Великие математики

Великие русские математики.

 "Именно математика дает надежнейшие правила: кто им следует – тому не опасен обман чувств". 

Леонард Эйлер

(Leonhard Euler)

(04.04.1707 — 07.09.1783)

Швейцарский, немецкий и российский математик, внёсший значительный вклад в развитие математики, а также механики, физики, астрономии и ряда прикладных наук.

Эйлер — автор более чем 800 работ по математическому анализу, дифференциальной геометрии, теории чисел, приближённым вычислениям, небесной механике, математической физике, оптике, баллистике, кораблестроению, теории музыки и др.

Благодаря Эйлеру в математику вошли общая теория рядов, «формула Эйлера», углы Эйлера, операция сравнения по целому модулю, теория непрерывных дробей, аналитический фундамент механики, многочисленные приёмы интегрирования и решения дифференциальных уравнений, число e, обозначение i для мнимой единицы, гамма-функция и многое другое.

Виктор Яковлевич Буняковский

(16.12.1804 – 12.12.1889)

Русский математик, член Петербургской Академии Наук (1830) и ее вице-президент (1864-1889гг.). Родился в Баре (ныне Винницкой области). Начальное образование – домашнее. В 1820-1825гг. учился за границей, в частности в Париже, где в то время преподавали такие знаменитые ученые, как П. С. Лаплас, Ж. Б. Ж. Фурье, С. Д. Пуассон, О. Л. Коши, А. М. Лежандр, А. М. Ампер и другие. Больше всего работал Буняковский по теории чисел и теории вероятностей.

В 1839 году Буняковский выпустил в свет свой первый том «Лексикона чистой и прикладной математики», доведённый им, по недостатку средств, лишь до буквы «Д». В 1846 году появился труд Буняковского, послуживший началом его всемирной известности, — «Основания математической теории вероятностей».

Все работы Буняковского, ставящие его в число величайших европейских математиков, помимо ценности в научном отношении — по богатству, новизне и оригинальной разработке научно-математических материалов, — отличаются замечательной ясностью и изяществом изложения. Многие из них переведены на иностранные языки.

Буняковский изобрёл: планиметр, пантограф, прибор для измерения квадратов, самосчёты Буняковского — вычислительный механизм, основанный на принципе действия русских счётов. Аппарат предназначался для сложения большого числа двузначных чисел.

"Математика – это язык, на котором говорят все точные науки". 

Николай Иванович Лобачевский

(20.11.1792 — 12.02.1856)

Русский математик, создатель неевклидовой геометрии, названной его именем, деятель университетского образования и народного просвещения.

Открытие Лобачевского (1826, опубликованное 1829-30), не получившее признания современников, совершило переворот в представлении о природе пространства, в основе которого более 2 тыс. лет лежало учение Евклида, и оказало огромное влияние на развитие математического мышления.

Лобачевский получил ряд ценных результатов и в других разделах математики: так, в алгебре он разработал новый метод приближённого решения уравнений, в математическом анализе получил ряд тонких теорем о тригонометрических рядах, уточнил понятие непрерывной функции и др.

В разные годы он опубликовал несколько блестящих статей по математическому анализу, алгебре и теории вероятностей, а также по механике, физике и астрономии.

"Науки математические с самой глубокой древности обращали на себя особенное внимание, в настоящее время они получили еще больше интереса по влиянию своему на искусство и промышленность".  

Пафнутий Львович Чебышев

(16.05.1821 – 26.11.1894)

Выдающийся русский математик и механик, автор классических открытий в теории чисел, теории вероятностей, теории механизмов. В частности, им доказаны в теории вероятностей, в общей форме, закон больших чисел, в теории чисел асимптотический закон распределения простых чисел и др. Чебышев был основоположником нового раздела теории функций: конструктивной теории функций, основным составным элементом которой является теория наилучших приближений функций многочленами.

Чебышев создал самостоятельную русскую математическую науку о механизмах, поставил в ней такие проблемы, к решению которых наука стала подходить только в начале 20 века.

Со́фья Васи́льевна Ковале́вская

(15.01.1850 — 10.02.1891)

Русский математик, писательница, член-корреспондент Петербургской Академии наук. Первая в России и в Северной Европе женщина-профессор математики.

Получила домашнее образование, брала уроки высшей математики у А.Н. Страннолюбского. В 1869 году училась в Гейдельбергском университете у Кенигсбергера, а с 1870 года по 1874 год в Берлинском университете у К. Вейерштрасса. В 1874 году Гёттингенский университет, после защиты диссертации присвоил С.В. Ковалевской степень доктора философии.

В 1881 С.В. Ковалевская избрана в члены Московского математического общества.

В. 1884 году становится профессором кафедры математики в Стокгольмском университете.

Лауреат премий Парижской и Шведской академии наук.

Наиболее важные исследования С.В. Ковалевской относятся к теории вращения твёрдого тела. Она открыла третий классический случай разрешимости задачи о вращении твёрдого тела вокруг неподвижной точки. Доказала существование аналитического (голоморфного) решения задачи Коши для систем дифференциальных уравнений с частными производными, исследовала задачу Лапласа о равновесии кольца Сатурна, получила второе приближение.

Решила задачу о приведении некоторого класса абелевых интегралов третьего ранга к эллиптическим интегралам. Работала также в области теории потенциала, математической физики, небесной механики.

Александр Михайлович Ляпунов

(25.05.1857 — 03.11.1918)

Русский математик и механик, академик Петербургской Академии наук.

Ляпунов создал теорию устойчивости равновесия и движения механических систем, определяемых конечным числом параметров. С математической стороны этот вопрос сводится к исследованию предельного поведения решений систем обыкновенных дифференциальных уравнений при стремлении независимого переменного к бесконечности. Устойчивость определялась по отношению к возмущениям начальных данных движения.

Важен вклад Ляпунова в теорию вероятностей, а его исследования по теории потенциала открыли новые пути для развития методов математической физики. Большой вклад внесли работы Ляпунова и в математическую физику, в частности в теорию потенциала. Особенно важен его мемуар «О некоторых вопросах, касающихся проблемы Дирихле» (1898).

Андрей Николаевич Колмогоров

 (12.04.1903 — 20.10.1987)

Советский математик, один из крупнейших математиков ХХ века.

Колмогоров — один из основоположников современной теории вероятностей. Им получены фундаментальные результаты в топологии, геометрии, математической логике, классической механике, теории турбулентности, теории сложности алгоритмов, теории информации, теории функций, теории тригонометрических рядов, теории меры, теории приближения функций, теории множеств, теории дифференциальных уравнений, теории динамических систем, функциональном анализе и в ряде других областей математики и её приложений.

Колмогоров также автор новаторских работ по философии, истории, методологии и преподаванию математики.

ДАВИД ГИЛЬБЕРТ

Немецкий математик. Родился 23 января 1862 г. в г.Велау близ Кёнигсберга (ныне г. Калининград, Россия) в семье окружного судьи. Поступил в гимназию Фридрихсколлег, а в 1879 г. перешел в Вильгельм-гимназию. По ее окончании поступил в Кёнигсбергский университет, однако, вопреки желанию отца, записался не на юридический, а на математический курс. На развитие Гильберта как математика в студенческие годы оказали большое влияние его друг Герман Минковский и их общий университетский преподаватель Адольф Гурвиц.

В феврале 1885 г. Гильберт защитил докторскую диссертацию О базисе в пространстве инвариантов, а в мае по настоянию Гурвица отправился в Лейпциг, где посещал лекции Клейна и принимал участие в его семинаре. В марте 1886 г. по совету Клейна отправился на семинар в Париж, где прослушал лекции Пуанкаре, Пикара, Эрмита, Жордана. Вернувшись в Кёнигсберг, Гильберт представил габилитационные тезисы и прочел лекцию на факультете, после чего получил титул профессора и право читать лекции в университете.

Особенностью научного творчества Гильберта является то, что его можно разделить на несколько периодов, в каждом из которых он занимался только задачами из одной области, а затем погружался в другую область. Период с 1885 по 1893 г. посвящен теории инвариантов. В этой уже значительно развитой области математики он доказал основную теорему о существовании конечного базиса в кольце всех инвариантов. Продолжением этих исследований стали работы по теории абстрактных полей, колец и модулей, фактически охватывающие современную алгебру. Работы Гильберта по теории инвариантов подвели черту под этой областью математики, и он перешел к новой теме, теории алгебраических числовых полей.

В марте 1895 г. при поддержке Клейна Гильберт получил место профессора Гёттингенского университета. Вскоре Германское математическое общество предложило ему написать обзор по теории чисел. Работая над обзором, Гильберт систематизировал эту труднейшую область математики, объединил все известные результаты в строгую теорию. В одной из рецензий на эту работу о ней отзывались как о «вдохновенном произведении искусства», а введение было названо «одним из лучших достояний немецкой прозы». Спустя год после появления обзора, в 1898 г., вышла в свет работа Гильберта О теории относительно абелевых полей, в которой он дал набросок теории полей классов и после этого занялся другой областью - основаниями геометрии.

Гильберт довел аксиоматику геометрии до совершенства, дав образец законченного изложения математической дисциплины. Выбрав систему аксиом, немного отличавшуюся от аксиом самого Евклида, он смог менее формально и с большей ясностью, чем другие математики до него (например, Пеано и Паш), продемонстрировать существо аксиоматического метода. На основе лекций в Гёттингенском университете была написана небольшая - всего 92 страницы - книга Основания геометрии, ставшая математическим бестселлером. Книга Основания геометрии была сразу же переведена на многие языки. А в это время Гильберт начал публиковать работы в еще одной, совершенно новой области математики.

Летом 1899 г. он обратился к знаменитой проблеме, известной как принцип Дирихле. В этот же период Гильберт продолжал публиковать работы в области геометрии, написал работу Понятие числа.

Летом 1900 г. в Париже должен был состояться Второй международный конгресс математиков, и Гильберт получил приглашение выступить на нем с одним из основных докладов. В докладе со скромным названием Математические проблемы им были сформулированы 23 задачи, постановка которых во многом определила развитие математики в 20 в. Ученый, которому удавалось решить одну из них или внести вклад в ее решение, сразу становился знаменитостью.

После Парижа Гильберт продолжал заниматься геометрическими исследованиями, однако большую часть времени посвящал анализу. Начинался новый период его творческой жизни, в течение которого он значительно развил теорию интегральных уравнений Фредгольма и применил ее к ряду конкретных задач из теории дифференциальных уравнений. Введенное им понятие так называемого Гильбертова пространства (обобщающего понятие евклидова пространства на бесконечномерный случай) составило одну из основ современного функционального анализа.

Работы по интегральным уравнениям привели Гильберта в пограничную область между математикой и физикой. Гильберту казалось, что настало время для проекта, предложенного им в Париже в качестве шестой проблемы 20 столетия, - аксиоматизации физики и других наук, связанных с математикой. Существовал раздел физики - кинетическая теория газов, - где физические понятия естественным образом вели к интегральным уравнениям. Именно здесь он начал претворять в жизнь свои планы. После этого занялся элементарной теорией излучения, понятия которой также приводили к интегральным уравнениям. За следующие два года Гильберт опубликовал серию работ, в которых с помощью линейных интегральных уравнений получил основные результаты этой теории, заложил для них аксиоматическую основу и доказал непротиворечивость своих аксиом. Затем Гильберт пришел к молекулярной теории строения вещества и собирался заняться теорией электрона. Его подходы в этих областях напоминали прежние трактовки кинетической теории, однако никогда не были опубликованы. С большим интересом следил Гильберт попытками Эйнштейна создать общую теорию относительности. Оба ученых пришли к цели почти одновременно: Эйнштейн представил в Берлинскую академию свои две работы Об общей теории относительности 11 и 25 ноября 1915 г., Гильберт же передал Королевскому научному обществу в Гёттингене свою первую заметку Основания физики 20 ноября. Несмотря на эти впечатляющие результаты, замысел Гильберта «заковать физику» в рамки аксиоматического подхода не удался.

К зиме 1920-1921 г. интересы Гильберта начали опять смещаться в область математики. Теперь его главной целью была логическая формализация оснований математики. К 1922 г. у него сложился обширный план формализации математики с последующим доказательством непротиворечивости формализованной математики. В 1934 г. и 1939 г. вышло два тома Оснований математики, написанных Гильбертом совместно с его ассистентом П. Бернайсом.

В январе 1930 г. Гильберту исполнилось 68 лет - возраст, в котором профессор в Германии должен был уходить в отставку. В зимнем семестре 1929-1930 г. он прочитал свое «Прощание с педагогической деятельностью», а весной 1930 ушел в отставку. Его преемником на кафедре стал Вейль.

В 1932 г. на выборах победила национал-социалистическая партия, а в январе следующего года Гитлер стал канцлером Германии. Почти сразу же за этим университетам было приказано уволить из своих штатов всех преподавателей-евреев. Ультиматум Гитлера относился к очень многим профессорам Математического института в Гёттингене: к Куранту, Ландау, Э. Нётер, Бернайсу и другим. Многие друзья Гильберта были отправлены в «вынужденный отпуск», вскоре почти все они уехали из страны.

Умер Гильберт в Гёттингене 14 февраля 1943 г.

ЭВКЛИД

Также Евклид. Древнегреческий математик, известный прежде всего как автор Начал, самого знаменитого учебника в истории. Сведения об Эвклиде крайне скудны. Кроме нескольких анекдотов, нам известно лишь, что учителями Эвклида в Афинах были ученики Платона, а в правление Птолемея I (306-283 до н.э.) он преподавал во вновь основанной школе в Александрии.

