1930년 2월 23일, 일본의 수학자 시무라 고로 (志村五郎, 1930 ~ 2019) 출생

1930년 2월 23일, 일본의 수학자 시무라 고로 (志村五郎, 1930 ~ 2019) 출생

시무라 고로 (일: 志村五郎, 1930년 2월 23일 ~ 2019년 5월 3일)는 일본의 수학자이다.

페르마의 마지막 정리의 일반화된 경우인 모듈러성 정리를 추론한 것으로 유명하다.

– 시무라 고로 (志村 五郎, Goro Shimura)

.출생: 1930년 2월 23일, 시즈오카현 하마마츠시

.사망: 2019년 5월 3일 (89세)

.국적: 일본 제국 1930~1947, 일본 1947~2019

.직업: 수학자, 교수

.학력: 도쿄대학 이학부 (수학과 / 1952년 학사), 도쿄대학 대학원 (이학 / 1958년 박사)

시무라 고로 (志村五郎, 1930 ~ 2019)는 20세기 정수론과 산술 기하학 분야에서 독보적인 업적을 남긴 일본의 세계적인 수학자다

오사카대학 교수, 프린스턴 대학교 교수를 역임하였다.

○ 생애 및 활동

시무라 고로는 1930년 2월 23일 일본 하마마쓰에서 태어났다.

1952년 도쿄 대학교 수학과를 졸업하였으며, 1958년에 도쿄 대학교에서 수학 박사 학위를 취득했다.

대학원 도중에는 도교 대학에서 강의를 했으며 박사 학위 취득과 동시에 프랑스 파리의 프랑스 국립과학연구센터 (CNRS)에서 10개월 동안 연구원을 했다.

그리고 미국 프린스턴 고등 연구소에서 7개월 동안 연구했다.

다시 도쿄로 돌아온 뒤에는 이시구로 치카코와 결혼을 했다.

행정 업무보다 연구에 더 집중하기 위해 도쿄 대학을 떠나 오사카 대학 교수진에 합류하였지만, 열악한 일본의 상황에 만족하지 못하여 앙드레 베유의 추천을 통해 1964년에는 프린스턴 대학교의 교수가 되었다.

이후 30년 이상 프린스턴 대학교 수학과에 재직하면서 28명이 넘는 박사 과정 학생을 지도했다.

1999년에는 프린스턴 대학교에서 은퇴하여 명예 교수가 되었다.

1977년 콜 상, 1991년 아사히 상, 1996년에는 스틸 상을 수상했다.

2019년 5월 3일 뉴저지 주 프린스턴에서 89세의 나이로 사망했다.

• 업적

1955년에 수학자 친구인 타니야마 유타카[2]와 함께 보형형식(Modular form)을 연구하다 보형형식이 타원곡선과 밀접한 관계가 있음을 발견하여 이를 타니야마-시무라의 추론이라는 이름이 붙여졌다. 놀랍게도 이 추론은 페르마의 대정리를 증명하는 결정적인 열쇠가 되었고 이후 이것도 같이 증명되면서 ‘모듈러성 정리’로 격상되었다.

하지만 이를 증명하는 데에 무려 40년 가까운 세월이 걸려야 했다. 여러 연구가 이뤄졌지만 1984년, 게르하르트 프라이가 바로 타니야마-시무라의 추론이 증명되면 덩달아 페르마의 마지막 정리도 증명된다는 주장을 했다. 그는 페르마의 방정식을 조금만 변형하면 전형적인 타원 곡선의 형태가 나왔으며, 프라이는 이 방정식은 모듈러 형식으로 변환될 수 없다고 주장했다. 만일 프라이의 주장이 사실일 때, 타니야마-시무라의 추론이 사실로 증명된다면 변형된 페르마의 방정식은 존재할 수 없고, 따라서 페르마의 방정식 자체가 거짓이 되면서 페르마의 마지막 정리는 증명되는 것이었다. 그러나 프라이는 페르마의 방정식을 변형한 식이 모듈러 형식으로 변환될 수 없는지 설명하지 못했다. 그것을 설명하기 위해 여러 수학자들이 연구한 끝에 켄 리벳에 의해 프라이의 주장은 사실로 증명되었다. 이로써 타니야마-시무라의 추론과 페르마의 마지막 정리는 한 몸이 된 것이다.

이후 수학자들은 타니야마-시무라의 추론에 매달렸다. 그러나 좀처럼 실마리가 나오지 않자 수학자들은 다시 비관적인 태도를 보이기 시작했다. 대부분의 수학자가 타니야마-시무라의 추론이 증명 불가능하다는 회의적인 태도를 가졌으나, 결국 타니야마-시무라의 추론 중 준안정 상태에 대한 증명이 1994년 영국의 수학자 앤드루 와일스에 의해 이루어졌다. 와일스는 다른 수학자들과의 교류를 최소화하고 은둔 생활을 하며 7년간의 긴 연구를 한 끝에 1993년에 이 명제의 증명을 내놓았으나, 사소하지만 치명적인 논리적 오류가 발견되어 1994년 새로운 기법을 사용해 완벽히 증명하였다. 와일스가 준안정 상태의 경우를 증명했다는 소식을 들은 시무라는 ‘거봐 내가 뭐랬어’라고 말했다 한다.

