Алексей Тяпкин - Пуанкаре

• Название: Пуанкаре
• Автор: Алексей Тяпкин
• Издательство: «Молодая гвардия»
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1982

Книга доктора физико-математических наук А. А. Тяпкина и кандидата физико-математических наук А. С. Шибанова посвящена выдающемуся французскому ученому Анри Пуанкаре, оставившему фундаментальные труды практически во всех областях точного естествознания конца XIX – начала XX века. Именно в его работах была сформулирована специальная теория относительности, он обосновал математический аппарат небесной механики, создал качественную теорию дифференциальных уравнений, заложил основы топологии.

---

Логика против интуиции

Еще в 1894 году в одной из своих статей Пуанкаре затронул вопрос, обсуждение которого вылилось в многолетнюю дискуссию между математиками различных стран и школ. С каждым годом полемика угрожающе разрасталась, как снежный ком, вовлекая все новых и новых участников. Отдельные математические вопросы возвышались в споре до уровня общенаучных методологических установок. Аргументам противника противопоставлялись порой не математические доводы, а соображения общего порядка или же простая убежденность. И даже сама манера выражаться в полемических работах далеко отошла от строго математической.

Начавшись с рассмотрения метода полной математической индукции, успешно и плодотворно применяемого в различных разделах математики, дискуссия переросла в обсуждение весьма общего и принципиального вопроса: откуда математика черпает свое основное содержание? Ряд ученых категорически утверждал, что математическое знание выводится чисто логическим путем. В конце XIX — начале XX века складывается учение логицизма, сводившее всю математику к логике. Итальянский математик Пеано в пяти томах своего «Математического формуляра» дает комментированное изложение математики на языке логических действий с помощью разработанных им специальных обозначений для понятий логики, используемых в математических рассуждениях. В этом же направлении работают немецкие ученые Фреге и Дедекинд, а также англичане Рассел и Уайтхед.

Первым с серьезной критикой взглядов логицистов выступил Пуанкаре. Помимо ряда статей, он посвятил этому вопросу главу в своей книге «Ценность науки». Пуанкаре не отрицает той роли, которую играет в математическом творчестве логический вывод. Но одной только логикой математика никак не исчерпывается. Необходим еще один род творчества, который столь безапелляционно отвергли логицисты: интуиция. Кому же еще это знать, как не ему, интуитивному математику! Логика может только разворачивать, раскрывать то знание, которое изначально заложено в исходных посылках. «Чистая логика всегда приводила бы нас только к тавтологии; она не могла бы создать ничего нового; сама по себе она не может дать начало никакой науке», — совершенно справедливо замечает Пуанкаре. Логическое доказательство подобно развитию растения из зерна: что посеешь, то и пожнешь. Только интуиция, постижение истины не путем доказательства, а непосредственным интеллектуальным усмотрением ее содержания позволяет сделать скачок к принципиально новому знанию.

В споре с Пеано, Расселом и их единомышленниками Пуанкаре использует термин «интуиция» в самых различных смыслах. Неоднократно говорит он, например, об интеллектуальной и чувственной интуиции. Первая, по его мнению, лежит в основе математического творчества. Интеллектуальная интуиция позволяет математикам «не только доказывать, но еще и изобретать. Через нее-то они подмечают сразу общий план логического здания». Это очень редкий и благодатный дар, считает Пуанкаре, лишь немногие владеют им. В то же время он далек от того, чтобы преувеличивать достоинства интуитивного метода. «Интуиция не может дать нам ни строгости, ни даже достоверности — это замечается все больше и больше». Поэтому неизбежен, по его мнению, логический элемент в математике. «Логика и интуиция имеют каждая свою необходимую роль. Обе они неизбежны. Логика, которая одна может дать достоверность, есть орудие доказательства, интуиция есть орудие изобретения».

Авторитет Пуанкаре в широких научных кругах был столь велик, что его критика логицизма имела и нежелательные последствия. Непоправимый урон нанесен был учению Пеано, что привело к недооценке его идей и задержало дальнейшее распространение развиваемых им методов «математической логики». Крайне неодобрительно воспринимал Пуанкаре и теорию множеств Кантора, что тоже сказалось на отношении к ней в среде математиков. Даже много лет спустя, в 1927 году, Давид Гильберт будет сетовать на то отрицательное влияние, которое оказали взгляды выдающегося французского ученого на научный престиж теории множеств: «К сожалению, Пуанкаре, самый плодовитый и богатый идеями среди математиков своего поколения, имел определенное предубеждение к теории Кантора, не позволившее составить справедливое мнение о великолепных понятиях, введенных Кантором». Но «предубеждение» Пуанкаре имело под собой довольно веское основание.