Сочинения под названием Начала появлялись еще до Эвклида. Так, мы знаем о существовании Начал Гиппократа Хиосского (ок. 430-400 до н.э.) и некоторых других авторов, но Начала Эвклида превзошли сочинения его предшественников и на протяжении более двух тысячелетий оставались основным трудом по элементарной математике. В 13 частях, или книгах, Начал содержится большая часть знаний по геометрии и арифметике эпохи Эвклида. Его личный вклад сводился к такому расположению материала, при котором каждая теорема логически следовала бы из предыдущих. I книга начинается с определений, недоказываемых постулатов и «общих понятий», а заканчивается теоремой Пифагора и обратной ей теоремой. Со времен античности и до 19 в. неоднократно предпринимались попытки доказать пятый постулат («о параллельных»). Лишь в 19 в. было окончательно признано, что Эвклид был прав, полагая, что V постулат невозможно вывести из четырех других постулатов. Отрицание V постулата лежит в основе так называемых неэвклидовых геометрий - эллиптической и гиперболической (в первой из них отрицается не только V, но и II постулат). II книга содержит геометрические теоремы, эквивалентные некоторым алгебраическим формулам, в том числе и построение корней квадратных уравнений. III и IV книги посвящены окружности (при работе над ними Эвклид мог воспользоваться сочинением Гиппократа). В V и VI книгах излагается теория пропорций Эвдокса и ее приложения, в VII, VIII и IX книгах - теория чисел, в т. ч. формула для «совершенных» чисел, алгоритм Эвклида нахождения наибольшего общего делителя и доказательство несуществования наибольшего простого числа. По мнению многих, X книга - наиболее красивая часть Начал. Она посвящена несоизмеримым величинам (парам величин одинаковой размерности, не представимых в виде отношения целых чисел). Возможно, что в основу этой книги Эвклид положил теорию Теэтета (умер в 369 до н.э.). Последние три книги Начал посвящены стереометрии и завершаются доказательством того, что существуют пять и только пять правильных многогранников. Авторство т. н. ХIV и ХV книг сомнительно: ХIV книга, возможно, принадлежит Гипсиклу (ок. 180 до н.э.), а XV книга, быть может, написана Исидором Милетским (ок. 520 н.э.).

Текст Начал сохранился в шести греческих рукописях, датируемых
9-12 вв. Имеются и арабские рукописи того же периода, но они столь же фрагментарны, как и более древние греческие рукописи. Две из ранних греческих рукописей содержат также менее крупные сочинения Эвклида - Оптику (геометрические теоремы о прямолинейном распространении света) и Феномены (об астрономии и сферической геометрии). Последнее сочинение написано в стиле более раннего трактата О движущейся сфере Автолика (ок. 330 до н.э.). Это свидетельствует о том, что Эвклид мог позаимствовать форму своих сочинений у более ранних авторов. Сохранились еще два сочинения Эвклида, одно на древнегреческом, другое только в арабском переводе. В первом из них (Данные) рассматривается вопрос о том, что необходимо знать, чтобы задать фигуру, во втором (О делении фигур) решается задача о разбиении данной фигуры на другие с требуемыми свойствами формы и площади. (Это сочинение использовал Леонардо Пизанский в трактате 1120 года Практика геометрии.)

Пять дошедших до нас сочинений Эвклида составляют лишь малую часть его наследия. Названия многих его утерянных сочинений известны со слов древнегреческих комментаторов: Псевдария (о логических ошибках), Поризмы (об условиях, определяющих кривые), Конические сечения (это сочинение Эвклида послужило основой для более обширного сочинения Аполлония с тем же названием), Геометрические места на поверхностях (по-видимому, о конусах, сферах и цилиндрах или о кривых на этих поверхностях), Начала музыки (возможно, с изложением пифагорейской теории гармонии) и Катоптрика (о свойствах зеркал). Дошедшая до нас Катоптрика, хотя и носит имя Эвклида, в действительности представляет собой более позднюю компиляцию, возможно, составленную Теоном Александрийским (ок. 350 н.э.), но не исключено, что в ее основу положено сочинение Эвклида, написанное под тем же названием и в той же форме. Арабские авторы приписывают Эвклиду и различные трактаты по механике, в том числе сочинения о весах и об определении удельного веса.

ИСААК НЬЮТОН

Английский математик и естествоиспытатель, механик, астроном и физик, основатель классической физики.

Родился 25 декабря 1642 г. в Вулсторпе (графство Линкольншир). Отец Ньютона умер еще до его рождения, и, когда мальчику было два года, его мать вторично вышла замуж. Воспитанием Исаака занималась бабушка с материнской стороны. В возрасте 10 лет Ньютон был отдан в классическую школу в Грантеме. В 1656 г. мать Ньютона после смерти второго мужа вернулась в Вулсторп и забрала сына из школы с намерением сделать из него фермера. Однако он не проявил никаких наклонностей к фермерскому делу. Уступив настойчивым уговорам учителя Грантемской школы, мать наконец разрешила сыну готовиться к поступлению в Кембриджский университет. В июне 1661 г. Ньютон был принят в Тринити-колледж на правах сабсайзера - студента, в обязанности которого входило прислуживать преподавателям колледжа. Из записных книжек Ньютона того периода явствует, что он изучал арифметику, геометрию, тригонометрию, астрономию и оптику. Несомненно, большим стимулом для него стало общение с выдающимся математиком и теологом И. Барроу. В январе 1665 г. Ньютон получил степень бакалавра.

К тому времени Ньютон основательно продвинулся в разработке «метода флюксий» (анализе бесконечно малых). Когда в Кембридже вспыхнула эпидемия чумы, Ньютон вернулся в Вулсторп, где пробыл почти два года. Именно в этот период он записал свои первые мысли о всемирном тяготении. По словам Ньютона, импульсом к размышлениям о тяготении послужило яблоко, упавшее на его глазах в саду. Как явствует из записи разговора с Ньютоном в преклонном возрасте, в то время он пытался определить, какого рода силы могли бы удерживать Луну на ее орбите. Падение яблока навело его на мысль, что, возможно, на яблоко действует та же самая сила тяготения. Свою догадку он проверил, оценив, какой должна быть сила притяжения, если исходить из гипотезы о том, что она обратно пропорциональна квадрату расстояния (именно такова сила притяжения между Солнцем и планетами).

В Вулсторпе Ньютон поставил первые опыты по исследованию света. В то время белый свет считался однородным. Однако эксперименты с призмой сразу показали, что прошедший через нее пучок солнечного света разворачивается в разноцветную полоску (спектр). Выводы Ньютона, проверенные с помощью остроумных экспериментов, сводились к следующему: солнечный свет представляет собой комбинацию лучей всех цветов, сами же эти лучи монохроматичны, или, как говорил ученый, «гомогенеальны», и разделяются потому, что обладают разной преломляемостью.

В октябре 1667 г., после возвращения в Кембридж, Ньютона избрали младшим членом Тринити-колледжа; шесть месяцев спустя он стал одним из старших членов и вскоре получил степень магистра. Первые же эксперименты с призмами убедили его в том, что дальнейшее усовершенствование телескопа ограничено не столько трудностями вытачивания линз, сколько разной преломляемостью лучей разных цветов, из-за чего пучок белого света невозможно сфокусировать в одной точке. Хроматическая аберрация обусловлена различием в углах, на которые отклоняются при прохождении через линзу лучи света разных цветов и, следовательно, разных длин волн. Сегодня хроматическую аберрацию корректируют подбором линз, изготовленных из стекол с разными показателями преломления (такие комбинации линз называются ахроматами), но во времена Ньютона этот способ еще не был изобретен. Ньютон обратился к единственному практически возможному решению - конструированию зеркального телескопа (телескопа-рефлектора). Схему такого телескопа предложил в 1663 г. шотландский математик Дж. Грегори, но первым его построил Ньютон в 1668 г.

В 1669 г. Ньютон передал Барроу рукопись, известную под сокращенным латинским названием Об анализе (De analysi). Благодаря Барроу этот труд стал известен нескольким ведущим математикам Великобритании и континентальной Европы, но был опубликован лишь в 1711 г. К концу
1669 г. Барроу оставил кафедру в Кембриджском университете и употребил все свое влияние, чтобы его преемником стал Ньютон.

В 1671 г. Королевское общество удостоверило приоритет Ньютона в создании телескопа, опубликовав описание инструмента. В начале следующего года он был избран членом Королевского общества и вскоре получил предложение представить отчет об открытии сложной природы белого света. Отчет ученого произвел сильное впечатление, однако в ряде статей взгляды Ньютона были подвергнуты критике. Большинство возражений пришло из континентальной Европы, часть принадлежала Р. Гуку, куратору Королевского общества. Споры о приоритете усилили нетерпимость к возражениям, столь типичную для Ньютона в конце его жизни.

В последующие годы Ньютон занимался различными математическими, оптическими и химическими исследованиями, а в 1679 г. вернулся к проблеме планетных орбит. Идея о том, что сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния от Солнца до планет, которую он проверил приближенными выкладками в Вулсторпе, стала предметом широкого обсуждения. Именно такой закон следовал (для простого случая круговой орбиты) из третьего закона Кеплера, устанавливающего зависимость между периодами обращения планет вокруг Солнца и радиусами их орбит, и формулы центростремительного ускорения тела, движущегося по окружности, которую в 1673 г. вывел Х. Гюйгенс. Обратную задачу - определение орбиты из закона изменения силы с расстоянием, бывшую предметом обсуждения Гука, Рена и Галлея, - Ньютон решил около 1680 г. Ньютон доказал теорему о том, что сферически симметрично распределенная масса притягивает внешние тела так, как если бы вся масса была сосредоточена в центре.

В августе 1684 г. Галлей посетил Кембридж. Во время беседы о форме орбиты тела, движущегося под действием силы притяжения к неподвижному центру, обратно пропорциональной квадрату расстояния, Ньютон высказал предположение, что орбита будет иметь форму эллипса. Во время второго визита Галлею был показан трактат о движении, по просьбе Галлея представленный Королевскому обществу в феврале 1685 г. Этот трактат о законах движения лег в основу первой книги Математических начал натуральной философии (Philosophiae naturalis principia mathematica). Важную роль в создании Начал сыграл Галлей, который сглаживал разногласия между Ньютоном и Гуком, утверждавшим, что о законе обратной пропорциональности силы квадрату расстояния Ньютон узнал из его, Гука, сообщения. В порыве раздражения Ньютон даже решил было отказаться от издания третьей книги Начал, но Галлею удалось уговорить его не делать этого. Именно Галлей взял на себя все хлопоты, связанные с изданием, и оплатил все издержки. Летом 1687 г. Начала вышли из печати и сразу были признаны научным шедевром.

Несмотря на благосклонный прием труда, потребовалось еще пятьдесят лет для того, чтобы концепция Ньютона смогла ниспровергнуть теорию вихрей Р. Декарта. С самого начала в сочинении Ньютона видели доказательство существования в мироздании единого плана, указывающего на наличие Творца. Позднее идею неукоснительно действующего универсального закона стали связывать с материалистической и агностической философией.

За несколько месяцев до публикации Начал Ньютон приобрел известность  как  защитник  академических свобод. Король Яков II в феврале 1687 г. издал повеление, которым предписывал Кембриджу присвоить степень магистра некоему монаху ордена бенедиктинцев, не требуя от него обычной присяги на верность и послушание. Университет ответил категорическим отказом. Сенат назначил депутацию, в состав которой вошел и Ньютон. После низвержения короля Ньютон был избран представителем от университета в парламент, где заседал с января 1689 г. до его роспуска год спустя.

Работая над задачей о движении Луны, ученый вступил в переписку с Дж. Флемстидом, первым королевским астрономом. Однако отношения Ньютона и Флемстида оказались омраченными непониманием и ссорами. В 1698 г. Ньютон попытался продолжить работу над теорией орбиты Луны и возобновил отношения с Флемстидом, однако возникли новые трения, и Ньютон обвинил Флемстида в том, что тот утаивает часть наблюдений. Вражда между Ньютоном и Флемстидом не прекращалась вплоть до смерти последнего в 1719 г.

В 1696 г. усилиями друзей, пытавшихся подыскать для Ньютона должность на государственной службе, он был назначен смотрителем Монетного двора. Это потребовало от него постоянного пребывания в Лондоне. Ньютону было поручено руководство перечеканкой английской монеты. Имевшие тогда хождение монеты обесценились из-за мошеннической практики обрубания краев. Необходимо было наладить чеканку новых монет с насечкой по краю, имеющих стандартные массу и состав. Эта задача, требовавшая больших технических познаний и административного искусства, была успешно решена к 1699 г. Тогда же Ньютон был назначен на должность директора Монетного двора. Этот хорошо оплачиваемый пост ученый занимал до конца жизни.

В 1701 Ньютон отказался от кафедры в Кембридже и от должности члена совета Тринити-колледжа, а в 1703 г. был избран президентом Королевского общества. В 1704 г., после смерти своего главного оппонента, Гука, Ньютон выпустил свой второй фундаментальный труд - Оптику. В 1717 г. вышло второе издание со специальным приложением, содержащим общие рассуждения в форме Вопросов (Queries).

В 1705 г. Ньютон был возведен в рыцарское достоинство. К тому времени он стал признанным главой не только британских, но и европейских ученых. В последние два десятилетия жизни Ньютон подготовил второе и третье издания Начал (1713, 1726). Были опубликованы также второе и третье издания Оптики (1717, 1721). В эти же годы Ньютон оказался вовлеченным в долгий спор с Г. Лейбницем о приоритете в создании математического анализа. Спор, продолженный после смерти Лейбница его сторонниками, наполнил горечью последние годы жизни Ньютона и ослабил научные связи Великобритании с континентальной Европой, отрицательно сказавшись на развитии математической науки.

В 1664-1665 г. Ньютон предложил новую формулу, которую называют НЬЮТОНА БИНОМ и которая позволяет выписывать разложение алгебраической суммы двух слагаемых произвольной степени.

Слава Ньютона неразрывно связана с его приоритетом в систематическом применении математических методов к исследованию природы, а также в открытии закона тяготения. Ньютон упрочил основания динамики как надежной опоры механической картины мира, приложив ее законы к небесным явлениям. Достижения Ньютона в применении бесконечных рядов и в дифференциальном и интегральном исчислениях намного превосходят все, что было сделано до него, и поэтому Ньютона считают основоположником этих методов анализа.

