Магия чисел. Математическая мысль от Пифагора до наших дней - [63]
Милон один был сильнее любых двадцати человек из взбесившейся толпы, он пробился сквозь них и убежал. Прошли годы. Глубоким старцем, в горьком и мучительном изгнании, в одиночестве встретил свой конец. Милон пытался разорвать раздвоенное трещиной дерево, но силы оставили его. Трещина сомкнулась, зажав как в тиски, его руки. Шел снег. Даже днем фигура человека, пытавшегося освободиться, четко выделялась на фоне снега, ну а когда взошла полная луна, пустынный пейзаж заблистал столь же ярко, как днем. Прежде чем беспомощный человек умер от голода или замерз, волки нашли его.
Другие не спаслись. Записи разнятся по числу погибших в огне. Некоторые повествуют, что и Пифагор оказался в огненной ловушке с лучшими своими учениками, когда толпа подожгла дом, предварительно заблокировав все выходы. Другие утверждают, что учитель скрылся и добрался до Метапонта, где нашел почитание себе и своему учению вплоть до времени, когда вечность забрала его.
Третьи рассказывают, что Пифагор не стал ждать, пока время возьмет власть над ним, и по достижении семидесятого дня рождения решил, что он прожил достаточно долго, и отказался от еды и питья. Спустя два столетия (а по свидетельству некоторых, и того меньше) после его смерти братство пифагорейцев повсеместно прекратило свое существование.
Глава 16
Намеки на бесконечность
Два вывода из позитивных достижений пифагорейцев в области арифметики и элементарной геометрии повлияли на последующее развитие науки и философии. Во-первых, вера в то, что «число» можно выразить определено таким образом, что по крайней мере физическая вселенная может быть последовательно описана в числовых значениях. Во-вторых, всеобщая уверенность в том, что выводы, полученные в ходе математических рассуждений, обладают большей достоверностью, нежели полученные любыми другими способами. Оба вывода были подвергнуты сомнению, особенно в последнее десятилетие XIX столетия. Каждое было последовательно изменено много раз, чтобы соответствовать возросшему уровню знаний, но базовые положения в обоих случаях оставались неизменными. Вместе они по-прежнему остаются сопряженными постулатами до сих пор не опровергнутой, но и не подтвержденной гипотезы: рациональный расчет (как минимум) физической вселенной возможен, и, когда он наконец будет выполнен, он будет соответствовать чувственному опыту и наделит человечество способностью предсказывать естественный ход развития природы.
В этой честолюбивой мечте не утверждается, что вся природа найдет отражение в одной-единственной формуле, как когда-то предполагали античные нумерологи. Но предвидение все более и более инклюзивного синтеза и последовательно более близкие приближения к «реальности» не все воспринимают как иллюзию, хотя сомневающихся предостаточно. Весь прошлый опыт подтверждает, что первый шаг в неизведанное в конкретном направлении может увести нас далеко от цели исследования, следующий уже не столь далеко, и так далее, пока мы не выдохнемся. Но все вместе приближаются к воображаемой конечной цели, хотя и никогда не достигают ее окончательно, а немногим приходится начинать путь сначала.
Ни в математике, ни в естествознании нет никакой уверенности в достижении подобного устойчивого прогресса. Одна надежда – что, продвинувшись по избранному пути столь далеко, мы (или наши преемники) сумеем найти верную дорогу к будущему. До настоящего времени все свидетельствует только лишь о беспорядочных предварительных исследованиях во многих направлениях с частыми возвращениями почти к отправной точке. Но не совсем. Некоторые знаменитые достижения все-таки имели место, пусть даже они лишь достигли преград, о которых и не подозревали наши предшественники. Они или удаляли преграды, или обходили их и перемещались на новое направление. Так же можем поступать и мы.
В этом непрерывном, хотя и не слишком заметном продвижении каждая эпоха передает следующей моральное обязательство не пренебрегать задачами, решенными только частично. Пока прошлое неясно, будущее неопределенно. Две трудноразрешимые задачи двадцатипятистолетней давности все еще сопротивляются окончательному решению и остаются столь же урожайными на новые методы скрупулезного размышления, как и в тот момент, когда с ними впервые столкнулись. Одна касается значения «числа»; другая – возможности и надежности дедуктивного умозаключения. Обе ведут свое начало от оптимистичной веры пифагорейцев, что «числа» в своем первозданном виде представляют собой самый простой язык, достаточный и для математики, и для рационального описания целой вселенной. Такой подход пифагорейцев был слишком упрощенным и явно недостаточным.
