القاهرة: الأمير كمال فرج.

نجحت فتاة تبلغ من العمر 17 عامًا في حل واحدة من أكثر المسائل الرياضية غموضًا، لتثير دهشة الخبراء في علم الرياضيات وتصبح نجمة صاعدة في هذا المجال.

ذكر تقرير نشرته مجلة Quanta أن عالمة الرياضيات الناشئة، هاناه كايرو، قامت بحل واحدة من أكثر المسائل الرياضية غموضًا، لتصبح بذلك نجمة صاعدة في هذا المجال. فقد نجحت في دحض تخمين ميزوهاتا-تاكيوتشي، وهو افتراض قديم يعود لعقود مضت في الرياضيات العليا. ومن الشائع في هذا المجال أن تصبح الفرضيات القائمة على الملاحظات هدفًا لتحديات وبراهين مضادة رسمية.

وذكرت المجلة أن العبقرية الرياضية التي تلقت تعليمها في المنزل أتقنت حساب التفاضل والتكامل في سن الحادية عشرة، وعلّمت نفسها بنفسها من كتب دراسية على مستوى الدراسات العليا. كما عملت عن بعد مع أساتذة استأجرهم والداها كمدرسين خصوصيين. وعندما بدأ الإغلاق بسبب جائحة COVID-19 في عام 2021، انضمت كايرو إلى نادي Math Circles في فرعه بمدينة شيكاغو، الذي يجمع المعلمين والطلاب لحل المسائل الرياضية.

البرنامج الصيفي في بيركلي

في سن الرابعة عشرة، قررت كايرو الانضمام إلى الفرع المرموق للنادي في بيركلي، كاليفورنيا، الذي يقدم برنامجًا صيفيًا عبر الإنترنت مدته أسبوعان. في طلبها لعام 2022، ذكرت أنها تمتلك بالفعل معرفة مكتسبة ذاتيًا تعادل درجة علمية متقدمة في الرياضيات الجامعية، مما أهلها للالتحاق بالبرنامج.

وعلّقت زفيزديلينا ستانكوفا، عالمة الرياضيات من جامعة بيركلي ومؤسسة نادي Math Circle في المدينة، قائلة: "هاناه تتجاوز المألوف بشكل كبير. في كل مرة تتقدم فيها إلى مدرسة أو برنامج، تكون متقدمة بعدة مستويات."

تحدي التخمين الرياضي

بعد إكمال البرنامج للمرة الثانية، بدأت كايرو تفكر في الحصول على تعليم عالٍ رسمي لاستكمال معرفتها. أرشدتها ستانكوفا إلى برنامج التسجيل المتزامن في جامعة بيركلي، الذي يسمح للطلاب الموهوبين مثلها بأخذ دروس جامعية أثناء إكمالهم للمدرسة الثانوية. هناك التقت بعالم الرياضيات والبروفيسور رويكسيانغ تشانغ، الذي عرّفها على تخمين ميزوهاتا-تاكيوتشي.

على الرغم من ذكائها، واجهت كايرو صعوبة كبيرة في حل المسألة. عندما أعطى تشانغ طلابه صيغة مبسطة من التخمين، شجعهم على التفكير بعمق في براهينهم. وقد استجابت كايرو لذلك، لكن نظرياتها الأولية كانت تُرفض مرارًا وتكرارًا.

وقالت كايرو للمجلة: "كنت أذهب لساعات العمل وأسأله: هل هذه الأفكار ناجحة؟ اتضح أنها لم تكن كذلك لأنها كانت سخيفة. كان هناك هذا الأخذ والعطاء. كنت أقدم أفكارًا جديدة وأسأله عما إذا كانت ناجحة، وكان يقول لا."

نهج جديد يُدهش الخبراء

وبدلاً من أن تُحبط، استمرت كايرو في تجاربها الفكرية، ونجحت في النهاية في التوصل إلى نهج جديد للتخمين يتضمن مجموعة غريبة من الأمواج التي تقع جميعها على سطح منحني واحد. وبدلاً من أن تلغي بعضها بعضًا، كما هو الحال في النظرية الأصلية، قامت بتضخيم بعضها بعضًا بطريقة يحظرها تخمين ميزوهاتا-تاكيوتشي. قامت كايرو بتبسيطه ليكون مباشرًا قدر الإمكان، وهذه المرة، اقتنع به تشانغ.

بعد نشر ورقة بحثية حول برهانها في فبراير الماضي قبل مراجعة الأقران، ساد عالم الرياضيات حالة من الصدمة، خاصة عندما اكتشفوا مدى صغر سن كايرو.

وقال إيتامار أوليفيرا، الباحث في الرياضيات بجامعة برمنغهام في المملكة المتحدة الذي قضى سنوات في دراسة تخمين ميزوهاتا-تاكيوتشي: "كنا جميعًا مصدومين تمامًا. لا أتذكر أني رأيت أي شيء كهذا من قبل."

عالم الرياضيات في جامعة إدنبرة، توني كاربيري، الذي قضى عقودًا في دراسة التخمين، كان مندهشًا بالمثل، خاصة بعد أن علم كم كانت كايرو صغيرة عندما كتبت ورقتها.

وقال لمجلة Quanta: "كنت منبهرًا تمامًا. كانت هذه المسألة هي المفضلة لدي منذ ما يقرب من 50 عامًا، وقد دُهشت تمامًا."

القفز إلى الدراسات العليا

بينما احتفل عالم الرياضيات بنجمته الجديدة، قررت الفتاة مرة أخرى تغيير المشهد، وهذه المرة للالتحاق بجامعة ماريلاند، التي كانت مع جامعة جونز هوبكنز الجامعتين الوحيدتين اللتين وافقتا على قبولها في الدراسات العليا دون شهادة ثانوية أو درجة جامعية. وستبدأ دراستها في الخريف، وعندما تنهيها، ستكون تلك أول شهادة أكاديمية تحصل عليها.