Наконец, будем считать е столь близким к 0, что им можно пренебречь. Имеем 2а = 0, следовательно, а = 0 — это корректная точка минимума данной функции.
Как можно видеть, после «приравнивания» мы получили уравнение, равносильное равенству нулю производной этой функции. Но в те времена не было известно ни о вычислении производных, ни о нахождении пределов функций. Поэтому не удивительно, что некоторые математики признавали этот метод лишь с оговорками. Но в этом случае Ферма проявил потрясающую интуицию. Он выглядел фокусником, который умело манипулирует алгебраическими выражениями и в итоге непостижимым образом получает желаемый результат.
Восстановление утерянных трудов Аполлония было частью амбициозного проекта, начатого Виетом и Марино Гетальди, к которым позднее присоединились Виллеброрд Снелл и сам Ферма, высоко ценивший Аполлония. Кроме этого, Ферма был великолепным знатоком античных языков, а благодаря знаниям математики с удивительной легкостью справился бы со сложной задачей перевести труды античных авторов с латыни и греческого. Поэтому неудивительно, что переводчики, работавшие со сложными научными текстами, обращались к нему за советом.
В Тулузе Ферма познакомился с Шарлем де Моншалем, специалистом по древнегреческому языку и большим библиофилом, чья коллекция рукописей впоследствии составила часть Королевской библиотеки. Ферма получил доступ к этому удивительному собранию. Моншаль продемонстрировал ему Les harmoniques — книгу о музыке, написанную византийским автором XIV века. Ферма прочитал ее и сделал несколько пометок на полях в своем стиле: когда он читал, то давал простор воображению, у него возникало множество идей, и он записывал их, чтобы вернуться к ним позже.
В Кастре он познакомился с Пьером Сапорта, который в 1664 году написал «Трактат об измерении текущей воды» (Traité sur la mesure des eaux courantes) — перевод на французский язык книги бенедиктинского священника Бенедетто Кастелли.
Он также перевел на французский одну из работ Торричелли на ту же тему. Кроме того, Сапорта решил включить в свой перевод описание инструмента для измерения плотности жидкостей, которое написал Ферма. Этот инструмент впервые описал Синезий, епископ из Кирены, современник Гипатии Александрийской. Тот же Кастелли указал, что до Ферма многие безуспешно пытались понять принцип действия этого устройства. Сапорта ценил эрудицию Ферма и посвятил ему свою книгу, осыпав похвалами: «Страницы этой тетради, которые остались пустыми, натолкнули меня на мысль наполнить их результатами, которые недавно сообщил мне несравненный господин Ферма, в высшей степени любезно отнесшийся ко мне во время нашей беседы». В этой же книге он пишет: «Все мудрецы, сведущие в литературе, оказывают нам помощь при толковании сложных пассажей, которые мы находим в книгах.
Я могу привести множество превосходных наблюдений, сделанных вами о Синезии, Фронтине, Афинее и о многих других авторах, а также те разъяснения, которые вы дали для изречений, оставшихся не понятыми Скалигером, Казобоном, Петавиусом и Сомме. Наконец, кажется, сеньор, что вы родились, чтобы править царством слов и быть высшим законодателем для всех мудрецов».
Эрудицию Ферма признавали многие из тех, кто его знал. Подлинный энциклопедист, не знавший границ между науками и языками, он интересовался всеми областями знаний. Ферма был готов выслушать любого и высказать свое мнение. Многие обращались к нему с просьбами о сотрудничестве.
Ферма делал заметки на полях прочитанных книг, отмечая свои наблюдения и мысли. По сути, работы Ферма стали известны только благодаря пометкам на полях книг из его личной библиотеки. В их числе «Смиряюсь пред Богом, или умирающим Христом» (Cede Deo seu Christus moriens) — поэма из ста стихов, написанная гекзаметром на латыни, которую он посвятил Гезу де Бальзаку. Поэма была зачитана в Академии Кастра в 1656 году.