Что касается влияния на развитие физической науки, то его трудно преуменьшить. Только к 20 в. основные положения, на которые опирался Ньютон, потребовали коренного пересмотра. Ревизия привела к созданию теории относительности и квантовой теории.

Ньютону принадлежат также многочисленные сочинения по теологии, хронологии, алхимии и химии.

В 1725 г. Ньютон вынужден был оставить Лондон и переехать в Кенсингтон. Умер Ньютон в Кенсингтоне 20 марта 1727 г.

ПИФАГОР

В VI веке до нашей эры средоточием греческой науки и искусства стала Иония - группа островов Эгейского моря, расположенных у берегов Малой Азии. Там в семье золотых дел мастера, резчика печатей и гравера Мнесарха родился сын. По преданию, в Дельфах, куда приехали Мнесарх с женой Парфенисой, - то ли по делам, то ли в свадебное путешествие - оракул предрек им рождение сына, который прославится в веках своей мудростью, делами и красотой. Бог Аполлон, устами оракула, советует им плыть в Сирию. Пророчество чудесным образом сбывается - в Сидоне Парфениса родила мальчика. И тогда по древней традиции Парфениса принимает имя Пифиада, в честь Аполлона Пифийского, а сына нарекает Пифагором, то есть предсказанным пифией.

В легенде ничего не говорится о годе рождения Пифагора; исторические исследования датируют его появление на свет приблизительно 580 г. до н. э. Вернувшись из путешествия, счастливый отец воздвигает алтарь Аполлону и окружает юного Пифагора заботами, которые могли бы способствовать исполнению божественного пророчества.

Возможности дать сыну хорошее воспитание и образование у Мнесарха были. Как всякий отец, Мнесарх мечтал, что сын будет продолжать его дело - ремесло золотых дел мастера. Жизнь рассудила иначе. Будущий великий математик и философ уже в детстве обнаружил большие способности к наукам. У своего первого учителя Гермодамаса Пифагор получает знания основ музыки и живописи. Для упражнения памяти Гермодамас заставлял его учить песни из «Одиссеи» и «Илиады». Первый учитель прививал юному Пифагору любовь к природе и ее тайнам. «Есть еще другая Школа, - говорил Гермодамас, - твои чувствования происходят от Природы, да будет она первым и главным предметом твоего учения».

Прошло несколько лет, и по совету своего учителя Пифагор решает продолжить образование в Египте, у жрецов. Попасть в Египет в то время было трудно, потому что страну фактически закрыли для греков. Да и властитель Самоса тиран Поликрат тоже не поощрял подобные поездки. При помощи учителя Пифагору удается покинуть остров Самос. Но пока до Египта далеко. Он живет на острове Лесбос у своего родственника Зоила. Там происходит знакомство Пифагора с философом Ферекидом - другом Фалеса Милетского. У Ферекида Пифагор учится астрологии, предсказанию затмений, тайнам чисел, медицине и другим обязательным для того времени наукам. Пифагор прожил на Лесбосе несколько лет. Оттуда путь Пифагора лежит в Милет - к знаменитому Фалесу, основателю первой в истории философской школы. От него принято вести историю греческой философии.

Пифагор внимательно слушает в Милете лекции Фалеса, тогда уже восьмидесятилетнего старца, и его более молодого коллегу и ученика Анаксимандра, выдающегося географа и астронома. Много важных знаний приобрел Пифагор за время своего пребывания в Милетской школе. Но Фалес тоже советует ему поехать в Египет, чтобы продолжить образование. И Пифагор отправляется в путь.

Перед Египтом он на некоторое время останавливается в Финикии, где, по преданию, учится у знаменитых сидонских жрецов. Пока он живет в Финикии, его друзья добиваются того, что Поликрат - властитель Самоса, не только прощает беглеца, но даже посылает ему рекомендательное письмо для Амазиса - фараона Египта. В Египте благодаря покровительству Амазиса Пифагор знакомится с мемфисскими жрецами. Ему удается проникнуть в «святая святых» - египетские храмы, куда чужестранцы не допускались. Чтобы приобщиться к тайнам египетских храмов, Пифагор, следуя традиции, принимает посвящение в сан жреца.

Учеба Пифагора в Египте способствует тому, что он сделался одним из самых образованных людей своего времени. К этому периоду относится событие, изменившее его дальнейшую жизнь. Скончался фараон Амазис, а его преемник по трону не выплатил ежегодную дань Камбизу, персидскому Царю, что послужило достаточным поводом для войны. Персы не пощадили даже священные храмы. Подверглись гонениям и жрецы: их убивали или брали в плен. Так попал в персидский плен и Пифагор.

Согласно старинным легендам, в плену в Вавилоне Пифагор встречался с персидскими магами, приобщился к восточной астрологии и мистике, познакомился с учением халдейских мудрецов. Халдеи познакомили Пифагора со знаниями, накопленными восточными народами в течение многих веков: астрономией и астрологией, медициной и арифметикой. Эти науки у халдеев в значительной степени опирались на представления о магических и сверхъестественных силах, они придали определенное мистическое звучаний философии и математике Пифагора.

Двенадцать лет пробыл в вавилонском плену Пифагор, пока его не освободил персидский царь Дарий Гистасп, прослышавший о знаменитом греке. Пифагору уже шестьдесят, он решает вернуться на родину, чтобы приобщить к накопленным знаниям свой народ.

С тех пор как Пифагор покинул Грецию, там произошли большие изменения. Лучшие умы, спасаясь от персидского ига, перебрались в Южную Италию, которую тогда называли Великой Грецией, и основали там города-колонии Сиракузы, Агригент, Кротон. Здесь и задумывает Пифагор создать собственную философскую школу.

Довольно быстро он завоевывает большую популярность среди жителей. Энтузиазм населения так велик, что даже девушки и женщины нарушали закон, запрещавший им присутствовать на собраниях. Одна из таких нарушительниц, девушка по имени Теано, становится вскоре женой Пифагора.

В это время в Кротоне и других городах Великой Греции растет общественное неравенство; вошедшая в легенды роскошь сибаритов (жителей города Сибариса) бок о бок соседствует с бедностью, усиливается социальная угнетенность, заметно падает нравственность. Вот в такой обстановке Пифагор выступает с развернутой проповедью нравственного совершенствования и познания. Жители Кротона единодушно избирают мудрого старца цензором нравов, своеобразным духовным отцом города. Пифагор умело использует знания, полученные в странствиях по свету. Он объединяет лучшее из разных религий и верований, создает свою собственную систему, определяющим тезисом которой стало убеждение в нерасторжимой взаимосвязи всего сущего (природы, человека, космоса) и в равенстве всех людей перед лицом вечности и природы.

В совершенстве владея методами египетских жрецов, Пифагор «очищал души своих слушателей, изгонял пороки из сердца и наполнял умы светлой истиной». В так называемых «Золотых стихах» Пифагор выразил те нравственные правила, строгое исполнение которых приводит души заблудших к совершенству. Вот некоторые из них: не делай никогда того, чего ты не знаешь, но научись всему, что следует знать, и тогда ты будешь вести спокойную жизнь; переноси кротко свой жребий, каков он есть, и не ропщи на него; приучайся жить без роскоши.

Со временем Пифагор прекращает выступления в храмах и на улицах, а учит уже в своем доме. Система обучения была сложной, многолетней. Желающие приобщиться к знанию должны пройти испытательный срок от трех до пяти лет. Все это время ученики обязаны хранить молчание и только слушать Учителя, не задавая никаких вопросов. В этот период проверялись их терпение, скромность, Пифагор учил медицине, принципам политической деятельности, астрономии, математике, музыке, этике и многому другому. Из его школы вышли выдающиеся политические и государственные деятели, историки, математики и астрономы. Это был не только учитель, но и исследователь. Исследователями становились и его ученики. Пифагор развил теорию музыки и акустики, создав знаменитую «пифагорейскую гамму» и, проведя основополагающие эксперименты по изучению музыкальных тонов: найденные соотношения он выразил на языке математики. В Школе Пифагора впервые высказана догадка о шарообразности Земли. Мысль о том, что движение небесных тел подчиняется определенным математическим соотношениям, идеи «гармонии мира» и «музыки сфер», впоследствии приведшие к революции в астрономии, впервые появились именно в Школе Пифагора.

Многое сделал ученый и в геометрии. Доказанная Пифагором знаменитая теорема, носит его имя. Достаточно глубоко исследовал Пифагор и математические отношения, закладывая тем самым основы теории пропорций. Особенное внимание он уделял числам и их свойствам, стремясь познать смысл и природу вещей. Посредством чисел он пытался даже осмыслить такие вечные категории бытия, как справедливость, смерть, постоянство, мужчина, женщина и прочее.

Пифагорейцы полагали, что все тела состоят из мельчайших частиц - «единиц бытия», которые в различных сочетаниях соответствуют различным геометрическим фигурам. Число для Пифагора было и материей, и формой Вселенной. Из этого представления вытекал и основной тезис пифагорейцев: «Все вещи - суть числа». Но поскольку числа выражали «сущность» всего, то и объяснять явления природы следовало только с их помощью. Пифагор и его последователи своими работами заложили основу очень важной области математики - теории чисел.

Все числа пифагорейцы разделяли на две категории - четные и нечетные, что характерно и для некоторых других древних цивилизаций. Позднее выяснилось, что пифагорейские «четное - нечетное», «правое - левое» имеют глубокие и интересные следствия в кристаллах кварца, в структуре вирусов и ДНК, в знаменитых опытах Пастера с поляризацией винной кислоты, в нарушении четности элементарных частиц и других теориях.

Не чужда была пифагорейцам и геометрическая интерпретация чисел. Они  считали,  что  точка  имеет  одно  измерение,  линия - два,   плоскость - три, объем - четыре измерения. Десятка, может быть выражена суммой первых четырех чисел (1+2+3+4=10), где единица - выражение точки, двойка - линии и одномерного образа, тройка - плоскости и двумерного образа, четверка - пирамиды, то есть трехмерного образа. Ну, и чем не четырехмерная Вселенная Эйнштейна?

При суммировании всех плоских геометрических фигур - точки, линии и плоскости - пифагорейцы получали совершенную, божественную шестерку.

Справедливость и равенство пифагорейцы видели в квадрате числа. Символом постоянства у них было число девять, поскольку все кратные девяти имеют сумму цифр опять-таки девять. Число восемь у пифагорейцев символизировало смерть, так как кратные восьми имеют уменьшающуюся сумму цифр.

Пифагорейцы считали четные числа женскими, а нечетные - мужскими. Нечетное число - оплодотворяющее, и, если его сочетать с четным, оно возобладает; кроме того, если разлагать четное и нечетное надвое, то четное, как женщина, оставляет в промежутке пустое место, между двумя частями. Поэтому и считают, что одно число свойственно женщине, а другое мужчине. Символ брака у пифагорейцев состоял из суммы мужского, нечетного числа три и женского, четного числа два. Брак - это пятерка, равная трем плюс два. По той же причине прямоугольный треугольник со сторонами три, четыре, пять был назван ими «фигура невесты».

Четыре числа, составляющие тетраду, - один, два, три, четыре - имеют прямое отношение к музыке: они задают все известные консонантные интервалы - октаву (1:2), квинту (2:3) и кварту (3:4). Иными словами, декада воплощает не только геометрически-пространственную, но и музыкально-гармоническую полноту космоса. Среди свойств десятки отметим еще и то, что в нее входит равное количество простых и составных чисел, а также столько же четных, сколько и нечетных.

Сумма чисел, входящих в тетраду, равна десяти, именно поэтому десятка считалась у пифагорейцев идеальным числом и символизировала Вселенную. Поскольку число десять - идеальное, рассуждали они, на небе должно быть ровно десять планет. Надо заметить, что тогда были известны лишь Солнце, Земля и пять планет.

Знаменитая тетрада, состоящая из четырех чисел, повлияла через пифагорейцев на Платона, который придавал особое значение четырем материальным элементам: земле, воздуху, огню и воде. Пифагорейцы знали также совершенные и дружественные числа. Совершенным называлось число, равное сумме своих делителей. Дружественные - числа, каждое из которых - сумма собственных делителей другого числа. В древности числа такого рода символизировали дружбу, отсюда и название.

Кроме чисел, вызывавших восхищение и преклонение, у пифагорейцев были и так называемые «нехорошие» числа. Это числа, которые не обладали никакими достоинствами, а еще хуже, если такое число было окружено «хорошими» числами. Примером тому может служить знаменитое число тринадцать - чертова дюжина или число семнадцать, вызывавшее особое отвращение у пифагорейцев.

Попытку Пифагора и его школы связать реальный мир с числовыми отношениями нельзя считать неудачной, поскольку в процессе изучения природы пифагорейцы наряду с робкими, наивными и порой фантастическими представлениями выдвинули и рациональные способы познания тайн Вселенной. Сведение астрономии и музыки к числу дало возможность более поздним поколениям ученых понять мир еще глубже.

После смерти Пифагора в Метапонте (Южная Италия), куда он бежал после восстания в Кротоне, его ученики обосновались в разных городах Великой Греции и организовали там пифагорейские общества.

В новое время, особенно благодаря бурному развитию естествознания, астрономии и математики, идеи Пифагора о мировой гармонии приобретают новых поклонников. Великие Коперник и Кеплер, знаменитый художник и геометр Дюрер, гениальный Леонардо да Винчи, английский астроном Эддингтон, экспериментально подтвердивший в 1919 г. теорию относительности, и многие другие ученые и философы продолжают находить в научно-философском наследии Пифагора необходимое основание для установления закономерностей нашего мира.

ПЬЕР ФЕРМА

В одном из некрологов Пьеру Ферма говорилось: «Это был один из наиболее замечательных умов нашего века, такой универсальный гений и такой разносторонний, что если бы все ученые не воздали должное его необыкновенным заслугам, то трудно было бы поверить всем вещам, которые нужно о нем сказать, чтобы ничего не упустить в нашем похвальном слове».

