Альфред РеньиДИАЛОГИ О МАТЕМАТИКЕ
DIALOGUES ON MATHEMATICS
ALFRÉD RÉNYI
Mathematical Institute Hungarian Academy of Sciences
HOLDEN DAY
San Francisco — Cambridge — London — Amsterdam
Предисловие к русскому изданию
Диалоги о математике, предлагаемые вниманию советских читателей, первоначально опубликованные в некоторых физических и философских журналах, впоследствии составили книжку, изданную на венгерском, немецком, английском и других европейских языках. И статьи и сборник вызвали большой интерес среди широких кругов читателей не только благодаря оригинальной форме изложения, но и вследствие довольно глубокой трактовки методологических вопросов математики. Книгу читали не только математики, физики, биологи, инженеры, но и школьники. Каждой категории читателей она давала пищу для размышлений. В ней читатели находили ответы на многие принципиальные вопросы, возникавшие при встречах и беседах автора с учеными — физиками, математиками и биологами.
Почти двадцать пять столетий математика существует не как сборник практических рецептов, а как дедуктивная наука, в которой огромное количество содержательных результатов выводится логическим пугем из ничтожного количества предложений — аксиом. Естественно, что и в самой математике и в философии с древних времен возникали и обсуждались многочисленные животрепещущие проблемы:
Каков предмет математики?
Каково ее отношение к действительности?
Как возникают ее понятия?
Каким образом математическое абстрагирование естественнонаучной или инженерной проблемы позволяет проникать глубже и точнее в течение явлений, чем непосредственное их наблюдение и экспериментальное изучение?
Какое значение имеет разработка специфического научного языка для развития самой математики и ее применений к реальным проблемам?
Все эти вопросы, а также многие другие продолжают волновать человечество и сегодня. Как и две тысячи лет назад, представители различных философских направлений отвечают на них по-разному.
Альфред Реньи, будучи убежденным материалистом, превосходным знатоком естествознания и современной математики, дает на многие философские вопросы математики определенные и обоснованные ответы. Особую силу воздействия его «Диалоги» приобретают из-за формы изложения, которая, к сожалению, почти полностью забыта современными авторами. Реньи не поучает читателя, не стремится просто вложить в него собственные мысли, а как бы беседует с ним, заранее предугадывает возможные сомнения и возражения и вкладывает их в уста собеседников. В результате читатель сам становится участником диалога — предмет изложения перестает быть чем-то внешним, навязываемым ему извне; читатель начинает воспринимать обсуждаемые проблемы как свои внутренние, близкие его интересам.
Форма диалога, так удачно использовавшаяся еще в древности Платоном, а позднее Галилеем и многими другими учеными, писателями и философами, оказалась хорошо приспособленной и к обсуждаемым проблемам. Благодаря литературному дарованию автора и прекрасному знанию им литературы и истории книжка получилась весьма интересной.
Имена собеседников в каждом из диалогов знакомы нам из истории науки. Однако в диалогах не нужно искать абсолютной исторической точности. История служит лишь канвой, фоном, на котором так естественно развивается изложение материала. Исторический фон позволяет держать читателя в постоянном напряжении. И никакого Значения не имеет то обстоятельство, что царь Гиерон уже не жил в те дни, когда Рим напал на маленькие Сиракузы. Несомненно, Архимед и Гиерон не вели беседы, о которой мы читаем во втором диалоге. Но она могла бы состояться, поскольку ее содержание, а также высказываемые Архимедом идеи и положения относительно сущности прикладной математики и роли математики в человеческом познании близки духу его творчества.
Сейчас больше, чем когда-либо в прошлом, важно выяснить особенности прикладной математики. К сожалению, даже среди весьма способных математиков, интересующихся лишь абстрактно-теоретическими вопросами, существует своеобразное презрение к занятиям математика-прикладника. Они полагают, что прикладными вопросами способны заниматься лишь бесталанные люди, которые не могут дать ничего полезного абстрактной математике. Это ошибочная и, несомненно, вредная точка зрения.
