Борис Розенфельд - Пространства, времена, симметрии. Воспоминания и мысли геометра

• Название: Пространства, времена, симметрии. Воспоминания и мысли геометра
• Автор: Борис Розенфельд
• Жанр: Биографии и Мемуары

Книга, название которой подсказано книгой Вейля - это воспоминания и мысли геометра и математика Бориса Абрамовича Розенфельда, который интересовался вопросами истории науки и философии, побывал во многих странах и встречался со многими людьми.

Книга состоит из 18 глав, первые 15 из которых являются воспоминаниями, в последних 3 главах изложены мысли геометра, историка и философа.

---

При подготовке переводов сочинений ал-Бируни я консультировался с замечательным арабистом Михаилом Александровичем Салье, переводчиком "Тысячи и одной ночи" и I тома "Избранных произведений" ал-Бируни. М.А.Салье поначалу относился ко мне свысока, как мэтр к начинающему. Его отношение ко мне изменилось при следующих обстоятельствах. В переводе I тома ал-Бируни Салье привел таблицу звезд "стоянок Луны" - групп звезд, в которых Луна находится в каждый день лунного месяца. Эта таблица состояла из 7 столбцов - название стоянки, положение звезды в созвездии, "количество звезд в созвездии", долгота звезды, широта звезды, сторона (северная или южная),"величина" звезды. В 3-м столбце стоят цифры, часто подряд, например 22, 23, 24. Я сказал Салье, что в 3-м столбце указано не количества, а номера звезд в созвездии по звездному каталогу Птолемея. В арабском языке, как и в многих других языках, "число" и "номер" выражаются одним и тем же словом. Салье понял свою ошибку и изменил свое отношение ко мне.

III книга "Канона Мас'уда" посвящена вопросам математики, необходимым для астрономии. Здесь вычислены хорды, стягивающие дуги равные 1/n окружности, т.е. стороны правильных многоугольников, вписанных в круг, даны определения тригонометрических линий, доказаны теоремы синусов плоской и сферической тригонометрии и приведены таблицы синусов и тангенсов.

В начале 5-й главы этой книги ал-Бируни писал: "Хотя единичное и относится к объектам счета, но если рассматривать единицу в [совокупности сущностей] обладающих веществом, то она не является истинной по своей сущности, а [принята] условно и по общему соглашению, как в части деления окружностей кругов....У окружности круга к его диаметру имеется некое отношение, поэтому у числа окружности к числу диаметра также есть отношение, хотя оно и иррационально". Под "сущностями, обладающими веществом" ал-Бируни имел в виду непрерывные величины, для которых, в отличие от натуральных чисел, единица выбирается условно, как градус для дуг окружности. Под "числом диаметра" он имел в виду натуральное число 2, а под "числом окружности" - обобщение понятия числа, то, что мы называем вещественным числом (как подходит этот термин к термину ал- Бируни "сущности, обладающие веществом"!). Иррациональное отношение, о котором здесь говорится - число п.

Определив синусы и тангенсы и приведя их таблицы, ал-Бируни формулирует правило квадратичного интерполирования этих таблиц, а затем приводит такое же правило "для всех таблиц", т.е. для всех рассматриваемых им функций. В следующих книгах "Канона Мас'уда" встречается большое число функций, являющихся комбинациями алгебраических и тригонометрических функций. Ал-Бируни называл функции "таблицами", так как задавал их с помощью таблиц. Изучению функциональных зависимостей, рассматриваемых в "Каноне Мас'уда", была посвящена кандидатская диссертация М.М.Рожанской.

В книгах "Канона Мас'уда" о движении Солнца, Луны и планет имеются главы, названия которых мы перевели как главы о наглядном представлении движения этих небесных тел. На самом деле в этих главах ал-Бируни изложил восходящую к "Планетным гипотезам" Птолемея теорию движения этих тел по трубам в массивных небесных сферах.

В "Книге вразумления" ал-Бируни подробно изложил технику астрологических предсказаний, а в конце этой части книги написал, что для удачного предсказания прежде всего следует выяснить, что хочет услышать клиент, но искусство астролога состоит в том, чтобы, умело воспользовавшись имеющимися в его распоряжении элементами произвола, получить нужный результат с помощью канонического алгоритма астрологических предсказаний.

Я и мои ученики много занимались трактатами ал-Бируни об астролябиях. Сам ал-Бируни считал свою "Книгу исчерпания всех возможных способов построения астролябии" настолько важной, что, находясь в Индии, перевел ее на санскрит для индийских ученых вместе с "Началами" Евклида и "Алмагестом" Птолемея. Эта книга и три другие сочинения ал-Бируни об астролябиях - "Книга о том, что превращает потенцию астролябии в действительность", "Книга о способе применения видов астролябии" и " Книга жемчужин о проектировании сферы на плоскость" были переведены на русский язык учеником М.А.Сабирова Садыкджаном Вахабовым, защитившим на основе изучения этих сочинений кандидатскую диссертацию.

