Логика чудес. Осмысление событий редких, очень редких и редких до невозможности - [33]

Если некоторое математическое утверждение гёделево, то математика не способна определить, истинно оно или ложно. Естественная наука, например физика или психология, возможно, сумеет установить, как обстоит дело в контексте реального мира, но математика не может дать никакого определенного ответа. Математика говорит только, что с ее точки зрения любой ответ был бы одинаково хорош — как утвердительный, так и отрицательный. Действительно, нашу математическую систему можно расширить новой аксиомой, содержащей либо само утверждение, либо его отрицание! В обоих случаях математика останется непротиворечивой (если, разумеется, она была непротиворечивой до этого), хотя разные случаи, возможно, потребуют разных математик. Например, если физики установят, что пространство обладает нулевой кривизной, математики создадут модель в форме старой доброй евклидовой геометрии. Однако если физики каким-то образом откроют, что пространство искривлено, то математики смогут предложить целый ассортимент разных неевклидовых геометрий, например разработанные Бойяи и Лобачевским. Вопрос о том, обладает ли пространство нулевой кривизной, — вопрос не математический. На самом деле физики пришли к убеждению, что кривизна пространства должна быть ненулевой.

В результате работы Гёделя математикам стало ясно, что математика не может исключить возможности параллельного существования нескольких разных математических систем, подчиняющихся разным законам. Мы уже видели, например, что цивилизации, имеющие разные концепции целых чисел, вполне могут существовать бок о бок. У некоторых цивилизаций может не быть понятия о нуле. Вспомним, что гипервещественное, бесконечно малое число 1/I тоже можно в некотором смысле считать нулем, так как оно меньше любого традиционного вещественного числа. Однако это не «настоящий» нуль, так как на это число можно делить, а с нашим традиционным нулем такую операцию проделать нельзя.

Тот факт, что некоторые явления происходят по законам Тихонии, не исключает возможности подчинения других явлений законам Диконии. Нам нужно построить науки обоих миров и тщательно обдумывать, к какому из них принадлежит то или иное конкретное явление. Так гёделевское мышление, первоклассное произведение тихонской науки, заложило основу для понимания чудес Диконии.

Изменение мировоззрения, вызванное открытиями Гёделя, позволило считать явления Диконии не менее закономерными, чем явления Тихонии. Хотя тихонская наука явила на свет распределение Коши, казавшееся странным, потому что у него нет стандартного отклонения, а также теорему Гёделя и идею об использовании опровержения G в качестве аксиомы, что привело к идее о гипервещественных числах, тихонское мышление не допускало, что такие аномальные объекты можно применить в реальном мире. Эти математические явления казались всего лишь теоретическими объектами, представляющими чисто теоретический интерес. Мы еще поговорим о том, что породило необходимость реального изучения Диконии. Первой областью, в которой потребовалось диконское мировоззрение, оказалась экономика.

6. Источники равновесия

Ежа невозможно как следует причесать. Всегда остается место, в котором иголки торчат в разные стороны.

В 1910 году голландский математик Лёйтзен Брауэр доказал одну странную математическую теорему[55]. Возьмите чашку кофе и как следует перемешайте его ложкой — сколь угодно сильно, но так, чтобы кофе оставался единой массой, не зачерпывая его ложкой и не выливая обратно. Закончив мешать, дождитесь, пока жидкость перестанет двигаться. Теорема Брауэра утверждает, что в кофе будет атом, который останется точно в том же месте, в котором он был до перемешивания. Другими словами, невозможно перемешать кофе в чашке так, чтобы все его атомы оказались в положениях, отличных от тех, в которых были до этого.

Можно предположить, что, если такой атом действительно существует, в конце перемешивания можно слегка сдвинуть его с места; в конце концов, никто не говорил нам, когда именно следует прекратить перемешивание. Но теорема Брауэра гарантирует, что при смещении этого конкретного атома какой-нибудь другой атом в какой-нибудь другой точке чашки сместится в свое исходное положение.

Разумеется, математики не выводят свои теоремы из чашки кофе. Я не хочу сказать, что кофе не играет никакой роли в создании математических теорем. Венгерский математик Альфред Реньи, который жить не мог без этого напитка, заметил однажды, что «математик — это устройство для преобразования кофе в теоремы». Но математики требуют точности, и их доказательство основывается не на чашке кофе, а на замкнутом, компактном и выпуклом множестве в некотором топологическом пространстве; вместо атомов они рассматривают точки этого пространства, а вместо перемешивания — отображение данного множества на само себя. Условие сохранения единой массы кофе выражается требованием непрерывности отображения. Тогда теорема формулируется следующим образом: непрерывное отображение из замкнутого, компактного и выпуклого множества имеет неподвижную точку. Это утверждение называется