¿Fermat realmente escribió su ‘último teorema’ en los márgenes de un cuaderno?

Escribió, esencialmente, que no hay soluciones enteras no triviales para [matemáticas] a ^ n + b ^ n = c ^ n [/ matemáticas] si [matemáticas] n [/ matemáticas] es un número entero mayor que dos. Afirmó además que había descubierto una maravillosa prueba de este hecho, pero que era demasiado largo para caber en el margen.

Después de que Fermat murió, la gente revisó sus cuadernos y libros, y encontró su copia de Arithmetica (un libro sobre ecuaciones de Diophantine) donde había hecho esta nota. La prueba en sí no se encontraba en ninguna parte.

Algunas personas todavía insisten en que quizás Fermat realmente tenía una prueba, y aún no la hemos encontrado. Sin embargo, creo que podemos concluir con bastante seguridad que ese no fue el caso.

La evidencia más reveladora, por supuesto, es que nadie ha podido encontrar tal prueba, y no se debe a la falta de esfuerzo. Creo que, lo más probable, Fermat pensó que tenía una prueba, pero luego se dio cuenta de que no funcionaría. Aquí es por qué sugeriría esto:

1.) Luego pasó a publicar pruebas del teorema para los casos especiales donde [matemáticas] n = 3 [/ matemáticas] y [matemáticas] n = 4 [/ matemáticas]. ¿Por qué se molestaría en hacer eso si estaba seguro de tener una prueba del caso general?

EDITAR: Como se señaló sabiamente en los comentarios, Fermat nunca publicó los casos n = 3 yn = 4 tampoco. Sin embargo, los únicos casos que mencionó, y los que desafió a otros a probar, fueron n = 3 yn = 4. Era común entre los matemáticos de esa época plantear desafíos para resolver diversos problemas (para los cuales ya tenían soluciones). Era una forma de probar su superioridad matemática, supongo. Los secretos matemáticos estaban celosamente guardados.

2.) La nota estaba al margen de uno de sus propios libros, y nunca fue destinada a ningún tipo de publicación. Muchas personas escriben en los márgenes de sus libros, pero no conozco a muchos que regresen meticulosamente y corrijan los errores que puedan haber cometido al hacerlo. ¿Por qué Fermat?

Franz Lemmermeyer (una autoridad en asuntos de la historia de la teoría de números) discute una gran discusión sobre esto en mathoverflow aquí: http://mathoverflow.net/a/33289/

Por ejemplo, esta nota en los márgenes de la copia de Fermat de la Aritmética de Diophantus no fue descubierta por el historiador, solo por el hijo de Fermat. Actualmente fechamos la nota en 1637, pero solo hay evidencia muy circunstancial para esa fecha; parece que la fecha de la nota solo se pudo haber dado a partir del siglo XX. Lemmermeyer también da el rango 1641–1645 para cuando Fermat demostró el caso n = 4.

Escribió su último teorema al margen de un libro que poseía sobre Ecuaciones diofantinas (ecuaciones polinómicas con soluciones enteras). No era un cuaderno en el sentido que lo tenemos hoy. El equivalente hoy sería escribir algo al margen de un libro de texto que intente revisar nuevamente.

El “último teorema” marginalia no se descubrió hasta después de su muerte. Nunca se molestó en escribir su maravillosa prueba en ningún otro lugar, aunque se cree que vivió durante años o décadas después de escribirse la nota.

No exactamente.

Él escribió que:

Cubum autem en duos cubos, aut quadratoquadratum en duos quadratoquadratos y generaliter nullam en infinitum ultra quadratum potestatem en duos eiusdem nominis fas est dividere cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas no caperet.

Esto se traduce en:

Es imposible separar un cubo en dos cubos, o un cuarto poder en dos cuartos poderes, o en general, cualquier poder superior al segundo, en dos poderes similares. He descubierto una prueba realmente maravillosa de esto, que este margen es demasiado estrecho para contener.

Dijo que tenía una prueba, pero que no la escribirá aquí. Desafortunadamente, incluso hasta el día de hoy no hemos encontrado la prueba que afirmó tener.

Hemos encontrado su prueba de la declaración para n = 3 yn = 4, por lo que creemos que escribió esto pensando que tenía una prueba basada en este trabajo en n = 3 y 4, pero no la publicó porque él Más tarde me di cuenta de que estaba mal, o alternativamente, que solo tenía una prueba para n = 3 y 4, y que simplemente se jactaba o exageraba su trabajo.

Sin embargo, algunas personas creen que él tenía una prueba, y que era elegante y del “siglo XVII”, pero aún no la hemos encontrado, porque nos hemos alejado de sus técnicas.

Para más información, sigue aquí.