Sophie Germain

Biografia • Calcoli e pensieri elastici, femminili

Marie-Sophie Germain nasce il giorno 1 aprile 1776 a Parigi, figlia di Ambroise-François, un facoltoso mercante di seta e di Marie Madelaine Gruguelin. La casa di Sophie era un luogo di ritrovo per gli interessati alle riforme liberali, perciò ella venne esposta alle discussioni politiche e filosofiche durante i suoi primi anni.

All'età di 13 anni, Sophie lesse un resoconto sulla morte di Archimede dalle mani di un soldato romano. Venne toccata da questa storia e decise che anche lei doveva diventare una matematica. Sophie compì i suoi studi, insegnando lei stessa Latino e Greco. Lesse Newton e Eulero di notte avvolta nelle coperte quando i suoi genitori dormivano - essi avevano tolto il suo fuoco la sua luce e i suoi vestiti nel tentativo di allontanarla dai suoi libri. Alla fine i suoi parenti diminuirono la loro opposizione verso i suoi studi, e sebbene Germain non fosse né sposata né avesse ottenuto una posizione professionale, suo padre la aiutò finanziariamente durante la sua vita.

Sophie ottenne delle note di lettura per molti corsi dal Politecnico. Alla fine del corso di lettura di Lagrange sull'analisi, usando lo pseudonimo di M. LeBlanc, Sophie stese un foglio la cui originalità e intuito fecero cercare a Lagrange il suo autore. Quando scoprì che "M. LeBlanc" era una donna, il suo rispetto per il suo lavoro rimase intatto ed egli diventò il suo padrino e il suo consigliere matematico. Comunque, l'educazione di Sophie fu disorganizzata e casuale e non ricevette mai l'educazione professionale che avrebbe voluto.

Sophie Germain scrisse a Legendre sui problemi suggeriti dalla sua "Lettera sulla Teoria" dei Numeri del 1798, e successivamente la corrispondenza tra Legendre e Germain divenne virtualmente una collaborazione. Legendre incluse alcune delle sue scoperte in un supplemento alla seconda edizione della "Teoria". Molte delle sue lettere vennero pubblicate in seguito all'"Opera Filosofica" di Sophie Germain.

Ad ogni modo, la corrispondenza più famosa fu con Gauss. Sviluppò un completo intendimento dei metodi presentati nelle sue "Disquisizioni Aritmetiche" del 1801. Tra il 1804 e il 1809 scrisse una dozzina di lettere a lui, inizialmente adottando di nuovo lo pseudonimo di "M.LeBlanc" dato che aveva paura di essere ignorata poiché era una donna. Durante la loro corrispondenza, Gauss le diede una grande lode per le prove della teoria del numero, una valutazione che egli riprese nelle lettere ai suoi colleghi.

La vera identità di Germain venne rivelata a Gauss solo dopo l'occupazione francese del 1806 della sua città natale Braunschweig. Richiamando il destino di Archimede e temendo per l'incolumità di Gauss, contattò un comandante francese che era amico della sua famiglia. Quando Gauss seppe che l'intervento fu fatto grazie a Germain, che era anche "M.LeBlanc", le diede ancora più lodi.

Fra i suoi lavori fatti in questo periodo c'è quello sull'Ultimo Teorema di Fermat e un teorema che è diventato conosciuto come il Teorema di Germain. Esso rimase la più importante relazione sull'Ultimo Teorema di Fermat dal 1738 fino ai contributi di Kummer nel 1840.

Nel 1808, il fisico di Germain, Ernst F. F. Chladni visitò Parigi dove aveva condotto esperimenti sui fogli vibranti, esibendo le così chiamate Figure di Chladni. L'Istituto di Francia pose una competizione a premio con la seguente sfida: "formulare una teoria matematica delle superfici elastiche e indicare solo come si accorda con l'evidenza empirica". Venne posto un limite di due anni per tutti i partecipanti. La maggior parte dei matematici non riuscì a risolvere il problema, perché Lagrange aveva detto che i metodi matematici disponibili erano inadeguati a risolverlo. Sophie Germain comunque, passò la seguente decina di anni tentando di dedurre una teoria dell'elasticità, competendo e collaborando con alcuni dei più eminenti matematici e fisici.

Germain era l'unica partecipante alla competizione nel 1811, ma il suo lavoro non vinse il premio. Ella non dedusse le sue ipotesi dai principi della fisica né avrebbe potuto farlo a quel tempo perché non aveva avuto un'educazione nell'analisi e nel calcolo delle variazioni. Il suo lavoro era pieno di nuovi spunti, comunque. Lagrange, che era uno dei giudici della contesa, corresse gli errori dei calcoli di Germain e giunse a una equazione che egli credeva potesse descrivere i modelli di Chladni.

Il limite della contesa venne esteso di altri due anni, e di nuovo Germain rappresentava l'unica partecipante. Ella dimostrò che l'equazione di Lagrange rispecchiava i modelli di Chladni in molti casi, ma non poteva dare una deduzione soddisfacente dell'equazione di Lagrange dai principi fisici. Per questo lavoro ella ricevette una menzione onorevole.

Il terzo tentativo di Sophie Germain nella contesa nuovamente aperta del 1815 venne giudicato degno del premio di una medaglia di un chilogrammo d'oro, sebbene le lacune nel suo ragionamento matematico rimasero. Con disapprovazione del pubblico, ella non apparve come anticipato alla cerimonia della premiazione. Sebbene questo fosse il punto più alto della sua carriera scientifica, venne suggerito che ella pensò che i giudici non avessero apprezzato pienamente il suo lavoro e che la comunità scientifica non avesse mostrato il rispetto che sembrava a lei dovuto.

Certamente Poisson, il principale rivale sulla materia dell'elasticità e anche il giudice della contesa, mandò un laconico e formale riconoscimento del lavoro, evitando qualsiasi discussione seria con lei e ignorandola in pubblico.

Sebbene fosse stata Germain la prima a tentare di risolvere un difficile problema, quando altri con maggiore conoscenza, abilità e collegamenti presero in mano il suo lavoro, e l'elasticità diventò un importante genere scientifico, ella venne esclusa. Le donne semplicemente non venivano prese seriamente.

Germain tentò di estendere la sua ricerca, in un'opera sottoscritta nel 1825 a una commissione per l'Istituto di Francia, i cui membri includevano Poisson, Gaspard de Prony e Laplace. Il lavoro era afflitto da un gran numero di lacune, ma anziché riportarle all'autrice, la commissione semplicemente le ignorò. Il lavoro venne riscoperto nell'opera di de Prony e pubblicato nel 1880.

Germain continuò a lavorare in matematica e in filosofia fino alla morte. Prima di morire, ella abbozzò una lettera filosofica che venne pubblicata in seguito come "Considerazioni generali sull'età delle scienze e delle lettere nelle Opere Filosofiche". La sua opera fu ampiamente lodata da Auguste Comte. Venne colpita da un tumore al seno nel 1829; non scoraggiata da ciò combatté per la rivoluzione del 1830. Completò il lavoro sulla teoria del numero e sulle superfici curve (1831).

Sophie Germain morì a Parigi il 27 giugno 1830, all'età di 55 anni: il suo certificato di morte la ricorda non come matematica, né scienziata o filosofa, bensì come "rentier" (possessore di terre).