Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки - Ирина Львовна Радунская Страница 39

что, несмотря на низкое происхождение, на зависть коллег, его достижения — невероятные, не объяснимые уровнем знаний его времени — внушали почтение и даже страх. Он ошеломил современников своими удивительными находками в геометрии. Это Архимед нашёл, что поверхность шара в четыре раза больше площади его большого круга; поверхность шарового сегмента равна площади круга, радиус которого — прямая, соединяющая вершину сегмента с одной из точек окружности круга, служащего основанием сегмента; цилиндр, основание которого равно большому кругу шара, а высота диаметру шара, сам по объёму в полтора раза больше этого шара, а его поверхность (включая площади верхнего и нижнего оснований) в полтора раза больше поверхности шара. «Разумеется, — пишет Архимед Досифею, — эти свойства были присущи этим телам всегда, но они остались неизвестными всем геометрам; ни один из них не заметил даже, что эти тела соизмеримы между собой… Каждый, кто понимает в этом деле, может проверить правильность моих открытий».

Но кто бы ни пробовал это проверить — ничего не получалось. Решить задачу не мог никто. А свой метод решения Архимед не открывал — держал его в тайне.

Архимед поддерживал переписку со многими учёными и, по обычаю того времени, посылал им для доказательства свои новые теоремы. Тогда, как и много позже, в XVII–XVIII веках, учёные знакомили друг друга с условиями доказанных ими теорем, прежде чем опубликовать доказательство для общего сведения. Это считалось данью уважения к равному или старшему; и лишь молодым математикам было принято посылать новые теоремы вместе с доказательством. Свои теоремы Архимед отправлял Эратосфену, Конону, этим наиболее серьёзным учёным того времени, но, судя по различным источникам, ни Конон, ни Эратосфен не смогли повторить открытий Архимеда, не сумели справиться с теми задачами, которые решил он.

«Я посылал тебе мои открытия, чтобы ты сам попытался найти их доказательства, — писал он Эратосфену — Ты этого не сделал. Я, конечно, могу теперь без дальнейших рассуждений прислать мои решения, но от этого большой пользы не будет. Ты — серьёзный учёный и философ,

и хороший математик, поэтому не обижайся за правду».

Обижался ли Эратосфен? Попробуйте представить себя на его месте…

Наверное, математики жестоко завидовали Архимеду и удивлялись его всё новым и новым потрясающим, необъяснимым победам.

Его работы, безупречные с точки зрения традиционной математики того времени, ошеломляли читателя как чудо, сияние которого ослепляет, а истоки остаются тёмными.

Вот что писал Плутарх:

«Во всей геометрии нельзя найти более трудных и серьёзных задач, которые были бы притом изложены в более простой и наглядной форме, чем это сделано в сочинениях Архимеда. Одни видят в этом доказательства его таланта. По мнению других, то, что кажется каждому сделанным без усилий, было сделано упорным трудом. Самому не найти иной раз доказательств для решения задачи, но стоит обратиться к сочинениям Архимеда, и тотчас же приходишь к убеждению, что мог бы решить её сам, так ровна и коротка дорога, которой он ведёт к доказательствам».

Весьма примечательный отзыв! Видно, что он написан человеком, владеющим античной математикой. Но не математиком, пытающимся самостоятельно находить неизвестные ему решения задач.

У Плутарха даже не возникает вопроса о том, как находить сами решения. Это область профессиональных математиков, сфера гения, в которую даже наиболее образованный эллин не отваживался вступить. Плутарх явно довольствуется доказательством справедливости решения, полученного готовым.

Вопреки мнению Плутарха, для профессионального математика труды Архимеда вовсе не представлялись столь ясными. Наоборот.

Сложность задач, рассматриваемых Архимедом, казалась непреодолимой. Даже зная решение, трудно доказать его справедливость — так сложны и хитроумны необходимые построения и силлогизмы.

Архимед зачастую опускал часть выкладок, которые считал второстепенными. Опираясь на свои или чужие результаты, он обычно не даёт точных ссылок, указывая лишь: «как это было доказано в «Началах» (то есть Евклидом) или «как это было доказано ранее» (то есть им самим), полагая, что читатель досконально знает как «Начала», так и его собственные работы и обладает достаточной квалификацией, чтобы отыскать в них нужное.

В то время математики не баловали коллег ясностью изложения. Математический обычай тех времён заключался в том, что автор теоремы, открывший, скажем, истину, что 2x2 = 4, вовсе не обязан был доказывать это равенство. Он должен был доказать, что 2x2 не может быть ни больше, ни меньше четырёх. Если он сумеет убедить слушателей или читателей, что иное решение ведёт к абсурду, он выполнил свою задачу.

Приведение к абсурду — таков традиционный метод математиков в течение многих столетий.

Мы не будем здесь обсуждать все стороны этого метода. Отметим лишь одну положительную — он требовал безупречной логики и одну отрицательную — такой способ доказательства не обнаруживал хода решения задачи, а значит, не служил школой мысли, не мог помочь в решении других задач.

Архимед, боясь нарушить эту традицию и прослыть вольнодумцем, поступал как все: скрывал ход своих решений, а доказательства оформлял в стиле приведения к абсурду.

Лукавство или мужество?

О том, сколько недоразумений рождалось в результате такой двусмысленной, лживой практики, принятой у древних математиков, можно только догадываться. Наверно, не один из них увязал в этом болоте. Не избежал этой участи и Архимед. Но, запутавшись, он не смирился, он восстал!

Вот как это случилось.

В одном из своих писем Конону Архимед в числе прочих теорем поставил перед ним две, о которых он думал, что доказал их. Впоследствии Архимед установил, что доказательства ошибочны. Во второй части сочинения «О шаре и цилиндре» он приводит правильные решения теорем. Но до этого в предисловии к книге «О раковинообразных линиях», составленном, как и в остальных трудах этого цикла, в виде письма к Досифею, он пишет:

«Архимед желает здравствовать Досифею… Я перечислю здесь по порядку все теоремы, предложенные мною Конону, а особенно две из них, которые привели меня к неправильному выводу: пусть это будет устрашающим примером того, как люди, утверждающие, будто они умеют доказать всё то, что они предлагают решить другим, но не прилагающие собственных решений этих вопросов, в конце концов принуждены убедиться, что они брались доказать то, что доказать невозможно». Он намекает на безграничную возможность ошибок, связанную с громоздким многословием метода абсурда.

Далее, перечисляя свои теоремы, он в соответствующем месте указывает: «Следующая теорема была неверной, а именно вот что…» и «Не верна также и последняя предложенная мною для доказательства теорема…» В этом же тексте Архимед указывает, где он в своей книге «О шаре и цилиндре» дал правильные доказательства этих теорем.

Неполнота дошедших до нас текстов сочинений

Архимеда, их трудность, увеличивающаяся наличием разночтений