К сожалению, о жизни великого ученого известно не так много. Пьер Ферма родился на юге Франции в небольшом городке Бомон-де-Ломань, где его отец - Доминик Ферма - был «вторым консулом», т. е. чем-то вроде помощника мэра. Метрическая запись о его крещении от 20 августа 1601 г. гласит: «Пьер, сын Доминика Ферма, буржуа и второго консула города Бомона». Мать Пьера, Клер де Лонг, происходила из семьи юристов.

Доминик Ферма дал своему сыну очень солидное образование. В колледже родного города Пьер приобрел хорошее знание языков: латинского, греческого, испанского, итальянского. Впоследствии он писал стихи на латинском, французском и испанском языках «с таким изяществом, как если бы он жил во времена Августа и провел большую часть своей жизни при дворе Франции или Мадрида».

Ферма славился как тонкий знаток античности, к нему обращались за консультацией по поводу трудных мест при изданиях греческих классиков. Из древних писателей он комментировал Атенея, Полюнуса, Синезуса, Теона Смирнского и Фронтина, исправил текст Секста Эмпирика. По общему мнению, он мог бы составить себе имя в области греческой филологии. Но Ферма направил всю силу своего гения на математические исследования. И все же математика не стала его профессией. Ученые его времени не имели возможности посвятить себя целиком любимой науке.

Ферма избирает юриспруденцию. Степень бакалавра была ему присуждена в Орлеане. С 1630 г. Ферма переселяется в Тулузу, где получает место советника в Парламенте (т. е. суде). О его юридической деятельности говорится в «похвальном слове», что он выполнял ее «с большой добросовестностью и таким умением, что он славился как один из лучших юристов своего времени».

В 1631 г. Ферма женился на своей дальней родственнице с материнской стороны - Луизе де-Лонг. У Пьера и Луизы было пятеро детей, из которых старший, Самюэль, стал поэтом и ученым. Ему мы обязаны первым собранием сочинений Пьера Ферма, вышедшим в 1679 г. К сожалению, Самюэль Ферма не оставил никаких воспоминаний об отце.

При жизни Ферма об его математических работах стало известно главным образом через посредство обширной переписки, которую он вел с другими учеными. Собрание сочинений, которое он неоднократно пытался написать, так и не было им создано. Да это и неудивительно при той напряженной работе в суде, которую ему пришлось выполнять. Ни одно из его сочинений не было опубликовано при жизни. Однако нескольким трактатам он придал вполне законченный вид, и они стали известны в рукописи большинству современных ему ученых. Кроме этих трактатов осталась еще обширная и чрезвычайно интересная его переписка. В XVII веке, когда еще не было специальных научных журналов, переписка между учеными играла особую роль. В ней ставились задачи, сообщалось о методах их решения, обсуждались острые научные вопросы.

Корреспондентами Ферма были крупнейшие ученые его времени: Декарт, Этьен и Блез Паскали, де-Бесси, Гюйгенс, Торричелли Валлис. Письма посылались либо непосредственно корреспонденту, либо в Париж аббату Мерсенну (соученику Декарта по колледжу); последний размножал их и посылал тем математикам, которые занимались аналогичными вопросами. Но письма ведь почти никогда не бывают только короткими математическими мемуарами. В них проскальзывают живые чувства авторов, которые помогают воссоздать их образы, узнать об их характере и темпераменте. Обычно письма Ферма были проникнуты дружелюбием.

Одной из первых математических работ Ферма было восстановление двух утерянных книг Аполлония «О плоских местах».

Крупную заслугу Ферма перед наукой видят, обыкновенно, во введении им бесконечно малой величины в аналитическую геометрию, подобно тому, как это нисколько ранее, было сделано Кеплером в отношении геометрии древних. Он совершил этот важный шаг в своих относящихся к 1629 г. работах о наибольших и наименьших величинах, - работах, открывших собою тот ряд исследований Ферма, который является одним из самых крупных звеньев в истории развития не только высшего анализа вообще, но и анализа бесконечно малых в частности.

В конце двадцатых годов Ферма открыл методы нахождения экстремумов и касательных, которые, с современной точки зрения, сводятся к отысканию производной. В 1636 г. законченное изложение метода было передано Мерсенну, и с ним могли познакомиться все желающие.

В 1637-1638 гг. по поводу «Метода отыскания максимумов и минимумов» у Ферма возникла бурная полемика с Декартом. Последний не понял метода и подверг его резкой и несправедливой критике. В одном из писем Декарт утверждал даже, что метод Ферма «содержит в себе паралогизм». В июне 1638 г. Ферма послал Мерсенну для пересылки Декарту новое, более подробное изложение своего метода. Письмо его сдержанно, но не без внутренней иронии. Он пишет: «Таким образом, обнаруживается, что либо я плохо объяснил, либо г-н Декарт плохо понял мое латинское сочинение. Я все же пошлю ему то, что уже написал, и он, несомненно, найдет там вещи, которые помогут ему отказаться от мнения, будто я нашел этот метод случайно и его подлинные основания мне неизвестны». Ферма ни разу не изменяет своему спокойному тону. Он чувствует свое глубокое превосходство как математика, поэтому не входит в мелочную полемику, а терпеливо старается растолковать свой метод, как это сделал бы учитель ученику.

До Ферма систематические методы вычисления площадей разработал итальянский ученый Кавальери. Но уже в 1642 г. Ферма открыл метод вычисления площадей, ограниченных любыми «параболами», и любыми «гиперболами». Им было показано, что площадь неограниченной фигуры может быть конечной.

Ферма одним из первых занялся задачей спрямления кривых, т. е. вычислением длины их дуг. Он сумел свести эту задачу к вычислению некоторых площадей.

Таким образом, понятие «площади» у Ферма приобретало уже весьма абстрактный характер. К определению площадей сводились задачи на спрямление кривых, вычисление сложных площадей он сводил с помощью подстановок к вычислению более простых площадей. Оставался только шаг, чтобы перейти от площади к еще более абстрактному понятию «интеграл».

Дальнейший успех методов определения «площадей», с одной стороны, и «методов касательных и экстремумов», с другой, состоял в установлении взаимной связи этих методов. Есть указания на то, что Ферма уже видел эту связь, знал, что «задачи на площади» и «задачи на касательные» являются взаимно обратными. Но он нигде не развил свое открытие сколько-нибудь подробно. Поэтому честь его по праву приписывается Барроу, Ньютону и Лейбницу, которым это открытие и позволило создать дифференциальное и интегральное исчисления.

Несмотря на отсутствие доказательств (из них дошло только одно), трудно переоценить значение творчества Ферма в области теории чисел. Ему одному удалось выделить из хаоса задач и частных вопросов, сразу же возникающих перед исследователем при изучении свойств целых чисел, основные проблемы, которые стали центральными для всей классической теории чисел. Ему же принадлежит открытие мощного общего метода для доказательства теоретико-числовых предложений - так называемого метода неопределенного или бесконечного спуска, о котором будет сказано ниже. Поэтому Ферма по праву может считаться основоположником теории чисел.

В письме к де-Бесси от 18 октября 1640 г. Ферма высказал следующее утверждение: если число а не делится на простое число р, то существует такой показатель к, что а-1 делится на р, причем к является делителем р-1. Это утверждение получило название малой теоремы Ферма. Оно является основным во всей элементарной теории чисел. Эйлер дал этой теореме несколько различных доказательств.

В задаче второй книги своей «Арифметики» Диофант поставил задачу представить данный квадрат в виде суммы двух рациональных квадратов. На полях, против этой задачи, Ферма написал: «Наоборот, невозможно разложить ни куб на два куба, ни биквадрат на два биквадрата и вообще ни в какую степень, большую квадрата, на две степени с тем же показателем. Я открыл этому поистине чудесное доказательство, но эти поля для него слишком узки». Это и есть знаменитая Великая теорема.

Теорема эта имела удивительную судьбу. В прошлом веке ее исследования привели к построению наиболее тонких и прекрасных теорий, относящихся к арифметике алгебраических чисел. Без преувеличения можно сказать, что она сыграла в развитии теории чисел не меньшую роль, чем задача решения уравнений в радикалах. С той только разницей, что последняя уже решена Галуа, а Великая теорема до сих пор побуждает математиков к исследованиям.

С другой стороны, простота формулировки этой теоремы и загадочные слова о «чудесном доказательстве» ее привели к широкой популярности теоремы среди не математиков и к образованию целой корпорации «ферматистов», у которых, по словам Дэвенпорта, «смелость значительно превосходит их математические способности». Поэтому Великая теорема стоит на первом месте по числу данных ей неверных доказательств.

Сам Ферма оставил доказательство Великой теоремы для четвертых степеней. Здесь он применил «метод неопределенного или бесконечного спуска», который он описывал в своем письме к Каркави (август 1659 г.) следующим образом: «Если бы существовал некоторый прямоугольный треугольник в целых числах, который имел бы площадь, равную квадрату, то существовал бы другой треугольник, меньший этого, который обладал бы тем же свойством. Если бы существовал второй, меньший первого, который имел бы то же свойство, то существовал бы в силу подобного рассуждения, третий, меньший второго, который имел бы то же свойство, и, наконец, четвертый, пятый, спускаясь до бесконечности. Но, если задано число, то не существует бесконечности по спуску меньших его (я все время подразумеваю целые числа). Откуда заключают, что не существует никакого прямоугольного треугольника с квадратной площадью». Именно этим методом были доказаны многие предложения теории чисел и, в частности, с его помощью Эйлер доказал Великую теорему для n=4 (способом, несколько отличным от способа Ферма), а спустя 20 лет и для n=3.

В прошлом веке Куммер, занимаясь Великой теоремой Ферма, построил арифметику для целых алгебраических чисел определенного вида. Это позволило ему доказать Великую теорему для некоторого класса простых показателей n. В настоящее время справедливость Великой теоремы проверена для всех показателей n меньше 5500. Отметим также, что Великая теорема связана не только с алгебраической теорией чисел, но и с алгебраической геометрией, которая сейчас интенсивно развивается.

У Ферма есть много других достижений. Он первым пришел к идее координат и создал аналитическую геометрию. Он занимался также задачами теории вероятностей. Но Ферма не ограничивался одной только математикой, он занимался и физикой, где ему принадлежит открытие закона распространения света в средах. Ферма исходил из предположения, что свет пробегает путь от какой-либо точки в одной среде до некоторой точки в другой среде в наикратчайшее время. Применив свой метод максимумов и минимумов, он нашел путь света и установил, в частности, закон преломления света. При этом Ферма высказал следующий общий принцип: «Природа всегда действует наиболее короткими путями», который может считаться предвосхищением принципа наименьшего действия Мопертюи - Эйлера.

Одно из последних писем ученого к Каркави, получило название «завещание Ферма». Вот его заключительные строки: «Быть может, потомство будет признательно мне за то, что я показал ему, что древние не все знали, и это может проникнуть в сознание тех, которые придут после меня для передачи факела сыновьям, как говорит великий канцлер Англии, следуя чувствам которого, я добавлю: «Многие будут приходить и уходить, а наука обогащается».

Ферма скончался 12 января 1665 г. во время одной из деловых поездок.

УИЛЬЯМ РОУАН ГАМИЛЬТОН

Ирландский математик, физик и механик. Родился 4 августа 1805 г. в Дублине (Ирландия). Окончил Тринити-колледж Дублинского университета (1827). Стал королевским астрономом, профессором Дублинского университета и директором обсерватории. Занимал эти должности до конца жизни.

Первые работы Гамильтона относятся к области оптики и механики. Созданная им в 1824 г. теория световых лучей позволила предсказать (1832) явление конической рефракции в двуосных кристаллах, подтвержденное экспериментально Х. Ллойдом в опытах с аргонитом. В 1834-1835 гг. Гамильтон обобщил свою теорию оптических явлений на динамику и систематически развил ее, сведя решение общей задачи динамики к нахождению решений системы двух уравнений в частных производных (канонические уравнения Гамильтона). Оптико-механическая аналогия Гамильтона была на долгое время забыта, и только спустя почти 100 лет использована Э. Шредингером при создании волновой механики.

В 1843 г. Гамильтон дал обобщенное представление комплексного числа в виде совокупности четырех чисел, t, x, y, z, названной им кватернионом и имеющей вид t+ix+jy+kz. Число t было названо им скалярной частью, а обобщение мнимой части ix+jy+kz - векторной. Наиболее известным следствием исчисления кватернионов стало векторное исчисление. Среди трудов Гамильтона - Общий метод динамики (General Method in Dynamics, 1834-1835), Основы теории кватернионов (Elements of Quaternions, 1886).

Умер Гамильтон в Дублине 2 сентября 1865 г.

ФРАНСУА ВИЕТ

Французский математик, положивший начало алгебре как науке о преобразовании выражений, о решении уравнений в общем виде, создатель буквенного исчисления. Виет первым стал обозначать буквами не только неизвестные, но и данные величины. Тем самым ему удалось внедрить в науку великую мысль о возможности выполнять алгебраические преобразования над символами, т. е. ввести понятие математической формулы. Этим он внес решающий вклад в создание буквенной алгебры, чем завершил развитие математики эпохи Возрождения и подготовил почву для появления результатов Ферма, Декарта, Ньютона.

Франсуа Виет родился в 1540 г. на юге Франции в небольшом городке Фантене-ле-Конт, что находится в 60 км от Ла-Рошели, бывшей в то время оплотом французских протестантов-гугенотов. Большую часть жизни он прожил рядом с виднейшими руководителями этого движения, хотя сам оставался католиком. По-видимому, религиозные разногласия ученого не волновали.

Отец Виета был прокурором. По традиции сын выбрал профессию отца и стал юристом, окончив университет в Пуату. В 1560 г. двадцатилетний адвокат начал свою карьеру в родном городе, но через три года перешел на службу в знатную гугенотскую семью де Партене. Он стал секретарем хозяина дома и учителем его дочери двенадцатилетней Екатерины. Именно преподавание пробудило в молодом юристе интерес к математике.

Когда ученица выросла и вышла замуж, Виет не расстался с ее семьей, и переехал с нею в Париж, где ему было легче узнать о достижениях ведущих математиков Европы. С некоторыми учеными Виет познакомился лично. Так, он общался с видным профессором Сорбонны Рамусом, с крупнейшим математиком Италии Рафаэлем Бомбелли вел дружескую переписку.

