フェルマーの最終定理「おまけで証明」 IUT理論、京大・望月教授

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石倉徹也
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 京都大数理解析研究所の望月新一教授らが「宇宙際(うちゅうさい)タイヒミュラー(IUT)理論」を拡張し、解決までに350年以上かかった超難問「フェルマーの最終定理」を新たな方法で証明したとする論文が、東京工業大が発行する数学誌「Kodai Math.J.」に掲載されることが分かった。数学誌の編集委員会が、論文を受理したことを朝日新聞の取材に明らかにした。

 IUT理論は、望月さんが約20年かけて築いた数学の理論。「足し算やかけ算をする世界(=宇宙)を縦横無尽につなげ(=際)、数を自在に行き来させる」という斬新なアイデアで、難問「ABC予想」を解いたとする論文が今春、京大の数学誌に載った。当初から、IUT理論ならABC予想に限らず、様々な難問を解けるのではないかという声があった。

記事の後半では、取材に応じた望月新一教授との主なやりとりを紹介します。

 IUT理論が今回、挑んだのは、仏ピエール・ド・フェルマーが1637年ごろに提案した「nが3以上の自然数(正の整数)の時、(xのn乗)+(yのn乗)=(zのn乗)を満たす自然数x、y、zは存在しない」という予想。

「余白が狭すぎる…」解決まで350年以上

 nが2だとピタゴラスの定理となってx、y、zは無数に存在するが、3以上だと証明は極めて難しく、1995年に英国のアンドリュー・ワイルズ氏が楕円(だえん)曲線に関する「谷山・志村予想」の一部を解いて解決するまで証明されなかった。ワイルズ氏はこれで「数学のノーベル賞」とされるフィールズ賞の特別賞を受けた。

 フェルマーは生前、蔵書の余白に「私は真に驚くべき証明を見つけたが、それを記すにはこの余白は狭すぎる」という有名なメモを残したことで知られる。蔵書のメモはたくさんあったが、これだけが350年以上解かれず、「最終定理」と呼ばれるようになった。

 望月さんと京大数理研の星裕一郎准教授、英ノッティンガム大のイワン・フェセンコ教授ら5人は今回、IUT理論を拡張。「足し算とかけ算に関係する特別な不等式」を導いて最終定理の式に代入し、証明に行き着いたという。

 従来のIUT理論では、この不等式に未知の変数があったが、今回、この値が特定でき、突破口につながったらしい。チームは昨年にもほぼ証明したと発表していたが、修正した今回が「完全証明」としている。

取材に応じた望月教授、「別証明に取り組んだ意識ない」

 ABC予想や最終定理のよう…

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