Читать онлайн «Учитель». Страница 8

Естественно, что укоренение теории множеств в качестве языка математики вызвало горячие дискуссии ведущих математиков конца 19-го начала 20-го века. Дискуссии эти продолжаются по сей день, что неудивительно, поскольку речь идёт о самом фундаменте математики.

Одной из реакций на открытие противоречий была идея ограничения понятия множества (на что указывал уже сам Кантор), построение аксиоматических систем теории множеств, исключающих известные парадоксы. Большой вклад принадлежит здесь Цермело, разработавшему самую известную аксиоматику теории множеств, и великому немецкому математику Давиду Гильберту (Hilbert, David 1862–1943), выдвинувшему программу обоснования теоретико-множественной математики[50] посредством надёжных, финитных доказательств непротиворечивости, формализующих её аксиоматических систем. Мы не можем здесь углубляться в эту интереснейшую и труднейшую область математики. Заметим лишь, что отсутствие противоречий в этих аксиоматических системах, начиная с формальной арифметики, не доказано и знаменитые результаты Гёделя (Gцdel, Kurt 1906–1978) указывают, что никаких надежд на решающий прогресс в этом направлении нет.

Принципиально другой была реакция математиков, которые не могли согласиться с самими принципами, на которых покоился теоретико-множественный подход. Эти учёные подчёркивали удалённость построений теории множеств от конструктивных, реальных возможностей человека. Таким образом, появились конструктивистские направления в математике, отвергавшие актуальную бесконечность (сомнения в её допустимости восходят к Аристотелю, т. е. к четвёртому веку до нашей эры!), математическую Вселенную Кантора и соответственно универсальный характер закона исключённого третьего. Естественным выводом была необходимость радикальной перестройки практически всего здания математики.

Для человека, наблюдающего возникшую острейшую полемику со стороны, самым поразительным могло оказаться невероятное, трагическое различие в понимании истины учёными огромных дарований, безупречной честности и одушевлённых беспредельной любовью к своей науке. И это в Математике, Царице наук, отличающейся по всеобщему мнению особенной, безукоризненной точностью и строгостью! Тут есть о чём задуматься, здесь есть, безусловно, и драматический и литературный материал, ещё ожидающий своего Шекспира. И возникает крамольная мысль: а так ли уж строже, точнее математика, чем, скажем, химия? Интереснейшую статью на эту и многие другие темы написал известный математик и филолог, профессор Московского Университета Владимир Андреевич Успенский[51], с которым я имею счастье быть близко знакомым в течение многих лет.

Вообще, оглядываясь на динамику кризиса оснований математики, можно заметить аналогию с событиями в литературе, искусстве. И там были различного рода реакции на романтизм, порою весьма резкие. Кого только не сбрасывали с кораблей современности. При взгляде с расстояния времени видно, что и сами такие течения (жизнеспособные, художественно значимые из них) обретали собственную романтику…

Лютцен Брауэр

В 20-м веке было три главных конструктивных направления (перечисляю их хронологически): так называемый интуиционизм, основанный голландским математиком Лютценом Брауэром (Brouwer, Luitzen Egbertus Jan 1881–1966), конструктивная математика А.А. Маркова, Мл. и конструктивная математика американского математика Эррета Бишопа (Bishop, Errett 1928–1983).

Все три конструктивных школы разделяли резкую критику платонистской онтологии теоретико-множественной математики (иногда по контрасту с новыми течениями называемой классической). Критика эта, решающая роль в формулировках которой принадлежит Брауэру, в частности отвергала идею актуальной бесконечности, неограниченной применимости законов традиционной логики, особенно закона исключённого третьего, метафизический надсубъективный статус математических объектов. Сами эти объекты рассматривались как результаты интеллектуальной или фактической деятельности человека, а не как нечто существующее вечно и само по себе. Каждое течение развило собственное мировоззрение и строило математику, следуя таковому. При многом общем, имелись существенные философские и конкретные различия. Мы не можем здесь углубляться в эту проблему. Боюсь, я уже отпугнул многих читателей, приоткрыв дверь (или, приподняв крышку ларца Пандоры?) в опасную страну Оснований Математики[52]. Скажу только ещё несколько слов о конструктивной математике Маркова.

Вероятно корни марковского конструктивного мировоззрения лежат в его опыте естествоиспытателя, тяготеющего к осязаемости получаемых результатов, и в общей независимости его личности, не готовой автоматически следовать установившимся канонам, подвергающей их анализу и отклоняющей, если каноны этого анализа не выдерживают.

Объектом изучения в марковской математике являются конструктивные объекты и конструктивные процессы, выполняемые с этими объектами. Для всех реальных целей этой математики вполне достаточно одного общего типа конструктивных объектов — слов в алфавите. При этом, разумеется, принимаются некоторые идеализирующие соглашения, коротко говоря, допускается наша способность опознавать буквы, слова как графически одинаковые или различные. Таким образом, мы можем говорить, например, о букве «а» русского алфавита, отвлекаясь от различий в реальных появлениях этого знака в словах, которые мы пишем или печатаем. Каждый, кто сталкивался с документами, написанными плохим почерком или даже просто с печатными (не говорю уж о рукописных) текстами в готике, понимает, что здесь идёт речь именно об идеализации. С другой стороны, наша способность читать, распознавать графемы лежит в самой основе интеллектуальной деятельности человека. Целые числа, очевидно, можно трактовать как слова в алфавите, который мы видим на клавиатуре нашего компьютера, то же самое можно сказать и о рациональных числах. Скажем, 2/3, очевидно, слово. О том, как распространяется этот подход на «высшую математику», можно прочесть в уже упоминавшейся (примечание 52) моей монографии.

В центре конструктивной математики Маркова находится также точное понятие алгорифма. Несколько огрубляя ситуацию, можно сказать, что алгорифмы — это компьютерные программы. Сами же компьютеры имеют возможность наращивать по мере необходимости память и потенциально не ограничены во времени выполнения программ. Точные понятия алгорифма были выработаны в математике в тридцатых годах 20-го века, и характерно, что случилось это в недрах именно оснований математики, в ходе работ по преодолению кризиса этих оснований. Андрей Андреевич включился в эту работу сразу после войны, когда и начался его «конструктивный период». Впрочем, в частных беседах А.А. говорил, что имел ясно выраженные «конструктивные» наклонности много раньше. А.А. Маркова, Мл. можно смело считать одним из пионеров теории алгорифмов и компьютерных наук, информатики (Computer Science). Им было предложено одно из ведущих современных точных понятий алгорифма (нормальные алгорифмы Маркова) и написана ставшая уже классической монография[53], содержащая первое в математической практике строгое изложение теории слов и доказательства правильности работы тех или иных алгорифмов. Помимо прочего, это предвосхищало ряд современных направлений в информатике.