|
Математическое доказательство, как оно классиче<;Я ски излагается в курсах теоретической механики, осноЛИ вано на совершенно ином принципе и использует не-™ сколько теорем ' дифференциального и интегрального исчисления. Надо, однако, заметить, что доказательство, которое нам дает «здравый смысл», можно превратить в совершенно строгое, используя общую теорему (также относящуюся к интегральному исчислению), которая гласит, что в условиях, изложенных выше (при заданных величине и направлении скорости), движение определено однозначно. Эта теорема может в свою очередь быть строго доказана, но это доказательство приводится лишь в более строгих курсах интегрального исчисления, так что в обычном обучении способ, подсказанный здравым смыслом, действительно кажется менее элементарным, чем другой. Рассмотрим теперь два геометрических примера. Если я хочу непрерывным движением точки описать в плоскости кривую, то здравый смысл подсказывает, что во всех ее точках (кроме, может быть, нескольких I исключительных точек) кривая будет иметь касательную (другими словами, в каждый момент движение обязательно происходит во вполне определенном направлении). Мы не знаем, как здравый смысл — т. е. наше бессознательное — приходит к такому выводу; может быть, благодаря опыту, т. е. вспоминая кривые, которые мы привыкли видеть; или, как это предполагает Ф. Клейн, смешивая геометрические кривые, которые не имеют толщины, с кривыми, которые мы реально можем провести и которые всегда имеют некоторую толщину. В действительности вывод ошибочен: математики умеют строить непрерывные кривые, которые нигде не имею касательной. В качестве второго примера рассмотрим замкнутую плоскую кривую, которая не имеет «двойных точек», т. е. нигде не пересекается сама с собой. Для здравого смысла очевидно, что такая кривая, какова бы ни была ее форма, делит плоскость либо на две различные области, либо более чем на две. Точно не известно, как здравый смысл приходит к такому выводу, и вероятно, что здесь снова налицо вмешательство эмпиризма. На этот раз заключение (теорема Жордана) правильно, но, несмотря на его очевидность для нашего здравого смысла, его доказательство очень трудное. С помощью таких примеров можно понять, что, по крайней мере для некоторого класса вопросов, связанных с основами *, невозможно с уверенностью полагаться на нашу обычную пространственную интуицию: так же, как геометрические свойства могут быть сведены к свойствам аналитическим благодаря -аналитической геометрии, рассуждения всегда должны быть полностью арифметизованы; или, по крайней мере, необходимо убедиться, что такая арифметизация возможна, даже если она для краткости не проводится. Слова Паскаля «Все, чего не может геометрия, не можем и мы» заменены современными математиками словами «Все, чего не может арифметика, не можем :и мы». — 75 —
|