Ферма глубоко уважал классиков и восхищался ими, но в то же время неустанно привносил новые идеи, «которые не записаны в книгах», ни древних, ни современных. Он восторгался трудами Фрэнсиса Бэкона и был полон энтузиазма основать новую науку. Как универсальный ученый, Ферма приветствовал объединение всех наук и разделял точку зрения Мерсенна: общение и обмен идеями, безусловно, способствуют прогрессу науки.
Например, в 1657 году он написал Кюро де ла Шамбру, говоря о рефракции: «Если бы вы могли позволить мне немного объединить мою геометрию с вашей физикой, то вместе мы бы создали новую общую работу».
Портрет Фрэнсиса Бэкона. Ферма очень высоко ценил этого английского философа, сторонника научного метода.
Кроме этого, Ферма наслаждался красотой математики. Он знал, что за доказательствами и теоремами сокрыта красота и философия знания. Он делился своими результатами и предлагал новые задачи подобно энтузиасту, который стремится заразить друзей своим увлечением. 25 декабря 1640 года он пишет Мерсенну: «Как только мне напишет г-н Френикль, я отправлю ему несколько гипотез, которые он, я надеюсь, оценит. Заявляю со всей скромностью, что они намного красивее, чем всё, о чем мы говорили до этого». Позднее, 2 августа 1641 года, Френикль пишет Ферма: «Методы, приведенные вами… поистине великолепны, и вы обладаете даром излагать ваши правила, что придает им определенную красоту, благодаря которой они ценятся еще выше».
Многие историки задаются вопросом: почему Ферма делал столько пометок, но почти не писал книг? Почему он не объяснял свои идеи и открытия? Но если мы лучше узнаем Ферма, то поймем, что он просто работал подобным образом. Он не был профессиональным математиком. Ему нравилось размышлять о математике, физике, литературе, философии, музыке и делать пометки. Он будто бы вступал в разговор с книгой и по мере возможности излагал свое мнение на узких полях. Это были словно мысли вслух. Но подробные и полные доказательства для всех возможных случаев он оставлял другим, возможно, более компетентным, или тем, у кого было больше времени. Написание книги потребовало бы сил, которых у него не было.
Он посвящал свой досуг размышлениям и подробному рассмотрению новых вопросов. Его интересы были столь обширны, что он не мог позволить себе задержаться и написать книгу с введением, объяснениями и подробными доказательствами. Как только вопрос становился ему ясен, он делал пометку и переходил к следующей теме.
Может показаться, что Ферма был поверхностным, хватался за разные темы, никак не связанные друг с другом, и не имел какой-то одной цели. Он не стремился заложить фундамент новой математики, как это сделал Виет в книге «Введение в аналитическое искусство», стараясь дать ответы на все вопросы, или как Декарт в книге «Геометрия», который попытался объяснить все природные явления. Но он был абсолютно уверен, что его методы помогали двигать науку вперед и полностью менять ее. Он давал другим новые средства для решения задач, ответы на которые не могли быть даны прежними способами.
Стиль работы Ферма, безусловно, составляет часть легенды о нем. Он решал задачи оригинально и творчески, но иногда в его решениях непросто разобраться, либо же он не приводил всех деталей, которые интересовали его современников. Его образ мышления лучше всего можно понять из его писем. В них он свободно говорит о науке без необходимости следовать формальному, книжному стилю. Кроме этого, письма были идеальным способом обмениваться новыми задачами. Если это требовалось, Ферма несколько углублялся в детали, но обычно он приводил лишь некоторые штрихи, словно указывая направление, в котором следует двигаться читателю, чтобы прийти к верному ответу. Так он показывал, что ему самому было известно решение, но он не собирается так просто рассказывать его. Его нежелание объяснять методы решения было частью игры, и ее кульминацией стала его последняя, великая теорема.
