Файл: _Арнольд В.И., Что такое математика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2019

Просмотров: 3459

Скачиваний: 58

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

i

i

i

i

i

i

i

i

Писание математических текстов

––

сложное искусство, и даже луч-

шие из математиков не всегда оказываются на высоте, а уж большинство
математических публикаций (будь то научные статьи или учебники, даже
для средней или начальной школы) вовсе не выдерживают никакой кри-
тики

29

.

Недавно издательство Московского центра непрерывного математиче-

ского образования прислало мне образцы своих вновь вышедших книг,
включая новые издания классической книги Р. Куранта и Г. Роббинса

«

Что такое математика?

»

и книги И. М. Гельфанда, Е. Г. Глаголевой и

Э. Э. Шноля

«

Функции и графики

»

. И я с ужасом увидел, что даже и мои

любимые книги следовало бы исправлять.

Например, в первой из этих книг я обнаружил фантастические транс-

литерации иностранных имен и фамилий: видно, что ни переводчик, ни
издатель, ни редактор нового издания не знали, о ком идет речь. Правда,
это наша старинная традиция: редко кто может понять, что

наш

«

Гейне

» –

это всем известный Хайне, да и наш

«

Гильберт

» –

на самом деле

Хильберт

;

наш

«

Гамбург

» –

на самом деле Хамбург

(последними на-

прашивающимися еще здесь очевидными примерами не хочу засорять свой
текст). Меня утешает только фантастическое произношение английских
слов французами (и французских

––

американцами). Например, по фран-

цузскому телевизору ежедневно можно узнать новости

«

острова Манатан

»

и

«

города Миами

»

(с ударением в обоих случаях на последней гласной;

29

По словам Харди,

«

писать о математике

––

печальное занятие

»

. Но я думаю, что он имел

личные причины печалиться, отсутствовавшие, например, у его постоянного сотрудника, весе-
лого альпиниста Литтлвуда, работы которого по теории гамильтоновых динамических систем
предвосхищают более поздние классические результаты Нехорошева об экспоненциальной
медленности эволюции. Открытия Литтлвуда в общей теории хаоса в динамических системах
называются теперь

«

теорией подковы Смейла

»

. Замечательная книга Литтлвуда

«

Матема-

тическая смесь

»

, рассказывающая больше о жизни, чем о математике,

––

и интересная, и

веселая. Непонятно только, как он мог уживаться с Харди, который выглядит на страницах
своей (саморазоблачающей, подобно четырехтомным

«

Воспоминаниям

»

Гротендика)

«

Апо-

логии математика

»

несчастным злодеем.

Правильный совет сочинителям математических текстов дал Пушкин (хоть он и был, по

словам Набокова,

«

посредственным математиком

»

). Пушкин писал в

«

Бове

»

(1814 г.):

«

Что

примера лучше действует

?

»

К сожалению, этому призыву сейчас мало кто следует, и пи-

сания современных математиков обычно неисправимо абстрактны и вовсе лишены примеров
(

«

Уж очень примеры трудны

»

,

––

сказал мне один великий современный математик).

Книги Бурбаки о группах симметрий правильных многогранников содержат массу теорем,

но для основного примера правильного многогранника, гиперикосаэдра с его 120 вершина-
ми и шестьюстами тетраэдральными гранями в четырехмерном пространстве, замечательно
красиво и просто описанного Коксетером уже в 1928 г., места у них не нашлось.

Основную причину исключения примеров сформулировал уже в 1876 г. крупнейший аме-

риканский математик Сильвестр: по его словам,

«

удивительный интеллектуальный феномен

»

состоит в том, что

«

доказательства общих утверждений проще доказательств содер-

жащихся в них частных случаев

»

.

71


background image

i

i

i

i

i

i

i

i

поясню для затруднившихся, что речь идет о Манхеттене и о Майами).
Смейла мои французские друзья называют

«

Смалль

»

.

