Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Философия математики и технических наук. Учебное пособие для вузов
.pdf
Глава 7. Социокультурные и метафизические «круги»...
кую систему геометрии — первую в истории челове
ческой мысли логически доказательную, аксиоматичес
кую систему научного знания. Из пяти исходных гео
метрических положений (постулатов) и 9 математичес
ких аксиом Евклиду удалось вывести (доказать) более
300 других геометрических утверждений (теорем). В на
шу задачу не входит подробный анализ логической
структуры «Начал» и других особенностей евклидовой
геометрии. Отметим лишь два следствия, которые выте
кали из построения новой системы геометрии.
Первое. Аксиоматическое построение геометрии
привело к существенной корректировке содержания
многих положений древневосточной геометрии. Напри
мер, было доказано, что значение отношения длины
любой окружности к ее диаметру должно быть равно
3,14...; что площадь равнобедренного треугольника дол
жна быть равна половине произведения его основания
на высоту и т. д. и т. п. Эти положения существенно от
личались от того, что утверждала древневосточная гео
метрия. И эта корректировка была получена не за счет
более тщательных измерений реальных геометрических
фигур, а благодаря их логическому выведению из акси
ом. На примере развития геометрии Древней Греции мы
четко видим, как изменение социокультурных условий
приводит не только к выработке новых представлений о
том, что такое наука и какой она должна быть, но и к
существенному изменению содержания научного зна
ния по сравнению с тем, которое имело место раньше
по отношению к тому же самому предмету. В свою оче
редь принятие нового, теоретического понимания науки
привело к необходимости разработки новых методов и
средств ее построения и, в частности, к созданию логи
ки как науки о логическом доказательстве, о формах и
способах правильного мышления (Аристотель).
Второе следствие. Оно касалось необходимости из
менения представлений о характере непосредственно
го предмета геометрии как науки. Начиная с Пармени
да, Платона и заканчивая Аристотелем, древнегреческая
философия пришла к твердому утверждению, что не
посредственным предметом любой научной теории
(в том числе и математической) являются не свойства
481

Часть I. Философские проблемы математики и информатики
реальных объектов, которые можно зафиксировать в
опыте, а идеи этих объектов и их свойств. Идеи же либо
находятся в мышлении и суть элементы его бытия (Пар
менид, Платон), либо познаются (конструируются) мыш
лением с помощью интеллектуальной интуиции («умо
зрения» — Аристотель). Если перевести это понимание
на язык современной теории научного познания, то это
будет означать, что древнегреческие мыслители откры
ли, что в отличие от обыденного опыта и эмпирического
познания, имеющих дело с реальными объектами и их
свойствами (абстракциями), научные теории непосред
ственно имеют дело с идеальными объектами, описани
ем их свойств и отношений между ними. Правда, в
вопросе об онтологическом статусе идеальных объек
тов среди древнегреческих философов были серьезные
разногласия между рационалистами (Парменид, Платон)
и эмпиристами (Аристотель, Эпикур, скептики и др.).
Однако по отношению к геометрии как науке все они
(кроме Демокрита) были едины в том, что ее утвержде
ния непосредственно относятся не к реальным объек
там (эмпирическим), а к идеальным объектам опреде
ленного рода (геометрическим точкам, геометрическим
линиям и всем геометрическим фигурам, которые мо
гут быть из них построены).
В отличие от реальных или физических объектов,
идеальные объекты в принципе не наблюдаемы, ибо
геометрическая точка вообще не имеет никаких разме
ров, линия — это непрерывный континиум точек, име
ющий длину, но не имеющий никакой ширины, и т. д.
и т. п. А раз идеальные объекты геометрической теории
принципиально не наблюдаемы, раз в них полностью
отсутствует какоелибо эмпирическое содержание, то
и утверждения о них никак не могут оцениваться с по
мощью опыта, на предмет их соответствия последнему.
Научная теория — продукт мысли, и поэтому критерий
истинности ее утверждений также должен находиться
только в сфере мышления. Поскольку идеи есть прооб
разы, проформы, потенции вещей, а последние суть их
материальное воплощение и, следовательно, некоторое
подобие идей (вещи — суть «тени» идей — Платон),
постольку любая научная теория, конечно опосредован
482