Высшим критерием полноценности математической теории считал он ее непротиворечивость. Но как раз на рубеже двух веков в теории множеств выявились вопиющие противоречия, к которым приводят совершенно правильные в логическом отношении рассуждения. Именно эти неразрешимые парадоксы оттолкнули Пуанкаре от теории, сторонником которой он одно время был. Еще молодым преподавателем Сорбонны участвовал он в переводе на французский язык основополагающих работ Кантора и даже применял отдельные положения его теории в своих исследованиях по фуксовым функциям. Теперь же Пуанкаре отказывал теории множеств в праве на существование, поскольку отдельные ее положения противоречили друг другу. Впрочем, он был не одинок в своем категорическом подходе к этому вопросу. Немало было в те годы предложений избавить математику от разрушительных катастроф, вызванных парадоксами теории множеств, отказавшись от самой теории.

Всю вину за сложившееся в математике недопустимое положение Пуанкаре возлагает на логицистов. Раз их метод претендует на то, чтобы с помощью языка математической логики дать безупречные правила умозаключений, то они обязаны устранить эти парадоксы, иначе их аппарат непригоден и требует коренной перестройки. Не верит он в возможности математической логики и выход видит только в устранении непредикативных определений. Так называются умозаключения, построенные по принципу порочного круга, когда рассуждения, приводящие к требуемому результату, сами опираются на то, что с их помощью нужно определить. Скрытым источником непредикативности и всех противоречий в теории множеств Пуанкаре считает основное понятие этой теории — актуальную бесконечность. Ее необходимо исключить из математического обихода. Все первое десятилетие XX века он участвует в активной полемике по парадоксам множеств, ведя спор с Расселом, Кутюра, Пеано, Цермело и другими о путях выхода из того критического положения, в котором оказалась математика.

В конце концов вся дискуссия выродилась в своеобразный «порочный круг» и потеряла, по мнению Пуанкаре, свой творческий характер. Эта полемика «затянулась не потому, что без конца приводились новые аргументы, но потому, что все время вертелись в одном и том же круге, — пишет Пуанкаре в 1909 году. — Каждый повторял то, что он уже говорил, как будто не слыша, что ему говорит противник». Не оправдалась на этот раз французская поговорка, утверждающая, что, «когда сталкиваются мнения — брызжет истина». Тем не менее споры продолжались еще долгие годы. Это была одна из наиболее широких дискуссий того времени, в которых Пуанкаре играл роль центральной фигуры. Достигнув вершины науки, он не успокоился в благополучии общепризнанного лидера французских ученых. Все та же стремительность и неустанность мысли отличают его творчество, все тот же безудержный интерес ко всему многообразию проявлений человеческого разума движет его интеллектом. Всегда он в центре научной жизни: вокруг него или благодаря ему идут горячие споры и вспыхивают жаркие дискуссии. Можно смело сказать, что ни один сколько-нибудь значительный вопрос из области точных наук, обсуждавшийся в то переломное время научной общественностью, не был обойден вниманием Пуанкаре.

Глава 13 МЫСЛИ ДЛЯ БУДУЩЕГО

Вся орбита науки

Долгое время после переезда в Париж молодая чета Пуанкаре не имела детей. В 1887 году у них родилась дочь, через два года — вторая, еще через два года — третья. В 1893 году мадам Пуанкаре родила сына. Жизнь Анри Пуанкаре в кругу семьи текла плавно и однообразно, лишенная каких бы то ни было внешне примечательных событий. Это было скромное, безмятежное существование, непрерывная размеренность будней. Встав в семь часов утра, он сразу же после завтрака уходил из дома. Второй завтрак был в полдень, а обед — в семь часов вечера. Около десяти часов вечера Пуанкаре ложился спать. Этот раз и навсегда заведенный порядок, по-видимому, был единственно приемлемым вариантом при том чрезмерном творческом напряжении и при той безоглядной отдаче сил, с которыми была сопряжена его интенсивная умственная деятельность.

Зная характер Пуанкаре, можно прийти к выводу, что такой образ жизни полностью отвечал его духовным потребностям. Он никогда не мирился с какою бы то ни было неопределенностью или двусмысленностью своего положения. С другой стороны, ему чужда была погоня за абсолютом, особенно в вопросах нравственности и человеческих отношений. Он спокойно переносил жизненные неурядицы и не очень приятные качества людей. Эти два надежных берега сами по себе могли удерживать и направлять поток его жизни в четко определенном, прямом русле. Но он, помимо этого, имел счастье соединить свою судьбу с судьбой умной и чуткой женщины.