В 1965 г. около Ситэ Уинверситер в Париже, на Внешнем бульваре, вы-

сунувшийся из окна лимузина неимоверной длины cornfed (краснорожий)
американец потребовал от меня справки, как ему проехать на

«

Чэмпл-

Зи

»

. Я пытался вспомнить полузабытый немецкий язык (из-за его

«

Зи

»

),

но он, обратившись к заполнявшим машину старушкам в голубых и ро-
зовых детских платьицах с оборками и помпончиками, высунулся вновь с
предложенным ими вариантом:

«

Чамп Элайзи

?

»

Тут я (вспомнив, что я математик) расшифровал эти ребусы и объяснил

ему дорогу к Елисейским Полям. Через много лет моей жене на уроке
французского языка в Париже довелось читать вслух текст о канадской
семье, поселившейся в Париже на

«

Avenue de Champs Elys

´

ees

»

. И она,

вспомнив мой рассказ, произнесла этот адрес и как

«

Чамп Элайзи

»

, и

как

«

Чэмпл-Зи

»

. Однако ее вина не так уж велика. Председатель Ученого

совета Математического института им. В. А. Стеклова в Москве Иван
Матвеевич Виноградов, зачитывая названия диссертаций вроде

«

Об одном

свойстве одного решения одного дифференциального уравнения

»

, всегда

произносил

«

одного диофантова уравнения

»

(поправляясь с коммен-

тарием:

«

Ну, ничего, невелика птица

»

, когда перевирал и фамилию

оппонента).

Много лет спустя мне довелось председательствовать на этом же Со-

вете, и когда мне надо было объявлять о защите диссертации по теории
чисел, то я, вспомнив о Виноградове, нечаянно прочел слова

«

диофантово

уравнение

»

как

«

дифференциальное

»

!

Но вернемся к книгам МЦНМО. Открыв

«

Функции и графики

»

, я

был поражен фразой:

«

Значение функции f

(

x

)

в точке a мы будем

обозначать через f

(

a

)

»

.

Я всегда возражал против занудства бурбакистских оборотов речи (хо-

тя мои французские друзья в 1965 г., приглашая меня на

«

Конгресс

»

Бурбаки, говорили мне:

«

Что бы ты против бурбакизма ни возражал, мы-

то знаем, что главный бурбакист в Москве

––

это ты!

»

).

В случае определения

f

(

a

) я, пожалуй, на стороне терминологической

четкости Бурбаки.

Функцией является не

sin

x, а синус, не f

(

x

)

, а f. Зна-

чение функции f в точке x

вот что означает символ f

(

x

)

, а вовсе

не саму функцию

. Смешение функций (операторов, функторов и т. д.)

с их значениями

––

недопустимая в преподавании небрежность, делающая

огромное число математических текстов совершенно неудобочитаемыми.

Иерархия типов объектов, различающая элементы и множества, ото-

бражения и значения, области определения и т. д., столь же необходима
для понятности текста, как

обязательное упоминание квантора перед

72


background image

i

i

i

i

i

i

i

i

каждым вводимым вновь объектом

(особенно в русском тексте, где нет

артиклей, иногда заменяющих кванторы).

Что означает фраза:

«

значение функции

f

в точке

x

положительно

»

,

если о точке этой речи еще не было? Утверждения

«

значение функции

f

положительно

в каждой

точке

x

»

и

«

существует

точка

x

, в которой

значение функции

f

положительно

»

имеют совершенно разный смысл. Хотя

грамматически

и допустимо заменить любое из них приведенной выше

фразой,

математически

такая замена совершенно недопустима!

Еще одна типичная ошибка, делающая русские статьи непереводимыми

на английский,

––

это русские родительные падежи.

«

Рассмотрим значе-

ние величины

x

» ––

что здесь

x

––

величина или значение? Редакторский

принцип таков:

«

отец всегда неизвестен

»

. В математике это приводит

к такой же неоднозначной трактуемости текста, как и неизвестно к кому
относящиеся местоимения:

«

Иван просил отца, чтобы он купил ему козла,

чтобы он ездил на нем

»

; спрашивается, кто на ком будет ездить? Козел на

отце? В математике контекст далеко не всегда помогает сделать правиль-
ный выбор. Мне приходилось сталкиваться со случаями, когда редактор
изменял смысл фразы на

прямо противоположный

, так как в правильное

содержание не мог поверить, в силу его нетривиальности.

