POST 8# “Once upon a time…The Woman, Marie-Sophie Germain”

30 Giu POST 8# “Once upon a time…The Woman, Marie-Sophie Germain”

Un doppio insolito: donna tra i numeri… e uomo sulle carte.

Sophie nacque il 1 aprile 1776 a Parigi da una ricca famiglia di mercanti.

Si ritrovò a crescere nel pieno della rivoluzione francese e gli ideali rivoluzionari la segnarono nelle scelte future. All’età di 13 anni avvenne l’incontro con il suo unico grande amore… la matematica, quando lesse il libro ‘Storia della Matematica’ di Jean-Etienne Montucla. La colpì particolarmente la narrazione di come avvenne la morte di Archimede che, durante l’assedio di Siracusa essendo troppo assorto nelle sue ricerche, non rispose alla domanda postagli da un gendarme romano che per rabbia lo uccise.

Sophie iniziò ad approfondire la matematica studiando le opere di Newton ed Eulero. I genitori inizialmente non furono contenti di questa scelta ma le affidarono comunque un tutore privato che le permettesse di proseguire gli studi matematici. Vedendo poi l’insoddisfazione della figlia che desiderava frequentare l’università la incoraggiarono, ed è quindi nel 1794 che si iscrisse all’École Polytechnique a Parigi.

Anche se a quei tempi queste scuole erano precluse alle donne, Sophie riuscì ad iscriversi con uno stratagemma, ovvero, usando il nome di Antoine-August Le Blanc. Per non farsi scoprire non frequentò le lezioni ma studiò sulle varie dispense dei corsi.

Un giorno il famoso matematico e docente Joseph-Louis Lagrange, colpito dalla brillante bravura di questo ‘invisibile’ studente lo volle conoscere e fu così che Sophie fu costretta a rivelarsi. Lagrange gli diede il suo sostegno per continuare gli studi e le fece da mentore spronandola ad uno studio più avanzato tant’è che sotto la sua guida Sophie si dedicò alla Teoria dei numeri e all’ultimo teorema di Fermat. Il teorema afferma che non vi sono soluzioni intere positive dell’equazione xⁿ + yⁿ = zⁿ con n > 2. Il problema si riduce al caso in cui l’esponente sia un numero primo dispari.

Durante le ricerche individuò dei particolari numeri che soddisfacevano il teorema e per questo furono denominati ‘numeri primi di Sophie Germain’. Per approfondire lo studio sulla teoria dei numeri scrisse direttamente alla massima autorità in materia, Johann Friedrich Carl Gauss, iniziando così un rapporto epistolare sotto lo pseudonimo di Le Blanc per paura che essendo donna non fosse presa in considerazione.

Nel 1806 le armate di Napoleone invasero la Prussia dove Gauss viveva e Sophie preoccupata che gli potesse accadere la stessa sorte di Archimede, contattò un generale amico di famiglia che garantisse l’incolumità di Gauss. Il generale disse a Gauss di ringraziare Sophie per il trattamento di riguardo, ma questo nome era a lui sconosciuto e per questo Sophie fu costretta a rivelarsi. Contrariamente a quanto pensasse invece Gauss le diede ancora più lodi e le confermò la stima. Ma il rapporto finì quando Gauss venne trasferito per lavoro a Gottinga.

Nel 1808, il fisico Ernst Florens Friedrich Chladni visitò Parigi dove aveva condotto esperimenti sulle piastre vibranti. L’Accademia delle Scienze di Francia indisse un concorso a premio nel cui bando si chiedeva di formulare una teoria matematica per spiegare le affascinanti figure che si generavano negli esperimenti condotti dal fisico. Per tale concorso venne posto un tempo limite di due anni per tutti i partecipanti.  Sophie si dedicò così alle vibrazioni delle superfici elastiche e nel 1811 fu l’unica partecipante alla competizione, ma il suo lavoro non vinse il premio a causa di alcune imprecisioni nei calcoli ed il limite del concorso fu prorogato di altri due anni.

Con l’aiuto di Lagrange che era uno dei giudici, gli errori dei calcoli furono corretti e  giunse ad una equazione. Di nuovo Sophie fu l’unica partecipante e non vinse nemmeno questa volta ma ricevette una menzione onorevole.

Venne nuovamente aperto il concorso nel 1815 e il terzo tentativo di Sophie venne giudicato degno del premio di una medaglia d’oro del peso di 1 kg.

La soluzione corretta al problema della piastra è passata alla storia come Equazione differenziale di Lagrange e solo recentemente fu chiamata Equazione di Sophie Germain-Lagrange. Si tratta del maggior contributo all’Ultimo Teorema di Fermat dopo quello di Eulero del 1738 e fino al 1840 con Ernst Eduard Kummer; l’ultimo teorema di Fermat è stato dimostrato da Andrew Wiles solo nel 1994, con sofisticate teorie elaborate nel XX secolo.

In seguito alla ricerca sulle vibrazione delle superfici elastiche e alla sua opera sull’Ultimo teorema di Fermat, Sophie fu la prima donna ammessa a frequentare le sessioni dell’Accademia delle Scienze, un privilegio fino ad allora riservato solo alle mogli degli scienziati membri.

Il più importante contributo alla matematica fu ‘La memoria sulle vibrazioni delle piastre elastiche’, un lavoro ricco di brillanti intuizioni che gettò le fondamenta della moderna teoria dell’elasticità.

Oltre i contributi matematici, Sophie ha lasciato anche un certo numero di articoli di filosofia che furono ampiamente lodati dal filosofo Auguste Comte.

Sophie non completò gli studi all’École Polytechnique e quindi non riuscì ad ottenere la laurea nonostante i suoi grandi meriti scientifici. Nel 1830 l’università Georg-August di Gottinga, su pressione di Gauss, decise di assegnarle una laurea Honoris Causa. Purtroppo Sophie morì il 27 giugno 1831 a Parigi poco prima che l’Università potesse consegnarle l’onorificenza.

Oggi onorano la sua memoria a Parigi una scuola, ‘Le lycée Sophie Germain’ e una strada, la Rue Germain. Inoltre, anche un cratere del pianeta Venere porta il suo nome, Germain.