Безумные русские ученые. Беспощадная наука со смыслом
Независимо от точной формулировки постулата о параллельности прямых ученые сомневались, является ли он самостоятельным относительно других постулатов или же, напротив, выводится из них с помощью искусных рассуждений и его можно исключить из списка аксиом. Через эти сомнения прошли все греческие и арабские комментаторы «Начала» и исследователи эпохи Возрождения.
И вот в одном из своих писем другу-математику Гаусс признавался, что после тридцати лет размышлений пришел к выводу: что может существовать геометрия, в которой пятый постулат не выполняется. А Гаусс, как мы уже упоминали в главе, посвящённой Лобачевскому, был близко знаком с одним из преподавателей математики Казанского университета, немцем по национальности, где и проходил обучение русский гений. Так неевклидовая геометрия открыла путь в новые миры.
Альберт Эйнштейн, например, сумел извлечь пользу из сложившейся ситуации и благодаря неевклидовой геометрии решил задачу, не дававшую покоя самому Исааку Ньютону. Согласно закону всемирного тяготения, открытому Ньютоном в 1685 году, два тела притягиваются друг к другу с силой, которая увеличивается с ростом произведения их масс и с уменьшением квадрата расстояния между ними. Этот закон позволил описать движение планет и траекторию падения яблок с деревьев, однако важнейший вопрос по-прежнему оставался без ответа: как может Земля воздействовать на Луну, если их разделяет почти 400 тысяч километров? Действие, совершаемое на расстоянии, считалось чем-то относящимся к алхимии и ни в коем случае не могло быть принято научной школой того времени. Чтобы преодолеть это препятствие, был даже воскрешен эфир, упоминавшийся в греческой мифологии, – летучая субстанция, заполняющая промежутки в пустоте, благодаря которой сила тяготения распространяется от одного тела к другому. Однако различные эксперименты поставили под сомнение существование эфира или чего-то подобного.
И тогда на сцену вышел Эйнштейн. Любой может представить себе, что произойдет с простыней, которую натянули два человека, если в ее центр бросить мяч, однако предположить, что точно так же ведут себя планеты в космосе, смог лишь этот гениальный сотрудник патентной конторы в Берне. Тело столь большой массы, как Земля, искажает пространство вокруг себя, и гравитация есть не что иное, как мера кривизны пространства. Если маленький шарик бросить на простыню, деформированную под весом мяча, он немедленно скатится к ее центру. Аналогично, тело в состоянии свободного падения притянется к поверхности Земли в результате искажения пространства вокруг нее. Если тело находится далеко от Земли и при этом движется, как, например, Луна, то благодаря искажению пространства оно не притянется к Земле, а будет удерживаться на земной орбите. Таким образом, в той геометрии, где гравитация является мерой кривизны пространства, пятый постулат Евклида не выполняется.
Эйнштейна совершенно не волновало, что его теория относительности разрушила мечты о евклидовом космосе, поскольку со временем он понял, что геометрия носит сугубо формальный характер. В первой главе книги «О специальной и общей теории относительности» – научно-популярном изложении результатов своих исследований, опубликованном в 1920 году, – Эйнштейн объясняет, что геометрия основана на ряде понятий («точка», «плоскость» и «прямая»), которые мы четко представляем себе, а также на определенных простых предположениях, аксиомах, которые кажутся нам истинными, если трактовать их согласно нашим представлениям о понятиях геометрии, к которым они относятся. Однако ничто не указывает, что в геометрии эти понятия нужно понимать точно так же, как и в обычной жизни, – напротив, геометрия есть не более чем множество абстрактных идей и отношений между ними.
Напомним, что и Васильев, и Лобачевский были связаны непосредственно с Казанским университетом. К 1910–1914 гг. относятся новаторские работы Н. А. Васильева по логике, которую он называл воображаемой и в которой предвосхищались многозначные, паранепротиворечивые, многомерные и иные неклассические логики.
Возникновение логики как науки имело две предпосылки. Во-первых, это зарождение и первоначальное развитие наук. Этот процесс получает развитие в Древней Греции с VI в. до н. э. Зарождение науки требовало исследования природы мышления как средства познания. Во-вторых, возникновение логики было связано с развитием ораторского искусства. Логика должна была объяснить, как должна строиться речь и какими свойствами она должна обладать.
Поэтому не случайно, что именно Греция стала родиной такой науки, как логика.
Основателем логики принято считать древнегреческого философа Аристотеля, который изложил свои идеи в работе «Органон». Согласно Аристотелю «мышление – это не конструирование или создание умом некой новой сущности, но, скорее, уподобление в акте мышления чему-то, находящемуся вовне». Предметом формальной логики Аристотеля выступали:
1) основные виды бытия, которые подпадают под отдельные понятия и определения;
2) соединения и разделения этих видов бытия, которые выражаются в суждении;
3) способы, которыми ум при посредстве рассуждений может перейти от истины известной к истине неизвестной.
В Средние века (VI–XIV вв.) логика была в значительной мере подчинена богословию. В этот период теоретический поиск в логике развернулся вокруг проблемы объяснения общих понятий – универсалий. При этом на всем протяжении Средних веков систематическая разработка формальной логики почти не выходила за пределы силлогистики. Основателем арабоязычной логики считается сирийский математик аль-Фараби. Его логика направлена на анализ научного мышления. Аль-Фараби выделяет в логике две ступени: одна охватывает представления и понятия, другая – теорию суждений, выводов и доказательств.
В эпоху Возрождения логика переживала настоящий кризис. Она расценивалась в качестве логики «искусственного мышления», основанного на вере, которому противопоставлялось естественное мышление, базирующееся на интуиции и воображении.
Новый, более высокий этап, в развитии логики начинается с XVII в. Его начало было связано с появлением работы Ф. Бэкона «Новый Органон». В этом труде автор стремится разработать приемы исследования самой природы. Он положил начало созданию механизмов установления причинно-следственных связей в объективной реальности. Таким образом, Ф. Бэкон стал родоначальником индуктивной логики, в которой нашли отражение процессы получения новых общих знаний на основе данных, полученных путем эмпирических исследований.
В дальнейшем индуктивная логика была систематизирована и значительно расширена в работах Дж. Фр. Гершеля и Дж. Ст. Милля. Последний в своем труде «Система логики» подверг критике те направления философии, согласно которым знание и поведение исходят из врожденных идей и морального чувства. «Напротив, – доказывал он, – знание имеет своим источником опыт, соединенный со способностью к ассоциации идей; моральные науки, как и науки физические, руководствуются принципом причинности».
В XIX в. была создана символическая логика. Растущие успехи в развитии математики выдвинули две фундаментальные проблемы: применение логики для разработки математических теорий и математизацию логики. Попытку решения этих проблем впервые предпринял Готфрид Лейбниц. Он придал новый импульс логическим исследованиям в 1666 г., применив аппарат алгебры.