Глава 7. Социокультурные и метафизические «круги»...
но, нечто говорит о материальном мире, но а) только
опосредованно и б) только приблизительно и неполно.
Такое истолкование соответствия между миром теоре
тических объектов (идей) и миром материальных объек
тов вполне позволяло объяснить имеющее место при
менение геометрии к материальному миру в ходе прак
тической деятельности. Однако поскольку теорети
ческое геометрическое знание и эмпирическое (прак
тическое) геометрическое знание полностью не совпа
дали, то в решении вопроса о гносеологическом стату
се геометрии как науки было две возможности. Пер
вая — считать ее попрежнему частью физики (как это
было на Древнем Востоке), но уже теоретической физи
ки, непосредственным предметом которой являются ре
альные в своей основе пространственные отношения,
но идеализированные в геометрической теории. По
этому пути пошли Аристотель, Евклид и большинство
древнегреческих математиков. Вторая возможность —
считать геометрию наукой, непосредственно описыва
ющей не реальные пространственные свойства и отно
шения, а лишь возможные (идеальные). Этот путь ис
толкования геометрии был намечен Парменидом и
Платоном, но он оказался в целом не реализованным в
античную эпоху. Таким образом, несмотря на суще
ственные отличия античной геометрии от древневос
точной, ей все же не удалось выйти из круга представ
лений о геометрии как науки о реальном (физическом)
пространстве.
Несмотря на блестящие успехи античных ученых
в развитии геометрии, которые были во многом да
лее развиты в Римской империи (тригонометрия),
после упадка последней, завоевания ее варварами и
последующего возникновения на ее территории ре
лигиозной христианской цивилизации геометриче
ские достижения древних греков в силу своей нево
стребованности новой европейской культурой были
не только не сохранены, но и просто утрачены (пере
кочевав на Ближний Восток), а впоследствии и про
сто забыты
35
.
35
См.: Клайн М. Математика. Утрата определенности. М., 1984. С. 43.
483

Часть I. Философские проблемы математики и информатики
В этих условиях ни о каком дальнейшем развитии
геометрической науки в Европе не могло быть и речи.
Это — яркий пример чисто отрицательного влияния
социокультуры определенного типа на развитие науки
вообще, математики и геометрии в частности. Но бо
лее интересен в этой связи другой факт. Доставшееся
арабам математическое наследие древних греков ока
залось невостребованным и там. В условиях восточной
культуры геометрия Евклида считалась излишне слож
ной и «заумной» для практического использования. Как
отмечает М. Клайн: «Индийцам и арабам было извест
но… понятие математического доказательства, достав
шееся им в наследство от греков. Однако они не поза
ботились о том, чтобы применить понятие дедуктивно
го доказательства в арифметике и алгебре»
36
. Гео
метрия на средневековом Востоке осталась по своим
основным когнитивным характеристикам той же са
мой, что и 20 веков назад. Она если и развивалась, то
исключительно кумулятивно, экстенсивно, вширь, но
не вглубь. Для нее древнегреческий идеал построения
геометрии в виде логическидоказательной, аксиома
тической системы знания был абсолютно чужд. Это
является весомым аргументом против позиции фило
софов и математиков — интерналистов, согласно кото
рой возникновение евклидовой геометрии в Древней
Греции было якобы закономерным и прямым продол
жением ее развития на Древнем Востоке. Нет, возник
новение евклидовой геометрии в Древней Греции было
все же научной революцией, качественным скачком в
развитии геометрии. И древнегреческая культура с ее
культом Разума как высшей ценности, признания вер
ховенства Мысли как главного орудия научного позна
ния была необходимым условием свершения этой ре
волюции. Этот пример исторического развития геомет
рии можно рассматривать как убедительный экспе
римент самой культуры, поставленный ею в отноше
нии выбора между двумя главными, логически возмож
ными моделями развития научного знания — интерна
484
36
См.: Клайн М. Математика. Утрата определенности. М., 1984.
С. 132–134.