В диалоге о применениях математики Архимед высказывает очень современные нам и важные мысли о месте и роли математика-прикладника как в познании природы, так и в развитии самой математики. Математик-прикладник — не узкий ремесленник, а творец очень высокого ранга. Ему необходимо не только знакомство с математикой, ко и глубокое знание предмета прикладного исследования. Он должен создать математическую модель изучаемого явления и найти, а в ряде случаев просто изобрести новые методы математического исследования. Последние годы дают нам многочисленные примеры, когда вопросы практики, даже очень узкие и недостаточно четко сформулированные, приводили к созданию новых областей математических исследований и к глубокому преобразованию наших взглядов на содержание и задачи математики. К этому вопросу мы еще вернемся.
В первом диалоге собеседником Сократа — непременного участника всех диалогов древнего философа Платона— является молодой человек по имени Гиппократ. Из курса элементарной геометрии читатель, несомненно, знает о гиппократовых луночках. Гиппократ желает углубить свои знания, и Сократ постепенно открывает ему предмет математических исследований, пути образования математических понятий, истоки которых находятся в непосредственных восприятиях окружающего нас мира. Собеседники затрагивают много острых вопросов, которые возникают как в среде учащихся, так и у тех, кто в своей работе использует математические методы. Например, почему математическое абстрагирование — казалось бы, уход от рассмотрения непосредственного предмета исследования— позволяет узнать о некоторых сторонах изучаемого объекта больше и глубже, чем без этого непременного условия использования математики. Особенно актуален в наше время вопрос, который Сократ задает себе: «…почему ты думаешь, Сократ, что эти методы и доказательства могут быть полезны только для изучения чисел и геометрических форм? Почему ты не попытаешься убедить своих сограждан применять те же самые высокие логические стандарты в других областях знания, например в философии и политике, при обсуждении проблем повседневной личной и общественной жизни?». В настоящее время, когда происходит математизация наших знаний, этот вопрос приобретает специальный интерес. Современная организация производства и торговли, биология и медицина, экономика и военное дело уже не могут оставаться на позициях полуинтуитивных представлений, неполно определенных понятий и нечетко сформулированных вопросов. Когда перед конструктором стоит задача — создать автомат для управления технологическим процессом, для ее решения недостаточно общих идей и представлений. Машина не понимает, что значит фраза «варить сталь до готовности». Необходимы точные указания относительно условии прекращения процесса. Точно так же для автомата, который должен не допускать повышения температуры среды выше заданной границы, недостаточно одного указания о прекращении нагревания в случае аварийной ситуации. С требованиями точных количественных методов описания самых разнообразных процессов приходится сталкиваться буквально во всех областях человеческой деятельности. Крайне важно тщательно анализировать особенности математического метода, особенности математического подхода к изучению явлений природы и процессов, с которыми сталкиваются на практике.
Третий диалог дополняет и первый и второй. В нем автор останавливается на важных идеях: о необходимости разработки математических методов изучения движения; о построении математической теории случайных явлений; о невозможности исследования законов природы в отрыве от математики и ее специфического языка. Мысль Галилея о том, что великая книга природы написана на математическом языке и потому прочесть ее может только тот, кто знаком с ее знаками, за столетия, прошедшие со времени Галилея, нашла множество блестящих подтверждений. Сейчас важно подчеркнуть, что по мере возникновения новых задач познания природы само содержание математики не могло оставаться неизменным. Она, как живои организм, развивалась и развивала новые свои ветви. На примере начал теории вероятностей об этом рассказывает Галилей в третьем диалоге.
Действительный член Академии наук Венгерской Народной Республики Альфред Реньи — один из виднейших представителей современной математики в Венгрии. Его научные интересы в первую очередь относятся к теории вероятностей и теории чисел, а также приложениям математики к физике и инженерному делу. В течение многих лет он руководит Институтом математики Академии наук Венгерской Народной Республики и является профессором Будапештского университета. Вскоре после окончания второй мировой войны Реньи почти год работал в Ленинграде под руководством академика Ю. В. Линника.
За тысячелетия своего существования математика прошла большой и сложный путь, на протяжении которого неоднократно изменялся ее характер, содержание и стиль изложения. От первичных представлений об отрезке прямой как кратчайшем расстоянии между двумя точками, от предметных представлений о целых числах в пределах первого десятка математика пришла к образованию многих новых понятий, позволивших описывать сложнейшие явления природы и технические процессы. Из примитивного искусства счета с помощью камешков, палочек и зарубок математика сформировалась в обширную научную дисциплину с собственным предметом изучения и специфическим методом исследования. Она выработала собственный язык, очень экономный и точный, который оказался исключительно эффективным не только внутри математики, но и в многочисленных областях ее применений.