Но вернемся к

«

Функциям и графикам

»

. Перелистывая этот школьный

учебник, я обнаружил в нем массу грубых ошибок, за которые школьник
получил бы двойку (включая неверный график функции

y

=

3

x

, соответ-

ствующий, скорее, случаю

x

=

3

y

), а еще больше

––

совершенно непонят-

ных утверждений (некоторым из которых я даже умел придать правильный
смысл, но которые читателем-школьником будут в лучшем случае просто
не поняты, а в худшем

––

вследствие неправильного понимания которых он

навсегда впадет в заблуждение)

30

.

Вот еще один пример постоянно встречающегося в русских книгах и

30

Неожиданные ошибки я встретил и в публикации моей собственной лекции, также

изданной МЦНМО:

«

Геометрия комплексных чисел, кватернионов и спинов

»

(М., 2002). Там

написано:

«

Определение. Произведение комплексного числа на сопряженное ему называется

квадратом модуля комплексного числа. Лемма. Модуль

––

действительное неотрицательное

число. Доказательство. Квадрат модуля больше или равен нулю, поэтому модуль

––

тоже

»

.

Разумеется, я не мог ни произнести, ни написать такую чушь. Из положительности ква-

драта числа вывести положительность самого числа невозможно. Видимо, слова

«

Лемма

»

и

«

Доказательство

»

добавлены либо записывавшими лекцию слушателями, либо редакторами.

Но подобные мелочи не безобидны. Они серьезно подрывают у читателей понимание того,
что такое математическое доказательство, и напоминают мне прочитанное во французском
учебнике для математиков определение импликации:

«

Пусть

A

и

B

––

два любых утверждения.

Если оба они верны, то говорят, что из

A

вытекает

B

»

.

После таких

«

импликаций

»

учить студентов каким бы то ни было естественным наукам бес-

полезно: они думают, что из того, что дважды два четыре,

«

вытекает

»

, что Земля вращается

вокруг Солнца.

73


background image

i

i

i

i

i

i

i

i

статьях неологизма: термин

«

линейное пространство

»

. Во всем мире

слово

«

линейный

»

означает

«

одномерный

»

(как линия):

«

линейный эле-

мент

» ––

это бесконечно малый кусочек кривой,

«

линейное расслоение

» ––

расслоение на прямые, и т. п.

То, что в России долго называли

«

линейными пространствами

»

, по-

всеместно называли и называют

«

векторными пространствами

»

(хо-

тя термины

«

линейные функции

»

и

«

линейные операторы

»

всеми упо-

требляются: в этих случаях подозрения о предполагаемой одномерности
не возникает)

31

.

При всех недостатках нашей математической литературы, она все же

остается одним из последних оазисов настоящей научной культуры, с тру-
дом сохраняющейся в окружении американизирующейся действительности
супермаркетов и компьютеров.

На недавнем заседании Исполнительного комитета Международного

математического союза в Париже коллеги долго меня пытались убедить,
будто

художники должны смириться с неизбежностью победы фо-

тографии над живописью

, а сопротивляться этим процессам, как то

пытаюсь делать я, дескать, бессмысленно.

В математике их проект состоит в том, чтобы за несколько лет

пол-

ностью запретить во всем мире любое некомпьютеризированное
математическое суждение. Все математические публикации про-
шлого предлагается собрать

(

заплатив много миллионов долларов

)

в единое компьютерное издание

. Сочинение любого последующего ма-

тематического текста станет доступным самым безмозглым

«

узким специ-

алистам

»

по математике по модулю пять, незнакомым с математикой по

модулю семь, которые будут компьютерным путем компилировать

«

новые

достижения

»

, соединяя отдельные строки или страницы старых публи-

каций вроде полей Диофанта. И вся эта деятельность обещает давать

31

Когда я был

«

студентом

»

Сорбонны, мой профессор Ж. Лере рассказал мне, что он

не смог своевременно оценить по заслугам замечательную работу И. Г. Петровского о
лакунах для гиперболических уравнений из-за того, что Петровский утверждал в ней, будто
кокасательное расслоение любой сферы тривиально.

