ и Института проблем передачи информации РАН, совершил настоящий прорыв в математике, решив задачу, которая оставалась нерешённой на протяжении 190 лет. Речь идёт о классе дифференциальных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами
Российский математик нашёл решение "вечной" задачи, не решаемой 190 лет
Shutterstock
Российский математик нашёл решение "вечной" задачи, не решаемой 190 лет.

Эти уравнения широко применяются для описания самых разных явлений — от колебаний маятника до поведения квантовых частиц и экономических моделей. Однако с 1834 года считалось, что для данного класса уравнений невозможно найти универсальную формулу решения, подобную той, что используется в школе для квадратных уравнений.

Иван Ремизов смог преодолеть это ограничение, расширив свои математические знания. Он усовершенствовал стандартные операции, включив в них вычисление предела последовательности, и использовал метод аппроксимации, который позволяет разделить сложный процесс на бесконечное число простых этапов. Затем с помощью преобразования Лапласа эти шаги объединяются в точное решение.

Учёный объясняет свою методику следующим образом: "Представьте, что решение уравнения – это большая картина. Мы не можем рассмотреть её сразу, но можем быстро прокрутить киноленту её создания, шаг за шагом, и так восстановить облик".

Этот метод открывает новые горизонты в науке. Впервые стало возможным задать так называемые специальные функции, такие как функции Матье, с помощью явных формул. Эти функции играют важную роль в физике, астрономии и инженерии, но до сих пор они определялись только как решения конкретных уравнений.

Работа Ивана Ремизова также создаёт мост между классической математикой и квантовой механикой, используя подход, аналогичный интегралам Ричарда Фейнмана — нобелевского лауреата в области физики.