Станислав Улам - Приключения математика

Трудно объяснить a priori с достаточной полнотой тот факт, что некоторые функции, кажущиеся очень специальными, например, дзета-функция Римана, имеют такие глубокие связи с поведением целых чисел или простых чисел. Он по сей день не вполне понят. Не так давно эти специальные аналитические функции, определяемые бесконечными рядами, были обобщены на пространства, отличные от плоскости всех комплексных чисел, например, на алгебраические поверхности. Эти примеры показывают связи между как будто разными понятиями. Они также свидетельствуют о существовании (следующая метафора навеяна самой темой рассуждения) еще одной поверхности реальности, римановой поверхности мышления (Riemann surface of thought) и связей мышления, о которых мы на сознательном уровне ничего не знаем.

Некоторые из свойств аналитических функций комплексного переменного, как оказывается, не только удобны, но и фундаментально связаны с физическими свойствами материи, в теории гидродинамики, а именно описании движения несжимаемых жидкостей, таких как вода, в электродинамике и основах самой квантовой теории.

Создание общей, несомненно абстрактной идеи пространства, о которой на самом деле нельзя сказать, что ее полностью подсказало или каким-то уникальным образом указало на нее физическое пространство, в котором происходит наше чувственное восприятие, обобщение до n-мерного пространства, где п > 3 и даже до бесконечномерного пространства, столь полезное, во всяком случае как язык основ самой физики. Что это? Изумительные плоды нашего могущественного мозга? Или это откровение природы физической реальности? Само изобретение (или «открытие») существования различных степеней или различных видов бесконечности оказало не только философское, но и, сверх того, поразительное психологическое влияние на восприимчивые умы.

Рассуждая о завораживающем действии неожиданностей, таинственной привлекательности математики и, конечно же, других наук — физики в особенности — можно отметить кое-что еще. Как часто можно наблюдать в игре в шахматы, как слабый игрок или даже совсем еще начинающий вдруг вносит в игру сложный, удивительный расклад. Я нередко следил за игрой любителей или неспособных учеников и где-нибудь на пятнадцатом ходу замечал, что расклад, который у них получается — по-видимому, случайно и уж, конечно, не по задумке — сулит множество чудесных возможностей для каждого из игроков. Мне любопытно, как игра может сама создавать такие расклады, в которых столько привлекательности и искусности, делать это независимо от этих профанов, даже не подозревающих о том, что происходит. Не знаю, возможны ли аналогичные случаи в игре в го. Не слишком разбираясь в нюансах этой прелестной игры, я не могу судить об этом, но все-таки мне интересно, может ли профессионал по одному взгляду на расклад определить, получился ли он случайно или же благодаря логически развивающимся и обдуманным действиям игроков.

Кажется, что в науке, особенно в математике, существует похожий магический интерес — интерес к определенным алгоритмам. Такие алгоритмы способны сами давать решения задач или «открывать окна» новых перспектив. И то, что в начале казалось лишь инструментом для достижения частной цели, может в итоге повлечь какие-нибудь новые неожиданные и непредсказуемые применения.

Кстати, мне в голову пришла любопытная философская головоломка, и я не знаю, как ее решить. Рассмотрим игру солитер или же какую-нибудь игру между двумя игроками и допустим, что в ходе игры участники могут сжульничать один или два раза. Например, если в пасьянсе «Канфилд» поменять положение одной или двух карт один и только один раз, игра не нарушится. Она по-прежнему останется точной, полной, имеющей математический смысл, но станет другой игрой. Просто она станет чуть более насыщенной, более общей. Но если рассмотреть математическую систему и допустить одно или два ложных утверждения, результат немедленно станет бессмыслицей, потому что имея ложное утверждение можно вывести все, что душе угодно. В чем же кроется разница? Возможно, она кроется в том, что в игре допускается лишь один определенный класс действий, тогда как в математике лишь однажды введя неверное утверждение, можно получить такой вот вывод: ноль равен единице. Тогда, очевидно, должен существовать и способ обобщения математической игры, так чтоб можно было совершить несколько ошибок и вместо полной чепухи получить только более широкую систему.