В 1671 г. Виет перешел на государственную службу, став советником парламента, а затем советником короля Франции Генриха III.

В ночь на 24 августа 1672 г. в Париже произошла массовая резня гугенотов католиками, так называемая Варфоломеевская ночь. В ту ночь вместе со многими гугенотами погибли муж Екатерины де Партене и математик Рамус. Во Франции началась гражданская война. Через несколько лет Екатерина де Партене снова вышла замуж. На сей раз, ее избранником стал один из видных руководителей гугенотов - принц де Роган. По его ходатайству в 1580 г. Генрих III назначил Виета на важный государственный пост рекетмейстера, который давал право контролировать от имени короля выполнение распоряжений в стране и приостанавливать приказы крупных феодалов.

Находясь на государственной службе, Виет оставался ученым. Он прославился тем, что сумел расшифровать код перехваченной переписки короля Испании с его представителями в Нидерландах, благодаря чему король Франции был полностью в курсе действий своих противников. Код был сложным, содержал до 600 различных знаков, которые периодически менялись. Испанцы не могли поверить, что его расшифровали, и обвинили французского короля в связях с нечистой силой. К этому времени относятся свидетельства современников Виета о его огромной трудоспособности. Будучи чем-то увлечен, ученый мог работать по трое суток без сна.

В 1584 г. по настоянию Гизов Виета отстранили от должности и выслали из Парижа. Именно на этот период приходится пик его творчества. Обретя неожиданный покой и отдых, ученый поставил своей целью создание всеобъемлющей математики, позволяющей решать любые задачи. У него сложилось убеждение в том, «что должна существовать общая, неизвестная еще наука, обнимающая и остроумные измышления новейших алгебраистов, и глубокие геометрические изыскания древних».

Виет изложил программу своих исследований и перечислил трактаты, объединенные общим замыслом и написанные на математическом языке новой буквенной алгебры, в изданном в 1591 г. знаменитом «Введение в аналитическое искусство». Перечисление шло в том порядке, в каком эти труды должны были издаваться, чтобы составить единое целое - новое направление в науке. К сожалению, единого целого не получилось. Трактаты публиковались в совершенно случайном порядке, и многие увидели свет только после смерти Виета. Один из трактатов вообще не найден. Однако главный замысел ученого замечательно удался: началось преобразование алгебры в мощное математическое исчисление. Само название «алгебра» Виет в своих трудах заменил словами «аналитическое искусство». Он писал в письме к де Партене: «Все математики знали, что под алгеброй и алмукабалой... скрыты несравненные сокровища, но не умели их найти. Задачи, которые они считали наиболее трудными, совершенно легко решаются десятками с помощью нашего искусства...»

Основу своего подхода Виет называл видовой логистикой. Следуя примеру древних, он четко разграничивал числа, величины и отношения, собрав их в некую систему «видов». В эту систему входили, например, переменные, их корни, квадраты, кубы, квадрато-квадраты и т. д., а также множество скаляров, которым соответствовали реальные размеры - длина, площадь или объем. Для этих видов Виет дал специальную символику, обозначив их прописными буквами латинского алфавита. Для неизвестных величин применялись гласные буквы, для переменных - согласные.

Виет показал, что, оперируя с символами, можно получить результат, который применим к любым соответствующим величинам, т. е. решить задачу в общем виде. Это положило начало коренному перелому в развитии алгебры: стало возможным буквенное исчисление.

Демонстрируя силу своего метода, ученый привел в своих работах запас формул, которые могли быть использованы для решения конкретных задач. Из знаков действий он использовал «+» и «-», знак радикала и горизонтальную черту для деления. Произведение обозначал словом «in». Виет первым стал применять скобки, которые, правда, у него имели вид не скобок, а черты над многочленом. Но многие знаки, введенные до него, он не использовал. Так квадрат, куб и т. д. обозначал словами или первыми буквами слов.

Знаменитая теорема, устанавливающая связь коэффициентов многочлена с его корнями, была обнародована в 1591 г. Теперь она носит имя Виета, а сам автор формулировал ее так: «Если В+D, умноженное на А, минус А в квадрате равно ВD, то А равно В и равно D». Теорема Виета стала ныне самым знаменитым утверждением школьной алгебры. Теорема Виета достойна восхищения, тем более что ее можно обобщить на многочлены любой степени.

Больших успехов достиг ученый и в области геометрии. Применительно к ней он сумел разработать интересные методы. В трактате «Дополнения к геометрии» он стремился создать по примеру древних некую геометрическую алгебру, используя геометрические методы для решения уравнений третьей и четвертой степеней. Любое уравнение третьей и четвертой степени, утверждал Виет, можно решить геометрическим методом трисекции угла или построением двух средних пропорциональных.

Математиков в течение столетий интересовал вопрос решения треугольников, так как он диктовался нуждами астрономии, архитектуры, геодезии. У Виета применявшиеся ранее методы решения треугольников приобрели более законченный вид. Так он первым явно сформулировал в словесной форме теорему косинусов, хотя положения, эквивалентные ей, эпизодически применялись с первого века до нашей эры. Известный ранее своей трудностью случай решения треугольника по двум данным сторонам и одному из противолежащих им углов получил у Виста исчерпывающий разбор. Было ясно сказано, что в этом случае решение не всегда возможно. Если же решение есть, то может быть одно или два.

Глубокое знание алгебры давало Виету большие преимущества. Причем интерес его к алгебре первоначально был вызван приложениями к тригонометрии  и  астрономии.  «И тригонометрия, - как замечает Г. Г. Цейтен, - щедро отблагодарила алгебру за оказанную ею помощь». Не только каждое новое применение алгебры давало импульс новым исследованиям по тригонометрии, но и полученные тригонометрические результаты являлись источником важных успехов алгебры. Виету, в частности, принадлежит вывод выражений для синусов (или хорд) и косинусов кратных дуг.

В 1589 г., после убийства Генриха Гиза по приказу короля, Виет возвратился в Париж. Но в том же году Генрих III был убит монахом - приверженцем Гизов. Формально французская корона перешла к Генриху Наваррскому - главе гугенотов. Но лишь после того, как в 1593 г. этот правитель принял католичество, в Париже его признали королем Генрихом IV. Так был положен конец кровавой и истребительной религиозной войне, долгое время оказывавшей влияние на жизнь каждого француза, даже вовсе не интересовавшегося ни политикой, ни религией.

Подробности жизни Виета в тот период неизвестны, что само по себе говорит о его желании оставаться в стороне от кровавых дворцовых событий. Известно только, что он перешел на службу к Генриху IV, находился при дворе, был ответственным правительственным чиновником и пользовался огромным уважением как математик.

По преданию, посол Нидерландов сказал на приеме у короля Франции Генриха IV, что их математик ван Роомен задал математикам мира задачу. Но во Франции, видимо, нет математиков, так как среди тех, кому особо адресовался вызов, нет ни одного француза. Генрих IV ответил, что во Франции есть математик, и пригласил Виета. Знание синусов и косинусов кратных дуг дало возможность Виету решить уравнение 45-й степени, предложенное нидерландским ученым.

В последние годы жизни Виет ушел с государственной службы, но продолжал интересоваться наукой. Известно, например, что он вступил в полемику по поводу введения нового, григорианского календаря в Европе. И даже хотел создать свой календарь.

В мемуарах некоторых придворных Франции есть указание, что Виет был женат, что у него была дочь, единственная наследница имения, по которому Виет звался сеньор де ла Биготье. В придворных новостях маркиз Летуаль писал: «...14 февраля 1603 г. господин Виет, рекетмейстер, человек большого ума и рассуждения и один из самых ученых математиков века умер... в Париже, имея, по общему мнению, 20 тыс. экю в изголовье. Ему было более 60 лет».

Непосредственно применение трудов Виета очень затруднялось тяжелым и громоздким изложением. Из-за этого они полностью не изданы до сих пор. Более или менее полное собрание трудов Вирта было издано в 1646 г. в Лейдене нидерландским математиком ван Скоотеном под названием «Математические сочинения Виета». Г. Г. Цейтен отмечал, что чтение работ Виета затрудняется несколько изысканной формой, в которой повсюду сквозит его большая эрудиция, и большим количеством изобретенных им и совершенно не привившихся греческих терминов. Потому влияние его, столь значительное по отношению ко всей последующей математике, распространялось сравнительно медленно».

РЕНЕ ДЕКАРТ

Латинизированное имя - Картезий. Французский философ, математик и естествоиспытатель, более других ответственный за идеи и методы, отделяющие эпоху Нового времени от Cредневековья.

Декарт родился 31 марта 1596 г. в Лаэ (ныне Лаэ-Декарт) в провинции Турень (на границе с Пуату) в семье мелкопоместного дворянина Иоахима Декарта, советника парламента Бретани. О детстве и юности Декарта известно немногое, в основном из его сочинений, в частности из Рассуждения о методе, переписки и биографии, написанной Адрианом Байе, правильность данных которой подвергалась, с одной стороны, критике, с другой - защищалась позднейшими историками. Для раннего периода жизни Декарта важно, что он учился в организованном иезуитами коллеже Ла-Флеш в провинции Анжу, куда был отдан в 1604 (по данным Байе) или в 1606 г. (по данным современных историков) и где провел более восьми лет. Там, пишет Декарт в Рассуждениях, он убедился, сколь мало мы знаем, хотя в математике дела в этом смысле обстоят лучше, чем в любой другой области; он понял также, что для обнаружения истины необходимо отказаться от опоры на авторитет, принадлежащий традиции или сегодняшнему дню, и не принимать ничего на веру, пока оно не будет окончательно доказано. Декарт - продолжатель великого интеллектуального наследия греков, бывшего в забвении в римскую эпоху и Средние века. Идеи греков стали возрождаться за несколько веков до Декарта, однако именно у него они вновь обрели свой первоначальный блеск.

Прошло немало времени, прежде чем взгляды Декарта окончательно оформились и были опубликованы. В 1616 г. он получил степень бакалавра права в университете города Пуатье (где занимался изучением права и медицины), хотя впоследствии никогда не занимался юридической практикой. В возрасте 20 лет Декарт прибыл в Париж, а оттуда отправился в Голландию, где в 1618 г. записался добровольцем в протестантскую армию, через год был направлен под командование Морица Оранского (Нассауского), затем вступил в армию герцога Баварии Максимилиана I. В качестве вольнонаемного офицера путешествовал по Германии, Австрии, Италии и, по-видимому, также по Дании, Польше и Венгрии. Затем возвратился в Париж и приступил к написанию своих трудов.

Декарт сразу же столкнулся с практической проблемой: как сделать, чтобы отрицание авторитетов и традиции не было в глазах общества отрицанием этики и религии, и каким образом не превратить самого себя во врага в глазах католической церкви. Эта проблема встала еще более остро, когда инквизиция осудила Диалог Галилея (1633). Декарт, живший в то время в Голландии, работал над произведением, получившим название Мир, или Трактат о свете (Le Monde, ou Traité de la Lumière, опубликовано в 1664), в котором выражал свое согласие с учением Галилея; однако ввиду случившегося отложил работу над книгой, посчитав ее (как следует из его переписки) опасной. После этого Декарт стал бывать только в странах с высокой степенью интеллектуальной свободы: в Голландии, которая стала ему вторым домом и куда он перебрался в 1628 г., Англии и Швеции. Но даже в протестантской Голландии он подвергся своего рода религиозному преследованию со стороны голландских гугенотов. Декарт всячески пытался убедить католическую церковь в благонамеренности своей философии и даже в том, что ее следует принять в качестве официальной доктрины церкви. Хотя его усилия в этом направлении не увенчались успехом, они, по-видимому, какое-то время сдерживали неодобрительную реакцию церкви.

Будучи своего рода затворником (следуя девизу «Bene vixit, bene qui latuit», «Тот жил счастливо, кто хорошо укрылся»), Декарт посвящал время узкому кругу друзей и детальной разработке своих научных, философских и математических теорий. Его первая опубликованная работа, Рассуждение о методе, появилась лишь в 1637 г., однако благодаря ей и последующим трудам он завоевал известность в Европе. В 1649 г. Декарт переехал в Стокгольм, чтобы наставить в принципах картезианства королеву Швеции Кристину по ее просьбе. Имея привычку проводить утренние часы в постели, Декарт был вынужден вставать зимой посреди ночи и добираться до королевского дворца, преодолевая значительное расстояние. Возвращаясь как-то с уроков, назначенных на пять утра, он простудился и умер от пневмонии на девятый день болезни 11 февраля 1650 г. Спустя шестнадцать лет останки Декарта были перенесены во Францию, и ныне прах его покоится в церкви Сент-Жермен-де-Пре в Париже.

Целью Декарта было описание природы при помощи математических законов. Основные идеи философа намечены в первой опубликованной работе - Рассуждение о методе, чтобы верно направлять свой разум и отыскивать истину в науках (Discours de la Méthode pour bien conduire la Raison, & chercher la Verité dans les Sciences. Plus La Dioptrique, Les Météores et La Géométrie, qui font des effaies de sette Méthode) с приложением метода в трактатах Диоптрика, Метеоры и Геометрия. В ней Декарт предложил метод, который, как он утверждал, позволяет решить любую проблему, поддающуюся решению с помощью человеческого разума и имеющихся в наличии фактов. К сожалению, приведенная им формулировка метода весьма лаконична. Притязание подкрепляется примерами результатов, полученных с помощью метода, и хотя Декарт делает несколько ошибок, следует заметить, что эти результаты были получены во многих областях и за весьма малый отрезок времени.