Разумеется, Петровскому нужна была только локальная тривиальность, но одно про-

пущенное слово уже может серьезно помешать читателю. Быть может, в этом одна из
причин, почему в списке филдсовских медалистов нет ни Петровского, ни Колмогорова, ни
Понтрягина, ни Лере.

Впрочем, отсутствие в этом списке таких имен, как, скажем, Г. Вейль, С. Черн, М. Морс,

Х. Уитни (называю лишь первые приходящие в голову недостающие имена) больше говорит о
свойствах филдсовских комитетов, чем об этих замечательных математиках, чьи достижения
составляют славу математики XX в.

По счастью, филдсовская пропаганда и дискриминация оказывает на развитие математики

и на репутации математиков не больше влияния, чем включение математической задачи в
список проблем Гильберта.

74


background image

i

i

i

i

i

i

i

i

большой доход (кому

––

я не сумел узнать, но, видимо, организаторам этого

проекта

––

в первую очередь).

Как я ни пытался объяснить коллегам, что

важнее заботиться об

интересах производителей, чем продавцов

(

даже, например, нуж-

но поддерживать производителей пищи, а не организаторов цепей
продающих ее супермаркетов

), поддержки у представляющих матема-

тиков всех стран деятелей, составляющих Исполнительный комитет Меж-
дународного математического союза, я не нашел.

«

Русские не понимали и

не понимают бизнеса

»

,

––

сказали они мне.

Напротив, они рекомендовали в свою

«

Комиссию по образованию

»

специалиста по

«

дидактике применения компьютерной технологии для пе-

рестройки математического образования

»

, хотя эта

лемминговская само-

убийственная тенденция состоит просто в том, чтобы перестать
учить детей чему бы то ни было настоящему, особенно думать, а
все думание заменить нажиманием на кнопки компьютера: ведь в
Америке думать не учат

!

Французский школьник-отличник на вопрос

«

Сколько будет два плюс

три?

»

отвечает:

«

Три плюс два, так как сложение коммутативно

»

, а считать

до пяти, хотя бы на пальцах, его не научили (видимо, вследствие

«

компью-

терной дидактики

»

).

Студент четвертого курса одного из лучших университетов (на пись-

менном экзамене по теории дифференциальных уравнений, где я запретил
пользоваться компьютерами и калькуляторами):

«

А как же я узнаю,

будет ли число 4/7 больше или меньше единицы

?

»

Ему нужно было для решения трудной задачи об асимптотике решения

дифференциального уравнения выяснить, сходится ли некоторый интеграл,
и это зависело от показателя в асимптотике подынтегральной функции, ко-
торый действительно был равен 4

/

7 (и для нахождения которого студенту

потребовалась пара страниц нетривиальных математических рассуждений
качественной теории дифференциальных уравнений, которой учил его я, и
с которыми студент хорошо справился). Но

простым дробям его учил не

я, а

«

компьютерные дидактики

»

, и он ничего в дробях не понимал

,

а ведь хороший был студент!

Такое американизированно-компьютеризованное

«

обучение

»

совер-

шенно бессмысленно, но, к сожалению, оно постепенно, но неуклонно,
завоевывает мир: ведь потребность в понимании и думании

«

отпадает

»

,

что и является идеалом для бюрократических хозяев жизни, которые всегда
стремятся обезопасить себя от конкуренции со стороны людей мыслящих
и компетентных.

Уже упомянутый Международный математический союз принял реше-

ние

повысить с этого года на 10 процентов членские взносы для

75