Антонио Дуран - Истина в пределе. Анализ бесконечно малых

• Название: Истина в пределе. Анализ бесконечно малых
• Автор: Антонио Дуран
• Издательство: Де Агостини
• Жанр: Научпоп
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-9774-0708-3

Бесконечно малая величина — это числовая функция или последовательность, которая стремится к нулю. Исчисление бесконечно малых — общее понятие для дифференциальных и интегральных исчислений, составляющих основу современной высшей математики. Анализ бесконечно малых — вне всяких сомнений, наиболее мощное и эффективное средство изучения природы, когда-либо созданное учеными. Становление этого понятия связано с именами блистательных математиков: Архимеда, Исаака Ньютона, Готфрида Вильгельма Лейбница, Огюстена Луи Коши и Карла Вейерштрасса. В этой книге идет речь об анализе бесконечно малых и его удивительной истории.

---

Лейбниц опубликовал и другие статьи на тему анализа бесконечно малых. Профессор Норберто Куэста Дутари насчитал 27 статей, напечатанных в период с 1684 по 1708 год только в выпусках журнала Acta eruditorum. Первооткрыватели анализа различались и в этом: Лейбниц предпочитал публиковать статьи в научных журналах, чтобы быстрее познакомить общественность с полученными результатами, а Ньютон издавал их в виде книг и постоянно откладывал публикацию.

На службе у Ганноверской династии

Когда Лейбниц вернулся в Германию, он некоторое время оставался без работы, так как фон Бойнебург умер в конце 1672 года, а несколько месяцев спустя скончался сам курфюрст. Он не смог найти ничего лучше, чем должность библиотекаря на службе курфюрста Ганновера. К сожалению для него, должность требовала, чтобы он непрерывно находился в столице Нижней Саксонии, вдали от Парижа, который в те годы был центром европейской науки, культуры и философии.

Ганноверский герцог Брауншвейг-Люнебургский стал его покровителем до конца жизни, однако жизнь в доме герцога не всегда была ему по нраву. В 1678 году он стал личным советником герцога, а в 1685 году занялся изучением истории его семейства. Однако его обязанности на этом не заканчивались. С Лейбницем советовались по вопросам образования; также он занимался инженерным делом и геологией в шахтах, расположенных в горах Гарца, где спроектировал систему дренажа шахт с помощью ветряных мельниц. Затея с мельницами завершилась неудачей и ударила по карману Лейбница, так как ему пришлось оплатить расходы из своего жалования. Часть средств, которые планировалось получить от системы дренажа, должна была пойти на создание академии и развитие characteristica universalis, но этот проект так никогда не был осуществлен. Лейбниц также занимался созданием гидравлических прессов, часов и других устройств. Не будем забывать и о спроектированной им вычислительной машине.

Возможно, наибольших успехов на службе у герцога Брауншвейгского он добился как историк. Лейбниц без устали исследовал старые рукописи из баварских монастырей и итальянских палаццо, эпитафии на заброшенных могилах неизвестных кладбищ кармелитов и в итоге установил родство семьи герцога и древнего княжеского рода Эсте из Модены. Благодаря этим исследованиям герцог Брауншвейгский впоследствии добился того, что его княжество стало новым, девятым курфюршеством Германии, и герцог получил право голоса при избрании императора.

Лейбниц как историк достиг удивительных высот, так как описал не только историю рода герцога, но и попытался составить всеобщую историю Земли, охватывавшую также геологию и археологию, а также провести исследование миграции народов на основе различий и аналогий между языками. Подобно другим грандиозным проектам, этот труд по всеобщей истории так никогда и не был создан, и все идеи ученого растворились в море рукописей и писем.

И снова обратим внимание, сколь велики различия между Ньютоном и Лейбницем даже в том, в каких условиях им приходилось работать. Ньютон в одиночестве изучал труды о жизни библейских царей, стремясь глубже понять творение Бога Отца. Жил он сначала в Кембридже, подобно монаху, затем в Лондоне, наслаждаясь высоким положением и властью. Лейбниц же, напротив, посетил множество архивов и библиотек, в течение трех лет путешествовал по югу Германии, Австрии и Италии, не считая коротких поездок в Берлин, Ганновер, Вольфенбюттель и Вену, разыскивая предков своего покровителя. При этом герцог весьма щепетильно следил за его работой, и если замечал, что его генеалогическое дерево не растет, как бы того ему хотелось, то объяснял это недостатком усердия своего подчиненного.