В "Книге исчерпания" в разделе о построении "совершенной" астролябии ас-Сагани, в которой стереографическая проекция небесной сферы на плоскость из одного полюса сферы, применяемая в обычных астролябиях, заменена проектированием небесной сферы на плоскость из произвольной точки оси небесной сферы, ал-Бируни применяет проективное преобразование.

Омар Хайям

В главе "Баку" я упоминал, что первыми сочинениями, которые я перевел с арабского на руссий язык были три сочинения Омара Хайяма (1048- 1131). В 1962 г. я опубликовал в Москве сборник трактатов Хайяма, содержащий факсимиле рукописей и переводы двух математических трактатов, механического трактата, пяти философских трактатов, отрывка из астрономических таблиц, а также "Книги о новом годе".

В "Трактате о доказательстве задач алгебры и алмукабалы", Хайам дал классификацию кубических уравнений, имеющих положительные корни, и для каждого типа уравнений предложил решение с помощью пересечения двух конических сечений, являющихся окружностью, равносторонними гиперболами с горизонтальными и вертикальными осями или асимптотами и параболами с горизонтальными или вертикальными осями. При этом Хайям подчеркивал аналогию между окружностями и равносторонними гиперболами.

Геометрический трактат Хайяма "Комментарии к трудностям во введениях книги Евклида" состоит из трех частей: 1) о теории параллельных линий, 2) о теории отношений, 3) о теории составных отношений.

В 1-й части Хайям предложил доказательство V постулата Евклида на основе более наглядного постулата Аристотеля. В этом доказательстве Хайям впервые рассматривал четырехугольник с двумя прямыми углами при основании и двумя равными боковыми сторонами и три гипотезы о его равных верхних углах. Этот четырехугольник и три гипотезы рассматривал в XVIII веке Дж.Саккери. Как и в случае четырехугольника Ибн ал-Хайсама гипотеза острого угла выполняется в неевклидовой геометрии Лобачевского, гипотеза тупого угла - в неевклидовой геометрии Римана, а гипотеза прямого угла - в евклидовой геометрии.

Во 2-й части Хайям переоткрыл определение Теэтета равенства отношений, основанное на представлении отношений в виде непрерывных дробей и доказал эквивалентность этого определения и определения Евдокса, изложенного в V книге "Начал" Евклида. Обрывая непрерывные дроби можно получить рациональные приближения отношений с любой степенью точности.

В 3-ей части Хайям, развивая идею Теона о "знаменованиях" отношений, связывал с каждым отношением геометрических величин А/В обобщение понятия числа равносильное положительному вещественному числу. Подобно ал-Бируни Хайям писал: "Выберем единицу и сделаем ее отношение к величине G, как А к B. Будем смотреть на величину G не как на линию, поверхность, тело или время, но будем смотреть на нее, как на величину отвлеченную разумом от всего этого и принадлежащую к числам, но не к числам абсолютным и настоящим". Под абсолютными и настоящими числами Хайям имел в виду натуральные числа. Далее Хайям доказывает, что "число" G составного отношения равно произведению аналогичных "чисел" отношений, из которых состоит это составное отношение.

В механическом трактате решается задача определения количеств золота и серебра в сплаве с помощью его взвешивания в воздухе и в воде.

В философском трактате "Ответ на три вопроса" Хайям подверг ревизии "триаду Авиценны", считая, что общие понятия бывают только в вещах и в человеческом разуме. Эта утверждение Хайяма совпадает с точкой зрения европейских номиналистов, согласно которым общие понятия это только названия (nomina).

Сохранившийся отрывок из "Маликшахских астрономических таблиц" содержит список 100 неподвижных звезд с указанием их эклиптических долгот и широт и приписываемых им "темпераментов".

В персидской "Книге о новом годе" ("Науруз- наме") описывается празднование зороастрийского Нового года (Науруза) в доисламском Иране и реформы персидского солнечного календаря. Лунный год, введенный в Иране после его завоевания арабами, был короче солнечного на 10 дней и был неудобен для сельскохозяйственных работ. Поэтому иранские крестьяне пользовались доисламским солнечным календарем. Так как солнечный год немного больше 365 дней, его начало приводили к одному и тому же времени с помощью високосных годов, которые определялись различными календарными реформами. Хайям описал эти реформы и упомянув ту реформу, для разработки которой он был приглашен султаном Маликшахом в его столицу Исфахан, указал, что он не смог довести эту реформу до конца. Доисламский новый год начинался в день весеннего равноденствия и в организованной Хайямом обсерватории в течение ряда лет проводились наблюдения наступление этого момента. Хотя Хайям не пришел к окончательному выводу, предложенная им система високосов, состояла в том, что в течение 33-летнего периода было 8 високосных лет. В этом календаре ошибка в 1 день образуется за 5000 лет, в то время как в грегорианском календаре такая ошибка образуется за 3333 года. Календарь Хайяма, называемый по имени султана Джалал ад -Дина Маликшаха "джалали" или "малики", был хорошо известен в странах Востока. Хайяму не удалось довести разработку реформы до конца, из-за убийства Маликшаха ассасинами и разрушения обсерватории Хайяма. Хайям надеялся своей книгой побудить преемников Маликшаха дать ему возможность продолжить свои наблюдения.