Глава 7. Социокультурные и метафизические «круги»...
лизмом и экстернализмом. Демонстрация культурой
предпочтения экстернализму в данном случае доста
точно красноречива.
Открытие неевклидовых геометрий ознаменовало
очередной, качественно новый этап в развитии геомет
рии. Оно нанесло первый серьезный удар по господ
ствовавшему до сих пор представлению геометров (как
на Востоке, так и на Западе), что предметом геометрии
являются и могут быть только пространственные фор
мы и отношения реального мира, по существу взгляду
на геометрию как на одну из физических наук.
Неевклидова геометрия была почти одновременно
и независимо друг от друга открыта в первой трети
XIX в. русским математиком Н.И. Лобачевским (1792–
1856), венгром Я. Бойаи (1802–1860) и немецким мате
матиком Ф. Гауссом (1777–1855). Этот факт одновре
менного и независимого открытия разными авторами
принципиально новой математической теории весьма
примечателен. Он свидетельствует о том, что даже в
такой высокоабстрактной науке, как математика, про
цесс выдвижения новых идей отнюдь не является про
цессом абсолютно свободного творчества индивидуаль
ного субъекта. И в математике имеет место детерми
нация познавательной деятельности целым рядом
объективных факторов как внутринаучного, так и со
циокультурного порядка. Как справедливо отмечал
один из творцов новой геометрии Я. Бойаи, «многие
идеи как бы имеют свою эпоху, во время которой они
открываются одновременно в различных местах подоб
но тому, как фиалки весной произрастают всюду, где
светит солнце»
37
. То, что кажется случайным, при уг
лубленном рассмотрении часто оказывается истори
чески подготовленным.
К числу важных внутринаучных факторов, подго
товивших открытие неевклидовой геометрии, относит
ся прежде всего та огромная теоретическая работа
геометров, которая была проделана в связи с попытка
ми доказать пятый постулат Евклида. Многочисленные
неудачно заканчивавшиеся попытки сделать это все
37
Каган В.Ф. Очерки по геометрии. С. 39.
485

Часть I. Философские проблемы математики и информатики
больше навевали и укрепляли у геометров мысль о
принципиальной невозможности выведения пятого
постулата из остальных четырех, о его логической
независимости от последних. Вторым важным факто
ром возникновения неевклидовых геометрий явилась
настоятельная потребность боле интенсивного разви
тия математического знания, которая все более рас
сматривалась в качестве основного инструмента ана
лиза явлений природы. Начиная с Нового времени,
математика стала рассматриваться в качестве важно
го средства анализа и описания явлений природы.
(«Книга природы написана на языке математики» —
Галилей. И еще более решительно: «Бог — математик».)
Наконец, третьим важным фактором, подготовившим
возникновение неевклидовой геометрии, явилось ин
тенсивное развитие в Новое время философской мыс
ли, которая способствовала возрождению и утвержде
нию интереса к вопросу о природе научного знания
вообще и математического в частности, вопросам его
обоснования, истинности и т. д. Эти вопросы активно
обсуждались в работах Р. Декарта, Ф. Бэкона, Д. Локка,
Г. Лейбница, Д. Юма, И. Канта и др. Таким образом,
возникновение новых геометрий было подготовлено,
с одной стороны, внутренней логикой развития геомет
рии, а, с другой стороны, всем ходом развития науки
Нового времени, испытывавшей потребность в фило
софскометодологическом осмыслении своих основ.
С чисто логической точки зрения в основе открытия
неевклидовых геометрий лежало принятие гипотезы о
независимости пятого постулата евклидовой геометрии
от остальных. Но из принятия этой гипотезы вытекала
возможность построения новой, неевклидовой геометрии.
Однако нужно было иметь большое когнитивное муже
ство и волю, чтобы принять и отстаивать эту гипотезу в
качестве математической истины. Против такого допу
щения говорило более чем двадцативековое существова
ние только евклидовой геометрии; «многомиллиардное»,
непосредственное (строительство, техника) и опосредо
ванное (через естествознание и ньютонову физику, в
частности) подтверждение ее положений на практике;
сформированная на ее основе геометрическая интуиция
486