학력 및 경력: 도쿄 대학교에서 박사 학위를 받았으며, 오사카 대학교를 거쳐 1964년부터 프린스턴 대학교 교수로 재직하며 수많은 제자를 양성했다.

다니야마-시무라 추측: 1950년대에 동료 다니야마 유타카와 함께 모든 타원 곡선은 모듈러 형식과 연결된다는 파격적인 가설을 세웠다. 이 추측은 훗날 앤드루 와일즈가 페르마의 마지막 정리를 증명하는 핵심 열쇠가 되었다.

시무라 다양체: 자신의 이름을 딴 ‘시무라 다양체 (Shimura variety)’ 개념을 정립하여 현대 정수론과 대수 기하학의 가교 역할을 했다.

기타 활동: 수학 외에도 일본 도자기인 이마리 자기 수집가로 유명했으며, 관련 저서를 남기기도 했다. 그의 자서전 《수학자의 지도》 (The Map of My Life)는 한국어번역본으로도 출간되었다.

• 기타

전공이 전공인지라 보형형식 관련 용어에 그의 이름이 쓰인다.

타니야마와 만나게 된 계기는, 두 사람이 도서관에서 빌려 읽으려던 논문이 우연히 겹친 것이라고 한다. 원래는 시무라가 눈독 들이던 책이었는데, 타니야마가 먼저 빌려가서 언제 그 논문을 다 읽을 수 있을지 묻기 위해 시무라가 편지를 보냈다. 그 과정에서 두 사람은 실제로 만나 만찬을 같이하는 등 친해졌고, 그것이 모듈러성 정리의 공동연구로 이어졌다.

Springer Verlag에 의해 Collected Papers가 총 4권으로 출간되었다. Annals of Math에 무려 25개나 투고했다.

○ 저서

• 수학 관련

Shimura, Goro; Taniyama, Yutaka (1961), 《Complex multiplication of abelian varieties and its applications to number theory》, Publications of the Mathematical Society of Japan 6, Tokyo: The Mathematical Society of Japan, MR 0125113 이후 Shimura (1997)로 확장 및 재출판.
Shimura, Goro (1968). 《Automorphic Functions and Number Theory》. Lecture Notes in Mathematics, Vol. 54. Springer.
Shimura, Goro (1971년 8월 1일). 《Introduction to the Arithmetic Theory of Automorphic Functions》. Princeton University Press.
Shimura, Goro (1997년 7월 1일). 《Euler Products and Eisenstein Series》. CBMS Regional Conference Series in Mathematics. American Mathematical Society.
Shimura, Goro (1997). 《Abelian Varieties with Complex Multiplication and Modular Functions》. Princeton University Press. Shimura & Taniyama (1961)의 확장판.
Shimura, Goro (2000년 8월 22일). 《Arithmeticity in the Theory of Automorphic Forms》. Mathematical Surveys and Monographs. American Mathematical Society.
Shimura, Goro (2004년 3월 1일). 《Arithmetic and Analytic Theories of Quadratic Forms and Clifford Groups》. Mathematical Surveys and Monographs. American Mathematical Society.
Shimura, Goro (2007). 《Elementary Dirichlet Series and Modular Forms》. Springer Monographs in Mathematics. Springer.
Shimura, Goro (2010년 7월 15일). 《Arithmetic of Quadratic Forms》. Springer Monographs in Mathematics. Springer.

• 대중 서적

Shimura, Goro (2008년 6월 1일). 《The Story of Imari: The Symbols and Mysteries of Antique Japanese Porcelain》. Ten Speed Press.
志村五郎 (2008년 6월 25일). 《記憶の切繪図》 기억의 기리에즈. 筑摩書房.
Shimura, Goro (2008년 9월 5일). 《The Map of My Life》. Berlin: Springer-Verlag.
시무라 고로 (2022년 5월 13일). 《수학자의 지도》. 이끼미디어. 372쪽.

• 논문집

Shimura, Goro (2002). 《Collected Papers》. I: 1954–1965. Springer.
Shimura, Goro (2002). 《Collected Papers》. II: 1967–1977. Springer.
Shimura, Goro (2003). 《Collected Papers》. III: 1978–1988. Springer.
Shimura, Goro (2003). 《Collected Papers》. IV: 1989–2001. Springer.

참고 = 위키백과

크리스천라이프 편집부