Paul Cohen
Főnév
Paul Cohen (tsz. Paul Cohens)
- (informatika) Paul Joseph Cohen (1934–2007) amerikai matematikus, aki elsősorban a halmazelméletben elért forradalmi eredményeiről ismert. Legnagyobb hozzájárulása a matematika történetéhez az volt, hogy megoldotta a híres kontinuumhipotézis függetlenségi problémáját, és ezzel megváltoztatta a matematikai igazság természetéről alkotott nézeteket.
Korai élete és tanulmányai
Paul Cohen New Jersey államban született, zsidó származású családban. Kezdetben érdekelte a zene és a fizika is, de végül a matematika mellett döntött. Tanulmányait a University of Chicago-n kezdte, majd doktori fokozatát a University of Chicago-n szerezte 1958-ban, ahol elsősorban harmonikus analízissel foglalkozott.
A híres probléma – A kontinuumhipotézis
A kontinuumhipotézis (CH) egy Georg Cantor által 1878-ban felvetett probléma, amely így szól:
“Van-e olyan halmaz, amelynek számossága nagyobb, mint a természetes számoké, de kisebb, mint a valós számoké?”
Ez a kérdés hosszú ideig a matematika egyik legnagyobb rejtélye volt. A halmazelmélet, amely az összes matematika alapját képezi, a Zermelo–Fraenkel axiómarendszerre (ZF), valamint a kiválasztási axiómára (AC) épül. Ezen keretrendszerben próbálták eldönteni a CH igazságát.
Kurt Gödel már 1940-ben megmutatta, hogy a CH nem cáfolható a ZFC-ből (vagyis ha ZFC konzisztens, akkor a ZFC + CH is konzisztens).
Cohen forradalmi módszere: a kényszerítés (forcing)
Paul Cohen 1963-ban azonban megdöbbentő eredményt publikált: a kontinuumhipotézis nem is bizonyítható a ZFC-ből.
Ez azt jelenti, hogy a ZFC axiómarendszer sem nem cáfolja, sem nem bizonyítja a CH-t — azaz független tőle. Ez volt az első valódi függetlenségi bizonyítás a matematika történetében, amelyet nem Gödel-módszereivel, hanem egy új, saját maga által kifejlesztett technikával végzett.
Ez a technika az úgynevezett forcing (kényszerítés) volt. E módszer segítségével Cohen meg tudta konstruálni olyan modelljeit a halmazelméletnek, amelyekben a CH nem igaz, noha minden ZFC-axióma teljesül.
Ezzel megmutatta:
- Gödel: CH nem cáfolható ZFC-ből
- Cohen: CH nem bizonyítható ZFC-ből → Következmény: CH független ZFC-től
A hatás
Ez az eredmény mély filozófiai következményekkel járt. A matematikusok és logikusok kénytelenek voltak szembenézni azzal a ténnyel, hogy egy olyan természetesnek tűnő állítás, mint a CH, nem eldönthető az általánosan elfogadott matematikai axiómarendszerekben. Ez hasonló súlyú felfedezés volt, mint Gödel nemteljességi tételei.
A forcing-módszer hamar alapeszközzé vált a halmazelméletben, és más területeken is megjelent, például modellelméletben és topológiában.
Díjak és elismerések
Paul Cohen 1966-ban elnyerte a Fields-éremet, amit gyakran a „matematikai Nobel-díjként” emlegetnek. Ő volt az első, aki logikai eredményért kapta meg ezt a kitüntetést. Emellett elnyerte az amerikai National Medal of Science díjat is, és több matematikai társaság tiszteletbeli tagja lett.
Tudományos érdeklődés más területeken
Bár Cohen neve elsősorban a halmazelmélettel fonódik össze, más matematikai területeken is jelentős volt a munkássága. Például:
- Analízis: harmonikus analízisben kezdte pályafutását.
- Számelmélet: később a prímszámok eloszlásával is foglalkozott.
- Oktatás: a Stanford Egyetemen dolgozott hosszú ideig, és tanítványaiból számos kiváló matematikus került ki.
Személyisége és filozófiája
Paul Cohen híres volt eredetiségéről és filozófiai érdeklődéséről. Nem fogadta el vakon a matematikai „tekintélyeket” vagy dogmákat, hanem saját útját járta. Erősen hitt abban, hogy a matematikai igazság nem feltétlenül abszolút, hanem modellfüggő lehet — ezt demonstrálta a CH függetlenségével is.
Halála és öröksége
Cohen 2007-ben hunyt el. Munkássága azonban ma is élő és aktívan kutatott területeket alapozott meg.
Öröksége három pillérből áll:
- A forcing-módszer: mára szinte minden halmazelméleti kutatás eszköztárába tartozik.
- A függetlenségi eredmények: megmutatta, hogy még a legmélyebb matematikai kérdések is lehetnek eldönthetetlenek.
- A gondolkodás szabadsága: Cohen példája azt mutatta, hogy az intuíció és a bátorság képes forradalmasítani egy teljes területet.
Összefoglalás
Paul Cohen nemcsak egy rendkívüli technikai újítással gazdagította a matematikát, hanem megkérdőjelezte a matematika objektív igazságának fogalmát. A kontinuumhipotézis függetlenségének bizonyítása révén új korszakot nyitott a logikában és halmazelméletben. Munkássága ma is alapvető hatással van a matematika filozófiájára és axiomatikus felépítésére.
- Paul Cohen - Szótár.net (en-hu)
- Paul Cohen - Sztaki (en-hu)
- Paul Cohen - Merriam–Webster
- Paul Cohen - Cambridge
- Paul Cohen - WordNet
- Paul Cohen - Яндекс (en-ru)
- Paul Cohen - Google (en-hu)
- Paul Cohen - Wikidata
- Paul Cohen - Wikipédia (angol)