Глава 7. Социокультурные и метафизические «круги»...
ученых. Убеждение в том, что возможна лишь одна ис
тинная геометрия и что таковой является именно евкли
дова геометрия, было непреложной аксиомой для подав
ляющего числа математиков. Многие философы видели
одну из своих задач лишь в том, чтобы обосновать дан
ную позицию. Характерной в этом отношении является
концепция И. Канта, доказывавшего невозможность от
личной от евклидовой системы геометрии априорными
свойствами человеческого сознания.
Первым ученым, отважившимся принять гипотезу
о независимости пятого постулата и тем самым бросить
вызов господствовавшей в течение многих столетий
убежденности математиков и философов в единствен
ности евклидовой геометрии, был великий русский ма
тематик Н.И. Лобачевский. В построенной им системе
геометрии (опубликована в 1829 г.), впоследствии полу
чившей название геометрии Лобачевского, пятый посту
лат в отличие от геометрии Евклида гласил, что на плос
кости через точку можно провести более одной прямой,
параллельной данной. Аналогичное построение в 1832 г.
осуществил венгр Я. Бойаи. Многие положения новой
геометрии находились в разительном противоречии с
привычной геометрической интуицией.
В этой геометрии:
1. Два перпендикуляра к одной прямой на плоско
сти не остаются один от другого на равных расстояни
ях, а беспредельно расходятся.
2. Нет подобных фигур.
3. Сумма углов любого треугольника всегда мень
ше 180° и меняется от одного треугольника к другому.
4. Отношение длины окружности к диаметру все
гда больше 3,14 и т. д.
Однако никакого внутреннего логического проти
воречия в новой системе геометрии обнаружено не
было. Тем не менее подавляющим большинством ма
тематиков и философов первой половины XIX в. но
вые идеи творцов неевклидовой геометрии были ре
шительно отвергнуты, а после их смерти и вообще
забыты. Корни подобного отношения к неевклидовой
геометрии следует искать в господствовавших среди
математиков представлениях о предмете геометрии и
487

Часть I. Философские проблемы математики и информатики
природе геометрического знания, о критериях прием
лемости и истинности геометрических теорий. Эти
представления складывались веками и получили свое
философское оформление как в эмпиристском, так и
в априористском истолковании природы геометриче
ского знания. Даже «король математиков» XIX в. Ф. Га
усс не решился публично бросить вызов традиции от
ношения к евклидовой геометрии как единственно ис
тинной системе геометрии, хотя в частной переписке
и высказывал положительное мнение о работах Лоба
чевского. Гаусс считал геометрию, в отличие от ариф
метики, эмпирической наукой, наукой о свойствах ре
ального пространства, а поэтому критерием истинно
сти ее утверждений полагал только их соответствие
данным измерения соответствующих геометрических
свойств реальных тел. Говорят, Гаусс даже осуще
ствил измерение суммы углов треугольника довольно
больших размеров (образованного вершинами гор, ок
ружавших Геттингенский университет, где он препо
давал). Это измерение хотя и дало величину меньше
180°, однако это отклонение лежало в пределах веро
ятности ошибки измерения. Поэтому Гаусс вынужден
был признать этот результат как эмпирически отри
цательный в отношении подтверждения истинности
неевклидовой геометрии
38
. Однако дальнейшее разви
тие геометрии все же доказало правоту создателей
неевклидовой геометрии. И в 70е гг. XIX в., то есть
почти через 50 лет после ее открытия Лобачевским,
новая геометрия была принята математическим сооб
ществом в качестве «полноценной» геометрической
теории. Это было обусловлено рядом обстоятельств.
Решающее значение здесь имело, с одной стороны, до
казательство относительной непротиворечивости не
евклидовой геометрии, а с другой, последовавшее за
этим изменение взглядов математиков на предмет и
природу всего математического знания.
Среди тех вех, которыми был отмечен путь при
знания неевклидовой геометрии, важное место зани
488
38
См.: Карнап Р. Философские основания физики. М., 1971.
С. 192–194.

