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「なぜ?」から始まる、数学の冒険

小さな「なぜ?」。 大きな冒険。

物語を追い、証明に触れる。気になったら、もうひとつ奥まで。

アカウント不要。APIキー不要。好奇心だけで。

ふたつの入口。お茶の間は、ひとつ。

今日は数学と戦わない

まんがから入ります:17章、64個の小石、必須の式はゼロ。Leanの原文は、訪ねてくるまでガラス越しです。

数学へまっすぐ

証明マップから始めます:名付けられた定理が数千本。そして時計の逆元からR = Tまで、階段を全部登ります。となりでは物語も語り続け、あなたを正直に保ちます。

ふたりで読むために作りました:数学好きと、数学が苦手なひと。ソファは一台。それぞれが持ち帰ったものは、お茶の間へ運びます。

「まだわからない」から始めよう。

全17章で、ひとつの大きな道筋へ。今日は、小さな発見がひとつあれば十分。

全17章 · 数学元の原文 ↗

ピップの心得:まちがいも手がかり。どの章にも進めて、何度でも考え直せます。

モジュラー性、3–5の切り替え、つながる部品。

読み方を選ぶ定義・仮定・仕組みへ。
証明全体のマップを開く29,511の定理・正確な主張・依存関係

英語や日本語で定理を検索できます。主要な定理には日本語の見出しがあります。文脈全体はGitHubの原文から確かめられます。

この章で見つけたいこと

3を法とするモジュラーな情報が、証明の大切な出発点になることを知ろう。

重さ
モジュラー形式の変換則に現れるパラメータ。
係数の合同
指定した素イデアルで還元すると係数が一致すること。
たとえ話と数学の境界

音は算術的な係数のたとえ。重さ1・重さ2は変換の規則に関する用語で、音量ではありません。

</>S_WeierstrassCurve_isResiduallyModular_three_and_noInertiaFixedTorsion_and_not_cube_dvd_of_isSemistableModel.lean
theorem solution
(W : WeierstrassCurve ℤ) (hΔ : W.Δ ≠ 0) (hW : W.IsSemistableModel)
(h3 : W.ModRepIsIrreducible 3) :
∃ M : ℕ, 0 < M ∧ W.IsResiduallyModularOfLevel 3 M ∧
(∀ q : ℕ, q.Prime → q ≠ 3 → ¬ q ^ 3 ∣ M) ∧
(3 ^ 2 ∣ M →
∀ A : ValuationSubring (AlgebraicClosure ℚ), A.LiesOverPrime 3 →
∀ x : Submodule.torsionBy ℤ
((W.map (Int.castRingHom ℚ))⁄(AlgebraicClosure ℚ)).Point (3 : ℕ),
(∀ σ ∈ A.inertiaSubgroupIn ℚ, σ • x = x) → x = 0) := by
obtain ⟨N, hNZ, a, hbasis, heig, hreal, hcube, htr, hns⟩ :=
haveI : NeZero N := hNZ
refine ⟨N, Nat.pos_of_ne_zero hNZ.out, ?_, hcube, hns⟩
obtain ⟨f, hf, 𝔪', h𝔪max, h𝔪3, hcong⟩ :=
hbasis heig hreal
refine ⟨f, 𝔪', hf, h𝔪max, h𝔪3, ?_⟩

👩🏻‍🎨 ミカ · 原文を読むための案内

非特異性・半安定性・3での既約性のもとで、正のレベルMでの残余モジュラー性と、素数の3乗や慣性固定点についての条件を得ます。重さ1の入力は特殊な八面体型のラングランズ–タネルの議論に由来します。重さ2への移行には依存先でアイゼンシュタイン級数とドリーニュ–セールの持ち上げを使います。

元の原文への注釈・Leanの実行状態ではありません

コマの手がかりや原文の色つきの語句に触れると、対応をたどれます。

この論理を試してみる →
出典と検証の範囲

出典:anthropics/fermats-last-theorem(aa2d8b3)。上流では検証済みと報告されていますが、このアプリでは全体を再ビルド・再検証していません。漫画の解説自体は形式的な証明ではありません。

ソースのライセンスと著作者表示
第10章/全17章・数学

3音だけのオーディション

ピップは算術的な指紋を、短すぎる国歌だと思っている。

ここまでと、この先

前章の作戦の、最初の入口です。3を法とする小さな表現についての結果を、出発点にします。そこからの持ち上げは別の一歩で、追加の条件も必要です。

このつながりは、読む道筋の案内です。物語のたとえ自体が、この定理の証明になるわけではありません。

お茶の間で話す
ピップ
「3音なら吹ける。小さな曲から、コンサート全体へどう進むの?」
小さなオーディション

物語 → 証明ピップの3音の試演は残余モジュラー性への入口。レベルが正という仮定も、別に用意する必要があります。

正のレベル0 < M
ミカ
「まず数の情報を余りで比べよう。どの変換を認めるかを指定するレベルにも、条件が必要だよ。」
条件も一緒に

物語 → 証明旋律には条件の用紙が付きます。特にレベルがqの三乗で割り切れないという条件を残します。

導手の条件を残す¬ q ^ 3 ∣ M

物語の向こうにある考え方

非特異性・半安定性・3での既約性のもとで、正のレベルMでの残余モジュラー性と、素数の3乗や慣性固定点についての条件を得ます。重さ1の入力は特殊な八面体型のラングランズ–タネルの議論に由来します。重さ2への移行には依存先でアイゼンシュタイン級数とドリーニュ–セールの持ち上げを使います。

重さ2は、重さ1の2倍の音量という意味?

  • いいえ。数学的な変換則に関する指定です。
  • はい。大音量の形式です。

このページで物語と原文を読めます。証明の編集、クイズ、対話式のマップにはJavaScriptを有効にしてください。

最初の道がふさがったら、別の曲線に指紋を借りる作戦がある。

読む。試す。腑に落ちる。

  1. 漫画を読み、「物語」「数学」「Lean」で深さを選びます。
  2. 証明のプレイグラウンドへ。タクティクを編集すると、目標が変わります。
  3. 状態、言葉、ヒントを選んでみよう。まわり道も物語の一部です。

練習では小さな命題論理を検査します。FLTの抜粋は編集できる読み物で、リアルタイムのLean検証ではありません。FLT全体の検証は上流の報告として扱います。

わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

3音だけのオーディション

今は、一つだけ

迷ったら、天秤のケーキの話から。ひとまとまりずつで大丈夫。フェルマーの章なら、まず「物語」と「まず、この言葉から」を読もう。

言葉をほどこう

最初からLeanや大学の数学を知っている必要はありません。小さな物語では、使う言葉から説明します。

小さな手がかり

一般の式より先に、小さな例を見よう。「何を変えて、何を同じに保った?」と考えてみてね。

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。

最初の小さな物語から読む →