Как мы видели, ранние пифагорейцы признавали, что натуральные числа 1, 2, 3… и дроби, или «отношения», полученные делением одного целого числа на другое, не могут быть использованы для измерения столь элементарной «величины», как диагональ квадрата, сторона которого взята как единица измерения по длине. На самом деле они доказали, что корень квадратный из двух не является рациональным числом. В частности, они предположили, что их первичные числа (рациональные числа) не измеряют длину всех линий. Тогда возник вопрос значения такого понятия, как «длина линии». Было ли обязательно измерять все линии числами?
Перед читателями проходит история возникновения и развития основных идей геометрии, которые и сегодня приводят к новым взглядам и открытиям в кристаллографии, химии, геологии, генетике, микробиологии, архитектуре, строительстве, технике. Плоское и объемное, свойства кристаллов и правильных тел, симметрия, замкнутость и бесконечность Вселенной — эти темы-мелодии сливаются в книге в некий гимн во славу Геометрии. Для иллюстрирования книги использованы гравюры голландского графика М. К. Эсхера, геометрические по своему содержанию. Научно-художественная книга для широкого круга читателей.
Знание математики приобретает особое значение в нашу цифровую эпоху. Рассказывая о прошлом, настоящем и будущем математической мысли и о первооткрывателях важнейших математических законов, известный австрийский ученый и популяризатор науки Рудольф Ташнер посвящает нас не только в тайны цифр и чисел, но и шире — в тайны познания. «Из великого множества историй о якобы безмерной власти чисел я отдал предпочтение тем, в которых проводится идея о том, что числа не просто оказались у людей под рукой.
Принято считать, что математика – наука точная и совершенно скучная, но Эдвард Шейнерман берется доказать обратное. Он утверждает, что математика бывает не менее увлекательной, чем гуманитарные дисциплины. Как объяснить тот факт, что бо́льшая часть окружающих нас чисел начинается на единицу, а тех, что начинаются на девятку, – совсем мало? Каков наилучший путь выиграть выборы, если победителями становятся больше двух кандидатов? Как понять, насколько можно доверять даже самому высокоточному медицинскому тесту? Можно ли покрыть весь пол паркетинами в виде правильных пятиугольников и не оставить зазоров? Как проверить, не сфабрикована ли налоговая отчетность, всего лишь проанализировав первые цифры денежной суммы? Может ли математика пролить свет на вопрос о свободе воли? Ответы на все эти и многие другие вопросы вы найдете в этой книге.
Книга представляет собой автобиографию известного польского математика Станислава Улама. Широко известная на Западе, она так и не была переведена на русский язык. Книга написана в живом и ярком стиле, очень увлекательна, содержит много интересных исторических подробностей (из жизни С. Банаха, Дж. фон Неймана, Э. Ферми и др.). Для широкого круга читателей — от студентов до специалистов-математиков и историков науки. S. Ulam. Adventures of a Mathematician. Charles Scribner's Sons, New York, 1976.
Давид Гильберт намеревался привести математику из методологического хаоса, в который она погрузилась в конце XIX века, к порядку посредством аксиомы, обосновавшей ее непротиворечиво и полно. В итоге этот эпохальный проект провалился, но сама попытка навсегда изменила облик всей дисциплины. Чтобы избавить математику от противоречий, сделать ее «идеальной», Гильберт исследовал ее вдоль и поперек, даже углубился в физику, чтобы предоставить квантовой механике структуру, названную позже его именем, — гильбертово пространство.
По мнению профессора Элленберга, математика – это наука о том, как не ошибаться, и она очень сильно влияет на нашу жизнь, несмотря на то что мы этого не осознаем. Вооружившись силой математического мышления, можно понять истинное значение информации, считавшейся верной по умолчанию, чтобы критически осмысливать все происходящее.Книга будет полезна не только тем, кто увлечен математикой, но и тем, кто ошибочно считает, что им эта наука в жизни не пригодится.На русском языке публикуется впервые.