В самом Рассуждении центральная проблема метафизики - отношение сознания и материи - получила решение, которое, истинно оно или ложно, остается самой влиятельной доктриной Нового времени. В Рассуждении также рассмотрен вопрос о кровообращении; Декарт принимает теорию Уильяма Гарвея, но ошибочно заключает, что причиной сокращения сердца является теплота, которая концентрируется в сердце и по кровеносным сосудам сообщается всем частям тела, а также само движение крови. В Диоптрике он формулирует закон преломления света, объясняет, как функционируют нормальный глаз и глаз, имеющий дефекты, как действуют линзы, зрительные трубы (телескопы и микроскопы), и развивает теорию оптических поверхностей. Декарт формулирует идеи «волновой» теории света и делает попытку «векторного» анализа движения (свет, по Декарту, есть «стремление к движению»). Он развивает теорию сферической аберрации - искажения изображения, вызванного сферической формой линзы, - и указывает, каким образом ее можно исправить; объясняет, как установить световую силу телескопа, открывает принципы работы того, что в будущем назовут ирисовой диафрагмой, а также искателя для телескопа, гиперболической поверхности с определенным параметром для повышения яркости изображения (впоследствии названной «зеркалом Либеркюна»), конденсора (плоско-выпуклой линзы) и конструкций, позволявших осуществлять тонкие движения микроскопа. В следующем приложении, Метеорах, Декарт отвергает понятие теплоты как жидкости (т. н. «калорической» жидкости) и формулирует по сути кинетическую теорию теплоты; он также выдвигает идею специфической теплоты, согласно которой у каждого вещества своя мера получения и сохранения тепла, и предлагает формулировку закона соотношения объема и температуры газа (впоследствии названного законом Шарля). Декарт излагает первую современную теорию ветров, облаков и осадков; дает верное и детальное описание и объяснение явления радуги. В Геометрии он разрабатывает новую область математики - аналитическую геометрию, соединяя ранее существовавшие раздельно дисциплины алгебры и геометрии и решая за счет этого проблемы той и другой области. Из его идей впоследствии возникает главное достижение математики Нового времени - дифференциальное и интегральное исчисления, которые были изобретены Готфридом Лейбницем и Исааком Ньютоном и стали математической основой классической физики.

Если эти достижения действительно были продуктом нового метода, то Декарту удалось самым убедительным образом доказать его эффективность; однако в Рассуждении содержится совсем немного информации о методе, если не считать советов не принимать ничего за истину, пока это не доказано, разделять всякую проблему на столько частей, на сколько возможно, располагать мысли в определенном порядке, начиная с простого и переходя к сложному, и делать всюду перечни настолько полные и обзоры столь всеохватывающие, чтобы быть уверенным, что ничего не пропущено. Гораздо более подробное описание метода Декарт собирался дать в трактате Правила для руководства ума (Regulae ad directionem ingenii), который остался наполовину незаконченным (Декарт работал над ним в 1628-1629 гг.) и был опубликован только после смерти философа.

Философия Декарта, называемая обычно картезианством, кратко изложена в Рассуждении, в более полном виде - в Размышлениях о первой философии (Meditationes de prima philosophia in qua Dei existentia et Animae immortalitas demonstratur, 1641; второе издание с Objectiones Septimae, 1642; парижское издание на французском языке с исправлениями Декарта в 1647) и  с  несколько  другой  точки  зрения  в  Первоначалах философии(Principia philosophiae, 1644; французский перевод 1647).

Чувственный опыт не способен дать достоверное знание, ибо мы часто сталкиваемся с иллюзиями и галлюцинациями, а мир, воспринимаемый нами с помощью чувств, может оказаться сном. Не являются достоверными и наши рассуждения, ибо мы не свободны от ошибок; кроме того, рассуждение есть выведение заключений из посылок, и до тех пор, пока у нас нет достоверных посылок, мы не можем рассчитывать на достоверность заключений.

Скептицизм, конечно, существовал и до Декарта, и эти аргументы были известны еще грекам. Существовали и различные ответы на скептические возражения. Однако Декарт первым предложил использовать скептицизм в качестве инструмента исследования. Его скептицизм - не учение, а метод. После Декарта среди философов, ученых и историков получило распространение настороженное отношение к недостаточно обоснованным идеям, какой бы источник они ни имели: традицию, авторитет или личные особенности высказывающего их человека.

Методологический скептицизм, таким образом, образует только первую ступень. Декарт полагал, что если бы мы знали абсолютно достоверные первые принципы, то могли бы вывести из них все остальное знание. Поэтому поиск достоверного знания составляет вторую ступень его философии. Достоверность Декарт обнаруживает только в знании о своем собственном существовании: cogito, ergo sum ( «я мыслю, следовательно, я существую»). Декарт рассуждает: у меня нет достоверного знания о существовании моего тела, ибо я мог бы быть животным или покинувшим тело духом, которому снится, что он человек; однако мой разум, мой опыт существуют несомненно и достоверно. Содержание мыслей или убеждений может быть ложным и даже абсурдным; однако сам факт мышления и верования достоверен. Если же я сомневаюсь в том, что мыслю, то по крайней мере достоверно то, что я сомневаюсь.

Тезис Декарта о том, что мы обладаем абсолютно достоверным знанием о существовании собственного сознания, признавался всеми мыслителями Нового времени (хотя был поднят вопрос о достоверности знания о нашем прошлом). Однако возникал трудный вопрос: можно ли быть уверенным, что все остальное, с чем мы очевидно сталкиваемся, не является простым порождением нашего ума? Порочный круг солипсизма («Я» может знать только само себя) был логически неизбежен, и мы сталкиваемся с т.н. проблемой эгоцентризма. Эта проблема становится все более значимой по мере развития философии эмпиризма и достигает кульминационного пункта в философии Канта.

Вопреки ожиданиям, Декарт не использует свой достоверный тезис в качестве большой посылки дедуктивного вывода и получения новых заключений; тезис необходим ему для того, чтобы сказать, что поскольку мы получили эту истину не с помощью чувств или дедукции из других истин, то должен существовать некий метод, который позволил нам ее получить. Это, заявляет Декарт, метод ясных и отчетливых идей. То, что мы мыслим ясно и отчетливо, должно быть истинным. Декарт разъясняет значение «ясности» и «отчетливости» в Первоначалах (ч. 1, п. 45): «Ясным я именую то, что с очевидностью раскрывается внимающему уму, подобно тому как мы говорим, что ясно видим предметы, кои достаточно заметны для нашего взора и воздействуют на наш глаз. Отчетливым же я называю то, что резко отделено от всего другого, что не содержит в себе решительно ничего, что бы не виделось с очевидностью тому, кто рассматривает его должным образом». Таким образом, по Декарту, знание зависит от интуиции так же, как от чувств и разума. В опоре на интуицию (что понимал и сам Декарт) заключена опасность: заявляя об интуитивном познании (ясной и отчетливой идее), мы на самом деле можем иметь дело с предрассудком и смутной идеей. В развитии философии после Декарта интуицию ясных и отчетливых идей стали относить к рассудку. Акцент на ясности и отчетливости получает наименование рационализма, а акцент на чувственном восприятии - эмпиризма, который вообще отрицал роль интуиции. Последователи Декарта - особенно окказионалисты Никола Мальбранш и Арнольд Гейлинкс, а также Спиноза и Лейбниц - принадлежат к рационалистам; Джон Локк, Джордж Беркли и Дэвид Юм - к эмпиристам.

В этом пункте Декарт останавливается, чтобы указать на пробел в своей аргументации и попытаться его восполнить. Не ошибаемся ли мы, называя ясным и отчетливым то, что предлагает нам в качестве такового могущественное, но злое существо (genius malignus), которому доставляет удовольствие вводить нас в заблуждение? Возможно, что и так; и все же мы не ошибаемся в отношении своего собственного существования, в этом нас не обманет даже «всемогущий обманщик». Однако двух всемогущих существ быть не может, и поэтому, если существует всемогущий и благой Бог, возможность обмана исключена.

И Декарт переходит к доказательству бытия Бога, не предлагая здесь каких-то особенно оригинальных идей. Вполне традиционно онтологическое доказательство: из самой идеи вещи совершенной следует, что эта вещь действительно существует, поскольку совершенное существо должно обладать, среди бесконечного числа других совершенств, совершенством существования. Согласно другой форме онтологического аргумента (который правильнее было бы назвать космологическим доказательством), Я, существо конечное, не могло бы обладать идеей совершенства, которая (поскольку великое не может иметь малого в качестве своей причины) не могла быть произведена нашим опытом, в котором мы встречаемся только с несовершенными сущностями, и не могла быть изобретена нами, несовершенными существами, но была вложена в нас непосредственно Богом, по-видимому, таким же образом, каким ремесленник ставит свою метку на произведенных им изделиях. Еще одно доказательство - космологический аргумент, согласно которому Бог должен быть причиной нашего бытия. То, что я существую, не может быть объяснено тем, что меня произвели на свет мои родители. Во-первых, они сделали это посредством своих тел, однако мой ум или мое Я вряд ли можно считать следствием причин телесного характера. Во-вторых, объяснение моего существования через родителей не решает принципиальную проблему последней причины, которой может быть только Сам Бог.

Существование благого Бога опровергает гипотезу о всемогущем обманщике, и поэтому мы можем доверять нашим способностям и усилиям, которые должны привести к истине при правильном их применении. Прежде чем перейти к следующей ступени мышления по Декарту, остановимся на понятии естественного света ( lumen naturalis, или lumiere naturelle), интуиции. Для него она не составляет какого-то исключения из законов природы. Скорее, это часть природы. Хотя Декарт нигде не дает пояснений к этому понятию, по его предположению, Бог, создавая Вселенную, имел некий план, который полностью воплощен во Вселенной в целом и частично - в отдельных ее частях. Этот план также вложен в человеческий ум, так что ум способен познавать природу и даже обладать априорным знанием о природе, потому что как ум, так и объективно существующая природа суть отражения одного и того же божественного плана.

Итак, продолжим: уверившись в том, что можем доверять нашим способностям, мы приходим к пониманию, что материя существует, поскольку наши идеи о ней являются ясными и отчетливыми. Материя протяженна, занимает место в пространстве, движется, или перемещается, в этом пространстве. Это существенные свойства материи. Все другие ее свойства вторичны. Подобно этому, сущностью разума является мышление, а не протяжение, поэтому разум и материя совершенно различны. Следовательно, Вселенная дуалистична, т.е. состоит из двух не похожих друг на друга субстанций: духовной и телесной.

Дуалистическая философия сталкивается с тремя трудностями: онтологической, космологической и эпистемологической. Все они обсуждались мыслителями, которые развивали идеи Декарта.

Прежде всего, познание предполагает установление тождества в кажущемся разнообразии; поэтому полагание принципиально неустранимой двойственности наносило удар самому духу философии. Возникли попытки свести дуализм к монизму, т.е. отрицать одну из двух субстанций или допустить существование единой субстанции, которая бы являлась одновременно и разумом и материей. Так, окказионалисты доказывали, что поскольку разум и тело по своей сути неспособны воздействовать друг на друга, то очевидные «причины», которые мы наблюдаем в природе, являются результатом прямого вмешательства Бога. Эта позиция получила логическое завершение в системе Спинозы. Трудно считать Бога чем-то иным, нежели Верховным Разумом; поэтому либо Бог и материя остаются дихотомически разделенными, либо материя сводится к идеям самого Бога (как у Беркли). Проблема монизма и дуализма занимала центральное положение в философии 17-18 вв.

Существование материи как автономной, независимой от духа субстанции приводит к предположению, что ее законы могут быть сформулированы исчерпывающим образом в терминах пространства и времени. Это обычное для физической науки допущение полезно для ее развития, но в конечном счете приводит к противоречиям. Если, согласно гипотезе, пространственно-временная-материальная система самодостаточна, а ее собственные законы полностью определяют ее поведение, неизбежно крушение Вселенной, содержащей нечто другое, кроме материи, что существует наряду с материей во взаимозависимом целом. Так, если причиной движения материи является разум, то он производит энергию и тем самым нарушает принцип сохранения энергии. Если мы скажем, ради того чтобы избежать этого заключения, что разум не может быть причиной движения материи, но направляет ее движение по тому или иному конкретному пути, то это будет нарушать принцип действия и противодействия. А если мы зайдем еще дальше и предположим, что дух действует на материю, только освобождая физическую энергию, но не создавая ее и не управляя ею, то приходим к нарушению фундаментального допущения, что причины освобождения физической энергии могут быть лишь физическими.

Картезианство оказало значительное влияние на развитие науки, однако в то же время породило разрыв между физической наукой и психологией, который не преодолен до настоящего времени. Представление о существовании такого разрыва выражено также в материализме Ж. Ламетри (1709-1751), согласно которому человек есть не что иное, как сложно организованная материя, и в концепции эпифеноменализма, по которой сознание есть побочный продукт тела, не влияющий на его поведение. Эти взгляды были в моде у естествоиспытателей. Вместе с тем предполагалось, что вера в способность разума быть причиной материальных явлений есть предрассудок, подобный вере в призраки и домовых. Это представление серьезно задержало исследование ряда важных феноменов в психологической науке, биологии и медицине.

Что касается философских аспектов проблемы, то Декарт избавился от них, заявив, что всемогущий Бог повелел, чтобы дух и материя взаимодействовали. Взаимодействие происходит в шишковидной железе у основания мозга - местопребывания души. Окказионалисты полагали, что Бог управляет материей и сознанием не с помощью универсального правила взаимодействия, но вмешиваясь в каждом конкретном случае и управляя одной и другой сторонами события. Однако если Бог есть разум, то мы сможем понять его власть над материей не в большей степени, чем взаимодействие, которое объясняется с помощью названного допущения; если же Бог не есть разум, то мы не сможем понять, каким образом Он управляет ментальными событиями. Спиноза и Лейбниц (последний с некоторыми оговорками) пытались решить эту проблему, рассматривая дух и материю в качестве двух аспектов единой субстанции. Однако эта попытка, какими бы онтологическими достоинствами она ни обладала, совершенно бесполезна, когда мы переходим к космологии, ибо помыслить, каким образом ментальная «характеристика», или «аспект», воздействует на физическую характеристику, столь же трудно, как помыслить, каким образом духовная субстанция воздействует на телесную субстанцию.