С восшествием на трон короля Англии Георга I отношение к труду Лейбница заметно ухудшилось. Вверху — портрет короля кисти Готфрида Кнеллера. ОЧАРОВАНИЕ ВОСТОКОМ

Увлечение Лейбница Китаем никого не удивило бы в наши дни, но в то время оно считалось необычным. В этом увлечении проявилось стремление Лейбница знать всё. Его очень заинтересовала система китайского письма: он увидел в ней сходство со своим «универсальным языком». Его увлеченность была столь велика, что он советовал отправить в Китай протестантских миссионеров и отметил, что если китайский император примет протестантскую веру, это будет важнее победы в сотне сражений. В то время на императора имели влияние монахи-иезуиты, которые, в частности, обучали его и некоторых членов его семьи математике и астрономии.

Страница статьи «Изложение двоичной арифметики» (1703-1705), на которой изображены гексаграммы из Книги Перемен. Лейбниц считал, что смог расшифровать значение этих древних символов с помощью созданной им двоичной системы счисления. 

Отношения Лейбница с семьей герцога ухудшились после смерти Эрнста Августа в 1698 году, на смену которому пришел его сын и наследник Георг Людвиг. Будущий король Англии Георг I никогда не ладил с Лейбницем, несмотря на то что тот находился в прекрасных отношениях с матерью курфюрста герцогиней Софией и его сестрой Софией Шарлоттой. Курфюрст не ценил интеллект Лейбница и вспоминал об ученом лишь тогда, когда исследования истории его рода, по его мнению, продвигались недостаточно быстро. Добавим к этому, что Лейбниц старался под любым предлогом уехать из Ганновера: он посещал заседания Академии наук в Берлине, наносил визиты императору Священной Римской империи в Вене (в январе 1712 года ему была пожалована должность придворного советника) и российскому царю Петру I. Лейбниц был советником Петра с 1711 года и весьма способствовал развитию в России математики и других наук, а также содействовал реформе права и государственного устройства. Он также посещал многочисленных принцев, принцесс и курфюрстов Германии, состоявшей тогда из множества княжеств, герцогств и городов-государств.

Хотя Георг Людвиг Брауншвейгский не ценил бриллиант, сверкавший в его доме, он чувствовал зависть соседей и непрестанно упрекал Лейбница в том, что тот под любым предлогом оставлял исследования родословной герцога и занимался своими многочисленными проектами, начиная от написания философских трудов и заканчивая расшифровками китайской Книги Перемен.

Благодаря вежливости и умению произвести хорошее впечатление Лейбниц поддерживал дружеские отношения со многими людьми по всей Европе. Разумеется, у него были недоброжелатели, он участвовал в спорах и порой действовал не совсем благоразумно, но он не обладал столь сложным характером, как Ньютон.

Философия Лейбница

Философские взгляды Лейбница изложены в его немногочисленных трудах. Возможно, их было бы больше, если бы обстоятельства складывались благоприятнее. Заслуживают упоминания «Размышления о познании, истине и идеях» — небольшая статья, опубликованная в Acta eruditorum в 1684 году, а также «Рассуждение о метафизике» (1686), «Опыты теодицеи о благости Божией, свободе человека и начале зла» (1710) и «Монадология» (1714). Однако большинство его трудов по метафизике и философии (лучшие, по мнению Бертрана Рассела) не были изданы в виде книг, а зафиксированы лишь в его обширной переписке.

В основе его философии лежит сложная совокупность различных принципов. Часть из них относится к реальности: принципы предустановленной гармонии, полноты, непрерывности, тождества, известный также как закон Лейбница. Другие относятся к способу понимания реальности: принцип непротиворечивости или принцип достаточного основания. Этот список можно продолжать и далее.

Автор этой книги не ставил перед собой задачу погрузиться в глубины философской мысли Лейбница, однако было бы непростительно не упомянуть о ней вовсе. Его система философских взглядов чрезвычайно разнообразна и обширна, однако ей присущи единообразие и по меньшей мере непротиворечивость.

Рассмотрим принцип непрерывности. Может показаться странным, что его придерживался создатель монады — «простой субстанции, являющейся частью сложных; простой в том смысле, что она не содержит частей», и ученый, по мнению которого продолжение прямой состояло из несокращаемых частей бесконечно малой длины. Да, подобная несогласованность может показаться странной и противоречивой, однако именно принцип непрерывности позволил Лейбницу перейти от последовательностей чисел к последовательностям бесконечно малых, образующих непрерывное целое, что аналогично переходу от разности чисел к дифференциалу. Хосе Ферратер Мора писал: «Принцип непрерывности — это всеобщий принцип, который делает очевидной согласованность физики и геометрии. Согласно этому принципу, всё во Вселенной связано “на основании метафизических причин”, причем не только в настоящем, но и с течением времени, поскольку настоящее всегда таит в себе ключ к будущему. Благодаря принципу непрерывности можно дать обоснование любой реальности и любому событию, поскольку без этого принципа следовало бы сделать вывод, что в природе существуют промежутки, что не согласуется с принципом достаточного основания».