А может быть, вы математик? - [2]

Чтобы результат проверки был показательным, я подобрал задачи, не имеющие никакого практического значения. Мне нужно было выяснить, насколько ваш интерес к математике бескорыстен. В приведенных задачах все условно, надуманно; ситуации не являются в них жизненными. Это чистая игра ума. Тем не менее эти задачи непременно затронут всякого, в ком есть «математическая жилка».

Знаменитый английский математик Годфри Гарольд Харди утверждал, что «очень малая часть математического знания прямо используется в практике, а то, что используется, является сравнительно малоинтересным». Эта фраза, несмотря на кажущееся ее несоответствие действительности (мы ведь все время слышим разговоры о все возрастающей роли математики в достижениях других наук, техники, о ее роли в развитии народного хозяйства и т.д.), имеет очень глубокий смысл. Математика, безусловно, широко используется во многих областях, но используется больше косвенно, чем прямо. Творцы математики, как правило, не думают о применениях — последние возникают как некий побочный продукт мыслительных усилий.

Видели ли вы когда-нибудь маленьких лисят в зоопарке? Наблюдать за этими зверьками можно без конца. Они все время наскакивают друг на друга, борются, возятся. Воинственная игра составляет 99 процентов времени лисят, не занятого сном и едой. Примерно таким же образом ведут себя волчата, львята и другие детеныши млекопитающих.

Можно спросить: в чем смысл этой непрерывной игры? Выгода для вида в ней, вероятно, имеется: зверь с раннего детства вырабатывает определенные качества, которые понадобятся ему впоследствии, когда он будет охотиться, спасаться от врагов и прочее. Но ведь лисенок и львенок не знают о том, что тренировка окажется для них полезной. Объяснение механизма игры нужно искать не в абстрактных понятиях биологической целесообразности, а в тех конкретных свойствах, которыми обладают млекопитающие. В этих существах заложена огромная жизненная энергия, именно она обеспечивает процветание биологического класса. Но зверь не может с первых месяцев жизни знать, в каких случаях практически выгодно высвобождать энергию, а в каких нет. Экономии сил он научится уже в зрелом возрасте, в результате накопившегося опыта. Следовательно, игра есть побочное следствие тех особенностей зверя, которые обеспечивают ему успех в борьбе за существование, а не акция, сознательно направленная на подготовку к этой борьбе.

В этом смысле юного одаренного математика можно сравнить с резвящимся лисенком. Он не имеет ни малейшего представления о том, какие задачи важны для практики, а какие не важны. Скептическая мысль «а зачем это нужно?» не приходит ему в голову, так как математическая мощь, живущая внутри него, требует исхода, ей хочется расправить плечи, поиграть мышцами. Удалая умственная забава соответствует потребностям натуры, поэтому все кажется слишком интересным, чтобы возникали проблемы применения.

Как объяснить человеку, начисто лишенному математического таланта, почему хороша задача о цепочке и гостинице, хотя она самым явным образом вымышлена и ее решение абсолютно никому в жизни не понадобится?

Былинные богатыри в юношеских забавах отрывали сверстникам руки и ноги. Молодые гиганты не понимали, какие цели являются достойными применение их сил; это понимание пришло значительно позже, когда они железным заслоном встали против врагов на рубежах Родины. Так же развивается и гигант математической мысли. Прежде всего он ощущает потребность реализовать свои огромные мыслительные возможности, в частности решать задачи. Неважно, какие задачи, лишь бы они были достаточно трудными.

Как-то я шел по лесу с девочкой девяти лет. Это была весьма легкомысленная особа, любившая самые глупые забавы. Ребенок как ребенок — шаловливый, шумный. Я сказал ей: «Нужно идти домой», — потом добавил для усиления эффекта: «Домой идти нужно». И тут мне пришла мысль поиграть со своей спутницей. Я спросил ее:

— А сколько раз можно сказать эту фразу, переставляя по-разному ее слова?

— Шесть раз, — ответила она без малейшей паузы.

Я преподавал математику во многих вузах, поэтому смог оценить быстроту счета. Заметьте: я воспринял мгновенный ответ именно как молниеносный перебор в уме всех возможных вариантов построения фразы. Уже через несколько секунд я обнаружил, что жестоко ошибся.

- А если бы было четыре слова? — спросил я, сам не зная для чего, просто, чтобы поддержать разговор.

— Двадцать четыре, — ответила она, не прекращая даже занятия, которым в тот момент была поглощена, — обрывания лепестков у ромашки.

Мне стало не по себе. Тихим голосом я задал следующий вопрос:

— А если пять слов?

На этот раз она перестала заниматься цветком и взглянула на меня с искрой любопытства в глазах.

— Ну что ж, это можно подсчитать... двадцать четыре умножить на пять... сто двадцать!

Теперь уже сомнений не было: ученица третьего класса самостоятельно открыла формулу для числа перестановок из n элементов —

Р >n = n!

но не знала, что сделала открытие, ибо эта формула казалась ей слишком очевидной.

Девочка со столь блестящими способностями, с таким сильным и ясным мышлением, разумеется, не могла задать традиционного вопроса «середняка» — «Зачем это нужно?». Гимнастика была просто необходима ее великолепно устроенному уму. И потом, когда мы начали заниматься математикой серьезно и систематически, она ни разу не задумалась над проблемой практической полезности тех знаний, которые я ей сообщал. Для нее было самым естественным и приятным занятием решать задачи, если они не были очень уж простыми.