Последняя проблема связана с эпистемологией: как возможно знание о внешнем мире? С одной из постановок этого вопроса имел дело и Декарт; он доказывал, что мы можем избежать «проблемы эгоцентризма», если докажем бытие Бога и будем опираться на Его благодать как на гарантию истинности познания. Однако существует и другая трудность: если истинная идея есть копия объекта (согласно корреспондентной теории истинности, которую разделял Декарт) и если идеи и физические объекты совершенно не похожи друг на друга, то любая идея может только напоминать другую идею и быть идеей другой идеи. Тогда внешний мир должен быть совокупностью идей в сознании Бога (позиция Беркли). Кроме того, если Декарт прав, полагая, что наше единственно правильное и первичное знание о материи  есть  знание о ее протяжении, мы не только исключаем т. н. вторичные качества в качестве объективных, но также исключаем возможность познания самой субстанции. Следствия этого подхода были изложены в трудах Беркли, Юма и Канта.

ЛЕОНАРД ЭЙЛЕР

(1707–1783)

Немецкий и русский математик, механик и физик. Родился 15 апреля 1707 г. в Базеле. Учился в Базельском университете (в 1720–1724 гг.), где его учителем был Иоганн Бернулли. В 1722 г. получил степень магистра искусств. В 1727 г. переехал в Санкт-Петербург, получив место адъюнкт-профессора в недавно основанной Академии наук и художеств. В 1730 г. стал профессором физики, в 1733 г. – профессором математики. За 14 лет своего первого пребывания в Петербурге Эйлер опубликовал более 50 работ. В 1741–1766 гг. работал в Берлинской академии наук под особым покровительством Фридриха II и написал множество сочинений, охватывающих по существу все разделы чистой и прикладной математики. В 1766 г. по приглашению Екатерины II Эйлер возвратился в Россию. Вскоре после прибытия в Санкт-Петербург полностью потерял зрение из-за катаракты, но благодаря великолепной памяти и способностям проводить вычисления в уме до конца жизни занимался научными исследованиями: за это время им было опубликовано около 400 работ, общее же их число превышает 850. Умер Эйлер в Санкт-Петербурге 18 сентября 1783 г.

Труды Эйлера свидетельствуют о необычайной разносторонности автора. Широко известен его трактат по небесной механике Теория движения планет и комет (Theoria motus planetarum et cometarum, 1774), в котором особое внимание уделено теории движения Луны. Автор книг по гидравлике, кораблестроению, артиллерии. В 1739 г. Эйлер создает новую теорию музыки. Образцом популяризации науки является изложение Эйлером наиболее важных проблем естествознания в его Письмах к одной немецкой принцессе о разных метафизических материях (Lettres a une Princesse d'Allemagne, 1768–1772). Работа ученого Об усовершенствовании стеклянных очковых линз (Sur la Perfection des Verres Object des Lunettes, 1747) способствовала созданию ахроматических телескопов.

Наибольшую известность принесли Эйлеру исследования в области чистой математики. Современная тригонометрия с определением тригонометрических функций как отношений и с принятыми в ней обозначениями берет начало с эйлеровского Введения в анализ бесконечных (Introductio in analysin infinitorum, 1748). В этом трактате дается разложение в бесконечные ряды многих элементарных функций, в том числе ex, sin x, cos x, и выводится известная формула (формула Эйлера). При x = π она дает выражение , символизирующее единение арифметики (которая представлена числами 0 и 1), алгебры (мнимое число, обозначаемое символом i), геометрии (число π) и анализа (e). Предпринятый в этой работе анализ кривых и поверхностей с использованием их уравнений позволяет рассматривать ее как первый учебник аналитической геометрии.

Следующее значительное сочинение Эйлера – Дифференциальное исчисление (Institutiones calculi differentialis, 1755), а затем трехтомное
Интегральное исчисление (Institutiones calculi integralis, 1768–1774). Здесь не только рассматриваются разделы математики, вынесенные в названия книг, но и развивается теория обыкновенных дифференциальных уравнений, уравнений в частных производных. Эйлеру принадлежит первое изложение вариационного исчисления, он является создателем теории специальных функций, известны его работы по теории чисел. Эйлер установил некоторые свойства аналитических функций, применил мнимые величины к вычислению интегралов, тем самым положив начало теории функций комплексного переменного.

ЖЮЛЬ АНРИ ПУАНКАРЕ

Французский  математик,  физик и  астроном.  Родился  29 апреля 1854 г. в Нанси. Учился в лицее Нанси. Высшее образование получил в Политехнической школе в Париже, затем в Горной школе, которую окончил в 1879 г. В том же году защитил докторскую диссертацию. С 1881 г. - профессор механики Парижского университета, руководитель кафедры физики, астрономии и небесной механики.

Значительное число работ Пуанкаре по математике связано с решением проблем небесной механики, в частности проблем трех тел. Занимаясь ее решением, ученый исследовал расходящиеся ряды и построил теорию асимптотических разложений, разрабатывал теорию интегральных инвариантов, изучал вопросы устойчивости орбит и форму небесных тел. Фундаментальные открытия Пуанкаре, касающиеся поведения интегральных кривых дифференциальных уравнений, тоже связаны с решением задач небесной механики. Пуанкаре опубликовал большое число работ по теории так называемых автоморфных функций, а также по дифференциальным уравнениям, топологии, теории вероятностей. Среди его работ - 10-томный Курс математической физики (Cours de physique mathématique, 1889 и далее), монография Теория Максвелла и колебания Герца (Théorie de Maxwell et les oscillations hertziennes, 1907). Пуанкаре - автор ряда научно-популярных работ - Ценность науки (Valeur de la science, 1905) и Наука и метод (Science et méthode, 1908).

Пуанкаре использовал методы математической физики для решения задач теплопроводности, электромагнетизма, гидродинамики, теории упругости. В 1904-1905 гг. сформулировал принцип относительности, показал, что невозможно обнаружить абсолютное движение, исходя из представлений об эфире и уравнений Максвелла - Лоренца. Предложил первый вариант релятивистской теории гравитации. Пуанкаре был членом многих академий наук, награжден медалями Дж. Сильвестра, Н. И. Лобачевского и др.

Умер Пуанкаре в Париже 17 июля 1912 г.

ДЖОРДЖ ГАБРИЕЛ СТОКС

Английский физик и математик. Родился 13 августа 1819 г. в Скрине (Ирландия). В 1841 г. окончил Кембриджский университет, с 1849 г. - профессор математики этого университета. Работы Стокса относятся к области гидродинамики, оптики, спектроскопии, математической физики. В 1845 г. Стокс разработал теорию вязкости жидкостей, математическую теорию движения вязких жидкостей (уравнение Навье - Стокса). Вывел формулу (1851 г.) для силы сопротивления, действующей на твердый шар малого размера при его движении в бесконечно вязкой среде (закон Стокса). В 1849 г. опубликовал несколько работ по оптике: исследовал кольца Ньютона, аберрацию, дифракцию, интерференцию и поляризацию света. В 1852 г. установил, что длина волны люминесценции всегда больше длины волны возбуждающего света (правило Стокса). Показал, что при отражении света происходит сдвиг фазы на половину длины волны.

Стокс внес значительный вклад в математику: исследовал сходимость бесконечных рядов, вывел одну из важнейших формул векторного анализа, ныне носящей его имя.

С 1885 по 1890 гг. был президентом Лондонского королевского общества. Умер Стокс в Кембридже 1 февраля 1903 г.

ГОТФРИД ВИЛЬГЕЛЬМ ЛЕЙБНИЦ

Выдающийся  немецкий  философ  и  математик.  Родился  1 июля 1646 г. в Лейпциге. Его отец, профессор моральной философии Лейпцигского университета, умер, когда сыну было шесть лет. Лейбниц поступил в Лейпцигский  университет в возрасте 15 лет, окончил обучение в 1663 г., защитив  диссертацию  на  степень  бакалавра  О  принципе  индивидуации(Disputatio metaphysica de principio individui), в которой содержатся в зародыше многие позднейшие идеи философа. В 1663-1666 гг. изучал юриспруденцию в Йене и опубликовал работу по вопросам юридического образования. Благодаря последней был замечен бароном Бойнебургом и курфюрстом архиепископом Майнцским, который принял его на службу. Архиепископа весьма занимало сохранение мира в границах Священной Римской империи, а также между Германией и ее соседями. Лейбниц всецело погрузился в планы архиепископа. Он также искал рациональное основание христианской религии, равно приемлемое для протестантов и католиков.

Самой серьезной опасностью для мира в Европе того времени был Людовик XIV. Лейбниц представил королю план завоевания Египта, указав, что такое завоевание более приличествует величию христианского монарха, чем война с мелкими и незначительными европейскими странами. План был настолько хорошо продуман, что Наполеон, как полагают, ознакомился с ним в архивах перед тем, как отправить экспедицию в Египет. В 1672 г. Лейбница вызвали в Париж для объяснения плана, и он провел там четыре года. Ему не удалось увидеть Людовика, однако он познакомился с такими философами и учеными, как Н. Мальбранш, А. Арно, Х. Гюйгенс. Лейбниц также изобрел счетную машину, которая превзошла машину Паскаля, ибо могла извлекать корни, возводить в степень, умножать и делить. В 1673 г. он отправился в Лондон, встретился с Р. Бойлем и Г. Ольденбургом, продемонстрировал действие своей машины Королевскому обществу, которое после этого избрало его своим членом.

В 1673 г. архиепископ Майнцский умер. В 1676 г., за неимением места, более соответствующего его вкусу и способностям, Лейбниц поступил на службу библиотекарем к герцогу Брауншвейгскому. По дороге в Ганновер Лейбниц остановился на месяц в Амстердаме, прочитав все написанное Б. Спинозой - все, что того убедили отдать в печать. В конце концов ему удалось встретиться со Спинозой и обсудить с ним его идеи. Это был последний непосредственный контакт Лейбница со своими собратьями по философскому цеху. С этого времени и до самой смерти он находился в Ганновере, выезжая за рубеж только в связи со своими исследованиями по истории династии Брауншвейгов. Он убедил короля Пруссии основать научную академию в Берлине и стал ее первым президентом; в 1700 г. ему были пожалованы должность императорского советника и титул барона.

В более поздний период Лейбниц участвовал в печально известном диспуте с друзьями Ньютона о первенстве в изобретении исчисления бесконечно малых. Нет сомнения, что Лейбниц и Ньютон работали над этим исчислением параллельно и что в Лондоне Лейбниц встречал математиков, знакомых с работой и Ньютона, и И. Барроу. Чем обязан Лейбниц Ньютону и чем они оба обязаны Барроу - можно только догадываться. Достоверно известно, что Ньютон дал формулировку исчисления, метода «флюксий», не позднее 1665 г., хотя опубликовал свои результаты много лет спустя. Лейбниц, по-видимому, был прав, когда утверждал, что он и Барроу открыли исчисление одновременно. Тогда все математики работали над этим комплексом проблем и знали о результатах, полученных в сложении бесконечно малых. Нет ничего невероятного в одновременном и независимом открытии исчисления, и Лейбницу несомненно следует отдать должное как первому, кто применил бесконечно малые в качестве разностей и разработал символику, оказавшуюся настолько удобной, что ее используют и сегодня.

Не повезло Лейбницу и в том, что касается признания его оригинальных логических идей, более всего ценимых сегодня. Только в 20 в. об этих идеях стало вообще известно; результаты Лейбница пришлось переоткрывать заново, а его собственный труд был похоронен в грудах рукописей королевской библиотеки в Ганновере. Под конец жизни Лейбница о нем забыли. Курфюрстина София и ее дочь королева Пруссии София-Шарлотта, которые очень ценили Лейбница и благодаря которым он написал многие сочинения, умерли соответственно в 1705 и 1714 г. К тому же в 1714 г. Георг Людовик, герцог Ганноверский, был призван на английский трон. По-видимому, он недолюбливал Лейбница и не позволил ему сопровождать его вместе с двором в Лондон, приказав продолжить работу в качестве библиотекаря.

Ложное истолкование сочинений Лейбница принесло ему репутацию «Lovenix», человека, верующего в ничто, и его имя не пользовалось популярностью. Здоровье философа стало ухудшаться, хотя он продолжал работать; к этому периоду относится блестящая переписка с С.Кларком. Лейбниц умер в Ганновере 14 ноября 1716 г. Никто из свиты ганноверского герцога не проводил его в последний путь. Берлинская академия наук, основателем и первым президентом которой он был, не обратила внимания на его смерть, однако год спустя Б. Фонтенель произнес известную речь в его память перед членами Парижской академии. Позднейшие поколения английских философов и математиков воздали должное достижениям Лейбница, компенсировав сознательное пренебрежение его кончиной Королевским обществом.

Среди наиболее важных работ Лейбница - Рассуждение о метафизике (Discours de métaphysique, 1686, опубликовано в 1846); Новая система природы и общения между субстанциями, а также о связи, существующей между душою и телом (Système nouveau de la nature et de la communication des substances, aussi bien que de l'union qu'il y a entre l' âme et le corps, 1695); Новые опыты о человеческом разуме (Nouveaux essais sur l'entendement humain par l'auteur du systme de l'harmonie préétablie, 1704, опубл. в 1765); Опыты теодицеи о благости Божией, свободе человека и начале зла (Essais de théodicée sur la bonté de Dieu, la liberté de l'homme et l'origine du mal, 1710); Монадология (La Monadologie, 1714).

Лейбниц выдвинул столь полную и рационально построенную метафизическую систему, что, по оценкам современных философов, ее можно представить в виде системы логических принципов. Сегодня никто не может обойтись в анализе индивидуальности без знаменитого лейбницевского принципа тождества неразличимых; теперь ему придают статус логического принципа, однако сам Лейбниц считал его истиной о мире. Подобно этому, реляционная трактовка пространства и времени и анализ элементов субстанции как носителей энергии являются фундаментом для разработки понятий механики.