Глава 7. Социокультурные и метафизические «круги»...
мают работы итальянского математика Э. Бельтрами
(1835–1900). Исследуя геометрические свойства евк
лидовых кривых поверхностей, Бельтрами обнаружил,
что на поверхностях с постоянной отрицательной кри
визной выполняются соотношения плоской геометрии
(планиметрии) Лобачевского. Наиболее важным мо
ментом здесь было то, что эти поверхности полностью
описывались в рамках стереометрии Евклида. Это оз
начало, что каждому положению плоской геометрии
Лобачевского могло быть поставлено в соответствие
определенное положение евклидовой стереометрии.
Отсюда вытекал важнейший вывод о том, что геомет
рия Лобачевского по крайней мере столь же непроти
воречива, сколь и геометрия Евклида. Это же было
показано и в отношении созданной в 50х гг. XIX в.
Б. Риманом (1826–1866) новой неевклидовой геометрии,
получившей название частной римановой геометрии
или эллиптической геометрии. В ней, в отличие от гео
метрий Евклида и Лобачевского, постулат о параллель
ности гласил, что через точку к прямой на плоскости
нельзя провести ни одной прямой, параллельной дан
ной. В этой геометрии: 1) все прямые имеют одинако
вую длину и каждые две прямые пересекаются в двух
точках; 2) два перпендикуляра к одной прямой всегда
пересекаются; 3) сумма углов треугольника всегда
больше 180° и т. д. Оказалось, однако, что все положе
ния частной римановой геометрии выполняются на
поверхностях постоянной положительной кривизны,
также полностью описываемых в рамках евклидовой
геометрии. Позднее Риманом чисто логически была
построена обобщенная, так называемая общая рима
нова геометрия, в которой, в отличие от геометрии
Евклида, Лобачевского и Римана, кривизна простран
ства являлась уже не постоянной, а переменной вели
чиной. Геометрии Евклида, Лобачевского и Римана ста
ли частными случаями общей римановой геометрии.
Построение общей римановой геометрии продемонст
рировало выход геометрии на более высокий уровень
абстрактности. Вместе с тем оно показало, что с возра
станием абстрактности математического знания суще
ственно увеличивается роль чисто логических и конст
489

Часть I. Философские проблемы математики и информатики
руктивномыслительных методов в математическом
познании.
Создание целой серии неевклидовых геометрий,
оказавшихся столь же непротиворечивыми, сколь и
геометрия Евклида, поновому поставило вопрос о при
роде геометрического знания. Оно показало несостоя
тельность традиционных как эмпиристских, так и ап
риористских истолкований природы геометрического
знания. Вопервых, само возникновение новых геомет
рий явно не укладывалось в эмпиристскую схему.
Новые геометрии появились вовсе не в результате
обобщения какихто новых эмпирических данных, а в
силу внутренней логики развития геометрии. Эти гео
метрические построения длительное время (по суще
ству, вплоть до создания и проверки общей теории
относительности А. Эйнштейна) вообще не имели ни
какого эмпирического подтверждения.
Кстати, сам Лобачевский также придерживался
эмпиристского взгляда на предмет и природу геомет
рии, считая при этом единственно истинной геометри
ей именно свою систему. Геометрию же Евклида он
рассматривал лишь как хорошее практическое прибли
жение своей геометрии к пространственным свой
ствам фигур земного масштаба
39
.
Возникновение неевклидовых геометрий нанес
ло удар и по различного рода рационалистическим и
априористским концепциям природы геометричес
кого знания. Рационалисты издавна трактовали ак
сиомы математики и геометрии, в частности, как
очевидные разуму, интуитивноистинные положения.
Однако многие аксиомы неевклидовой геометрии
никак не поддавались такой трактовке. Дальнейшее
развитие как геометрии, так и математики в целом
показало, что различие между аксиомами и теорема
ми вообще неверно связывать со степенью их интуи
тивной очевидности, а только с их местом в структу
ре конкретной математической теории. Любое мате
матическое утверждение само по себе не является
39
См.: Молодший В.Н. О методологических предпосылках от
крытия и разработки Н.И. Лобачевским неевклидовой геомет
490
рии // Философские науки. 1980. № 4.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
