Том 18. Открытие без границ. Бесконечность в математике - [5]
* * *
БЕСКОНЕЧНОСТЬ И ОТЦЫ ЦЕРКВИ
В Средневековье споры об актуальной бесконечности не могли вестись в математической плоскости, поскольку бесконечность считалась свойством исключительно божественного и, следовательно, о ней могли рассуждать лишь богословы. Как говорил Аврелий Августин, «бесконечен лишь Бог и его мысли». Удивительно, но несмотря на это церковные сановники отрицали, что Бог способен создать актуальную бесконечность. Фома Аквинский в своем труде «Сумма Теологии» показал: хотя Бог всемогущ и бесконечен, он не может создать нечто абсолютно безграничное. Этот вывод можно оправдать, только если признать, что актуальная бесконечность в богословии равносильна абсолютному злу.
* * *
Вопрос: Что такое бесконечность?
Ответ: Что-то, что никогда не заканчивается.
Вопрос: И что это означает?
Ответ: Что ее части можно пересчитывать бесконечно долго.
Вопрос:Почему счет никогда не закончится?
Ответ: Потому что последнего числа не существует.
Вопрос:Откуда вы знаете?
Ответ: Я не могу это доказать. Я в это верю.
Вопрос: Иными словами, речь идет о вере.
Ответ: Не совсем. Я знаю, что каким бы большим ни было число, я всегда могу прибавить к нему другое число.
Вопрос:Я не согласен с этим. Даже если всю жизнь вы будете заниматься исключительно подсчетами, ваша жизнь конечна, и вы не сможете складывать числа неограниченное время.
Ответ: Это не важно — подсчетами могут заниматься несколько поколений людей.
Вопрос:Но жизнь на Земле также не вечна. Даже время существования самой Солнечной системы четко отмерено.
Ответ: Все равно. Не нужно, чтобы кто-то выполнял эти подсчеты в действительности. Достаточно знать, что это можно сделать. Даже если бы на Земле не было людей, это можно было бы сделать. Если никто не может сделать что-то, это не означает, что это «что-то» не существует.
Вопрос:Таким образом, бесконечность — это нечто, существующее независимо от нас.
Ответ: Разумеется.
В этих вопросах и ответах скрыты основные различия между актуальной и потенциальной бесконечностью. Тот, кому мы задали эти вопросы, очевидно склоняется к точке зрения Аристотеля.
* * *
НА КОСТЕР РАДИ БЕСКОНЕЧНОСТИ
В 1600 году Джордано Бруно (1548–1600) совершил «грех», представив, что мы живем в бесконечном пространстве, содержащем бесконечное множество миров. Затем он сделал ошибку, высказав эти мысли публично, за что был сожжен на костре. До этого он семь лет провел в заключении и перенес всевозможные пытки. Это доказывает, что, во-первых, Бруно был абсолютно уверен в своей гипотезе о бесконечности и в своем праве на свободу мысли и, во-вторых, идти против большинства в ту эпоху было опасно. Печальный парадокс заключается в том, что в настоящее время научное сообщество достигло определенного консенсуса и склоняется к мысли о том, что наша Вселенная может быть конечной. Вывод: идея — это всего лишь идея, ради нее можно поставить под удар авторитет, но не жизнь. Идея того не стоит.
Бронзовый барельеф итальянского скульптора Этторе Феррари (1848–1929), на котором изображен суд римской инквизиции над Джордано Бруно. Кампо деи Фиори, Рим.
Мы знакомимся с потенциальной бесконечностью уже в первые годы обучения в школе. Бесконечность связана с понятием счета и, следовательно, с натуральным рядом, а также с циклическими процессами, связанными с течением времени: за днем следует ночь, за ночью — день и т. д. Наши представления о бесконечности обычно остаются неизменными, и если они вступают в противоречие с интуицией, то это не ведет к каким-то заметным потрясениям. В действительности же они остаются более или менее неизменными потому, что мы редко используем их при решении каких-то сложных задач.
С актуальной бесконечностью дело обстоит совершенно иначе: она фигурирует во многих математических задачах, причем появляется внезапно, не оставляя времени на подготовку, поэтому неизбежно возникают противоречия, которые порой очень сложно преодолеть. Этот конфликт проявляется особенно остро, когда мы начинаем изучать математический анализ. Были проведены и до сих пор ведутся исследования, цель которых — определить, как и когда следует объяснять фундаментальные понятия при изучении математики и, в частности, математического анализа.
Для неспециалистов поясним, что математический анализ обычно начинают преподавать в старших классах, затем он изучается в течение двух-трех лет практически на всех технических факультетах вузов.
* * *
ПРИНЯТИЕ АКТУАЛЬНОЙ БЕСКОНЕЧНОСТИ
Большинство опросов, проведенных среди населения, показывают, что 50 % опрошенных не признают существования актуальной бесконечности. Интересно, что эта точка зрения не меняется с возрастом. Иногда случается так, что даже преподаватели, объясняющие студентам материал, для понимания которого актуальная бесконечность играет определяющую роль, лишь «следуют правилам игры», но в глубине души считают, что актуальная бесконечность как таковая не должна существовать.
* * *
Попытка включить теорию множеств в курс средней школы в рамках программы современной математики, по мнению многих преподавателей, оказалась неудачной.