Лейбниц ввел в механику понятие кинетической энергии; он также полагал, что понятие пассивной материи, существующей в абсолютном пространстве и состоящей из неделимых атомов, неудовлетворительно как с научной, так и с метафизической точки зрения. Инерция сама есть сила: наделение движением пассивной материи следовало бы отнести к разряду чудес. Более того, само представление об атомах вещества абсурдно: если они протяженны, то делимы, если не протяженны, то не могут быть атомами вещества. Единственной субстанцией должна быть активная единица, простая, нематериальная, не существующая ни в пространстве, ни во времени. Лейбниц называл эти простые субстанции монадами. Поскольку они не имеют частей, то могут получить существование только с помощью творения и разрушаться только через аннигиляцию. Монады не способны воздействовать друг на друга. Поскольку единственной существенной чертой монады является ее активность, все монады однотипны и отличаются только степенью активности. Существует бесконечный ряд монад, на его низших ступенях - монады, имеющие видимость вещества, хотя ни одна монада не может быть полностью инертной. На вершине лестницы находится Бог - наиболее активная из монад.

Внутренне присущей монадам деятельностью является перцепция, или «зеркальное отражение», и любая монада есть отражение состояния всякой другой монады. Эти перцепции достоверны, поскольку монады так созданы, что их состояния находятся в гармонии друг с другом. Эта «предустановленная гармония» (harmonia praestabilita) доказывается невозможностью взаимодействия между монадами и одновременно актуальным характером перцепции. Отношение между душой и совокупностью монад, образующих тело, - просто один из случаев всеобщего отражения. История каждой из монад есть развертывание ее состояний согласно ее собственному внутреннему принципу. Пространство есть «проявление порядка возможных со-существований», а время - «порядка неустойчивых возможностей». Пространство и время, как их понимают математики, суть абстракции; их непрерывность есть проявление истинной непрерывности, принадлежащей ряду реальных существ и их разветывающихся состояний; их бесконечная делимость есть актуальная бесконечность числа реальных существ. Каждая монада уникальна тем, что ее «место» в мире является местом в бесконечном ряду монад, а ее свойства суть функции этого места. Монада отражает мир именно с данного места, так что невозможно, чтобы существовали два «неразличимых» существа, которые бы не совпадали. Отсюда - тождество неразличимых.

В поддержку этих заключений, основанных на метафизических и научных соображениях, Лейбниц приводил аргументы, которые содержали апелляцию к природе суждений, их истинности и ложности. Подобно тому как не существует взаимодействия между монадами, не существует и относительных суждений; все суждения имеют субъектно-предикатную форму, и как всякая монада содержит все свои состояния, так всякое истинное суждение уже содержит предикат в субъекте. Логическое исчисление Лейбница предполагает, что в своей наиболее удовлетворительной формулировке всякое истинное суждение будет иметь сложное имя в качестве субъекта и один или больше элементов этого сложного имени в качестве предиката, например «ABC есть A», или «ABC есть AB», и т. д. Любое ложное суждение будет представлять собой очевидный абсурд: «ABC не есть A» или «ABC не есть AB» и.т.д. Этот взгляд тесно связан с делом всей жизни Лейбница - поиском языка, characteristica universalis, в котором можно было бы выразить все истины и в котором имена показывали бы «состав» обозначаемых ими объектов. Эти истины затем нашли бы свое место в энциклопедии всего знания, и все дискуссии стали бы ненужными - рассуждения уступили бы место вычислениям c помощью «универсального исчисления».

Арно, возражая Лейбницу, утверждал, что если понятие всякого индивида содержит все, что когда-либо обретет бытие, то человеческая свобода превращается в миф, а Бог теряет всемогущество. Лейбниц отвечал, что Бог сделал свободный выбор, когда создавал Адама и тем самым все последующее, воплотив в этом фактическом состоянии все свободные и спонтанные человеческие действия и приспособив к этим действиям все другие условия существования во Вселенной. Таким образом, необходимость событий в мире имеет не абсолютный, а условный характер. Кроме того, поскольку монады естественно выбирают лучшее в соответствии с тем, насколько отчетливыми являются их перцепции, этот мир является наилучшим из всех возможных миров. В нем воплощено наибольшее количество разнообразия, совместимое с порядком, что является метафизическим совершенством, и поскольку он создан всеблагим, всемогущим и наимудрейшим существом, метафизическому совершенству соответствует и моральное совершенство мира.

В системе Лейбница имеется фундаментальное противоречие, которое проявляется на всех ее уровнях. Лейбниц утверждал, что существует два рода истин: необходимые истины разума, проверить которые можно с помощью принципа противоречия; и случайные истины факта, проверка которых должна опираться на принцип достаточного основания. В то же время он считал, что всякая истина о мире является аналитической и из любого состояния любой монады, если мы способны в достаточной степени в него проникнуть, можно вывести состояние целой Вселенной. Верно, что только Бог обладает способностью такого постижения, и не возникало бы никакой проблемы, если бы Лейбниц хотел сказать, что случайность связана с неполным знанием. Однако он настаивал на фундаментальном различии случайных истин о действительном мире и необходимых истин, которые истинны во всех возможных мирах. Последние зависят от интеллекта Бога, но не от его воли; первые истинны, потому что такова была воля Божия. Истинные утверждения об этом мире образуют систему, так что ни одно из этих утверждений не может быть ложным, если остальные истинны; однако случайно истинно то, что это - система истинных утверждений о действительном мире. Существует только одно необходимо истинное утверждение существования - Бог, необходимое существо, существует. Предполагать обратное - значит предполагать заведомый абсурд - что существо, обладающее всеми совершенствами в наивысшей степени, лишено одного из совершенств, а именно существования. Лейбниц признает, что существование не является предикатом конечных существ, что ничто не прибавляется к понятию «Адам», когда мы говорим, что это понятие о реальном существе. То, что Бог существует, принадлежит только к понятию о Нем.

Это априорное доказательство подкрепляется аргументом, что разум Бога является «местом», в котором пребывают необходимые истины. Этот мир «делает истинными» случайные истины, которым объективно противостоит знание Богом вечных истин. Кроме того, хотя Вселенная сама по себе является завершенной и все должно быть таким, каким оно есть в действительности, уже потому, что одна из частей Вселенной такова, какова она есть, ни одна из ее частей не содержит основания для своего существования. Вселенная предполагает наличие творящей и поддерживающей причины, т.е. необходимого существа, которое содержит в себе основание собственного существования. Именно в этом моменте современные мыслители расходятся с Лейбницем. Ч. Моррис в работе Научный эмпиризм так подытоживал их отношение: «Рационалистическая метафизика Лейбница, порожденная простым превращением формальной логики в метафизику без учета критерия эмпирической значимости, на современный взгляд не является необходимым космологическим следствием его логического учения». Иначе говоря, лейбницевская система понятий, сколь бы интересной она ни была, остается всего лишь системой понятий, и никакой анализ этих понятий не может дать нам знание о действительном мире.

КАРЛ ФРИДРИХ ГАУСС

Немецкий математик, астроном и физик. Родился 30 апреля 1777 г. в Брауншвейге. В 1788 г. при поддержке герцога Брауншвейгского Гаусс поступил в закрытую школу Коллегиум Каролинум, а затем в Гёттингенский университет, где обучался с 1795 по 1798 г. В 1796 г. Гауссу удалось решить задачу, не поддававшуюся усилиям геометров со времен Евклида: он нашел способ, позволяющий построить с помощью циркуля и линейки правильный 17-угольник. На самого Гаусса этот результат произвел столь сильное впечатление, что он решил посвятить себя изучению математики, а не классических языков, как предполагал вначале. В 1799 г. защитил докторскую диссертацию в университете Хельмштадта, в которой впервые дал строгое доказательство т. н. основной теоремы алгебры, а в 1801 г. опубликовал знаменитые Арифметические исследования (Disquisitiones arithmeticae), считающиеся началом современной теории чисел. Центральное место в книге занимает теория квадратичных форм, вычетов и сравнений второй степени, а высшим достижением является закон квадратичной взаимности - «золотая теорема», первое полное доказательство которой привел Гаусс.

В январе 1801 г. астроном Дж. Пьяцци, составлявший звездный каталог, обнаружил неизвестную звезду 8-й величины. Ему удалось проследить ее путь только на протяжении дуги 9° (1/40 орбиты), и возникла задача определения полной эллиптической траектории тела по имеющимся данным, тем более интересная, что, по-видимому, на самом деле речь шла о давно предполагаемой между Марсом и Юпитером малой планете. В сентябре 1801 г. вычислением орбиты занялся Гаусс, в ноябре вычисления были закончены, в декабре опубликованы результаты, а в ночь с 31 декабря на 1 января известный немецкий астроном Ольберс, пользуясь данными Гаусса, нашел планету (ее назвали Церерой). В марте 1802 г. была открыта еще одна аналогичная планета - Паллада, и Гаусс тут же вычислил ее орбиту. Свои методы вычисления орбит он изложил в знаменитой Теории движения небесных тел (Theoria motus corporum coelestium, 1809). В книге описан использованный им метод наименьших квадратов, и по сей день остающийся одним из самых распространенных методов обработки экспериментальных данных.

В 1807 г. Гаусс возглавил кафедру математики и астрономии в Гёттингенском университете, получил должность директора Гёттингенской астрономической обсерватории. В последующие годы занимался вопросами теории гипергеометрических рядов (первое систематическое исследование сходимости рядов), механических квадратур, вековых возмущений планетных орбит, дифференциальной геометрией.

В 1818-1848 гг. в центре научных интересов Гаусса находилась геодезия. Он проводил как практические работы (геодезическая съемка и составление детальной карты Ганноверского королевства, измерение дуги меридиана Гёттинген - Альтона, предпринятое для определения истинного сжатия Земли), так и теоретические исследования. Им были заложены основы высшей геодезии и создана теория т.н. внутренней геометрии поверхностей. В 1828 г. вышел в свет основной геометрический трактат Гаусса Общие исследования относительно кривых поверхностей (Disquisitiones generales circa superficies curvas). В нем, в частности, упоминается поверхность вращения постоянной отрицательной кривизны, внутренняя геометрия которой, как потом обнаружилось, является геометрией Лобачевского.

Исследования в области физики, которыми Гаусс занимался с начала 1830-х годов, относятся к разным разделам этой науки. В 1832 г. он создал абсолютную систему мер, введя три основные единицы: 1 сек, 1 мм и 1 кг. В 1833 г. совместно с В. Вебером построил первый в Германии электромагнитный телеграф, связывавший обсерваторию и физический институт в Гёттингене, выполнил большую экспериментальную работу по земному магнетизму, изобрел униполярный магнитометр, а затем бифилярный (также совместно с В. Вебером), создал основы теории потенциала, в частности сформулировал основную теорему электростатики (теорема Гаусса - Остроградского). В 1840 г. разработал теорию построения изображений в сложных оптических системах. В 1835 г. создал магнитную обсерваторию при Гёттингенской астрономической обсерватории.

В 1845 г. университет поручил Гауссу реорганизовать Фонд поддержки вдов и детей профессоров. Гаусс не только отлично справился с этой задачей, но и попутно внес важный вклад в теорию страхования. 16 июля 1849 г. Гёттингенский университет торжественно отметил золотой юбилей диссертации Гаусса. В юбилейной лекции ученый вернулся к теме своей диссертации, предложив четвертое доказательство основной теоремы алгебры.

Умер Гаусс в Гёттингене 23 февраля 1855 г.

ДЖОЗАЙЯ УИЛЛАРД ГИББС

Американский физик и математик. Родился 11 февраля 1839 г. в Нью-Хейвене (шт. Коннектикут). Окончил Йельский университет, где его успехи в греческом, латыни и математике были отмечены призами и премиями. В 1863 г. получил степень доктора философии. Стал преподавателем университета, первые два года преподавал латынь и лишь затем - математику. В 1866-1869 гг. продолжил образование в Парижском, Берлинском и Гейдельбергском университетах. После возвращения в Нью-Хейвен возглавил кафедру математической физики Йельского университета и занимал ее до конца жизни.

Первую работу в области термодинамики Гиббс представил Коннектикутской академии наук в 1872 г. Она называлась Графические методы в термодинамике жидкостей (Graphical Methods in the Thermodynamics of Fluids) и была посвящена методу энтропийных диаграмм. Метод позволял графически представить все термодинамические свойства вещества и сыграл большую роль в технической термодинамике. Гиббс развил свои идеи в следующей работе - Методы геометрического представления термодинамических свойств веществ при помощи поверхностей (Methods of Geometrical Representation of the Thermodynamic Properties of Substances by Means of Surfaces, 1873), введя трехмерные диаграммы состояния и получив соотношение между внутренней энергией системы, энтропией и объемом.

В 1874-1878 гг. Гиббс опубликовал трактат О равновесии гетерогенных веществ (On the Equilibrium of Heterogeneous Substances), идеи которого легли в основу химической термодинамики. В нем Гиббс изложил общую теорию термодинамического равновесия и метод термодинамических потенциалов, сформулировал правило фаз (ныне носящее его имя), построил общую теорию поверхностных и электрохимических явлений, вывел фундаментальное уравнение, устанавливающее связь между внутренней энергией термодинамической системы и термодинамическими потенциалами и позволяющее определять направление химических реакций и условия равновесия для гетерогенных систем.

Работы Гиббса по термодинамике были почти неизвестны в Европе до 1892 г. Одним из первых оценил значение его графических методов
Дж. Максвелл, который построил несколько моделей термодинамических поверхностей для воды.

В 1880-х гг. Гиббс увлекся работами У. Гамильтона по кватернионам и алгебраическими работами Г. Грассмана. Развивая их идеи, создал векторный анализ в его современном виде. В 1902 г. работой Основные принципы статистической механики (Elementary Principles in Statistical Mechanics) Гиббс завершил создание классической статистической физики. С его именем связаны такие понятия, как «парадокс Гиббса», «каноническое, микроканоническое и большое каноническое распределения Гиббса», «адсорбционное уравнение Гиббса», «уравнение Гиббса - Дюгема» и др.

Гиббс был избран членом Американской академии искусств и наук в Бостоне, членом Лондонского королевского общества, награжден медалью Копли, медалью Румфорда.

Умер Гиббс в Нью-Хейвене 28 апреля 1903 г.