Иэн Стюарт - Истина и красота. Всемирная история симметрии.

«Затем, что она полезна», — повторил Хумбаба.

«Не думаю, что дело только в этом, — тихо сказал Набу. — По-моему, вся суть в истине и красоте — в том, чтобы получить ответ и знать, что он правильный». Но выражение лиц его друзей подсказывало, что убедить их не удалось.

«Для меня — это получить ответ и знать, что он неправильный», — вздохнул Гамеш.

«Математика важна, потому что это истина и красота, — настаивал Набу. — Квадратные корни — это основа для решения уравнений. Они, может быть, и не всюду используются, но это неважно. Они важны сами по себе».

Гамеш собрался уже добавить что-то малоуместное, но тут заметил, как в класс входит учитель. Пришлось скрыть свои слова притворным приступом кашля.

«Доброе утро, мальчики», — приветливо сказал учитель.

«Доброе утро, учитель».

«Покажите мне ваше домашнее задание».

Гамеш вздохнул. Хумбаба выглядел озабоченным. На лице Набу ничего не читалось. Так было лучше.

Возможно, самое удивительное в подслушанном разговоре — если забыть, что это чистейшей воды вымысел — состоит в том, что он происходил около 1100 года до Р.Х. в легендарном Вавилоне.

То есть, я хотел сказать, мог происходить. У нас нет исторических свидетельств о трех мальчиках по именам Набу, Гамеш и Хумбаба, не говоря уж о записи их разговора. Но человеческая природа тысячелетиями не менялась, так что фактологическая подоплека моей истории о трех школьниках прочна как скала.

Нам на удивление много известно о культуре жителей Вавилона из-за того, что свои записи они делали на влажной глине своеобразным клинообразным шрифтом — так называемой клинописью. Когда глина затвердевала под вавилонским солнцем, эти надписи становились практически неуничтожимыми. А если в здании, где хранились глиняные таблички, случался пожар, что, конечно, бывало, то жар превращал глину в керамику, которая могла сохраняться еще дольше.

И наконец, одеяло из песка пустыни помогало сохранять записи сколь угодно долго. Таким образом Вавилон и стал тем местом, с которого начинается письменная история. Там же берет свое начало и история понимания человечеством симметрии — и ее воплощения в систематическую и количественную теорию, «исчисление» симметрии, ни в чем не уступающее по своей мощи дифференциальному и интегральному исчислению, созданному Исааком Ньютоном и Готфридом Вильгельмом Лейбницем. Без сомнения, его истоки можно было бы проследить еще дальше вглубь веков, если бы у нас нашлась машина времени или хотя бы еще немного больше древних глиняных табличек. Но, как нам сообщает письменная история, именно вавилонские математики направили человечество на путь познания симметрии, что в свою очередь радикально повлияло на наше восприятие физического мира.

Математика основывается на числах, но не ограничивается ими. Вавилоняне использовали эффективные обозначения, которые в отличие от нашей десятичной системы (основанной на степенях числа десять), были шестидесятиричными (основанными на степенях числа шестьдесят). Вавилоняне были осведомлены о прямоугольных треугольниках и знали нечто вроде того, что мы сейчас называем теоремой Пифагора, — хотя в отличие от их греческих последователей математики Вавилона, по-видимому, не заботились о подкреплении своих эмпирических открытий логическими доказательствами. Они использовали математику для высших целей — для астрономии, для сельскохозяйственных и религиозных нужд, а также для вполне прозаических задач торговли и сбора налогов. Такая двойственная роль математического знания — выявление порядка в окружающем мире и содействие делам человеческим — неразрывной золотой нитью проходит через всю историю математики.

Самое важное из достижений вавилонских математиков — это начало понимания того, как решать уравнения.

Уравнения — это способ, которым математики находят значение некоторой неизвестной величины, исходя из косвенных данных. «Вот список известных фактов о неизвестном числе; найдите это число». Уравнение, тем самым, есть нечто вроде головоломки, в фокусе которой — число. Нам не говорят, что это за число, а сообщают про него какие-то полезные сведения. Наша задача в том, чтобы решить головоломку, то есть найти неизвестное число. Подобное занятие может показаться несколько отдаленным от геометрической концепции симметрии, но в математике идеи, открытые в одном контексте, как правило, проливают свет и на целый ряд других контекстов. Именно наличие внутренних взаимосвязей придает математике такую интеллектуальную мощь. И именно поэтому числовая система, изобретенная для обслуживания торговых сделок, смогла заодно сообщить древним нечто полезное о движении планет и даже о так называемых неподвижных звездах.

Головоломка может оказаться легкой. «Удвоенное число равно шестидесяти; каково искомое число?» Не надо быть гением, чтобы понять, что неизвестное равно тридцати. Или немного посложнее: «Я умножил некое число на себя и прибавил 25; в результате получилось удесятеренное мое число. Каково оно?» Пробы и ошибки могут привести вас к ответу 5, но пробы и ошибки — это неэффективный метод решения головоломок или уравнений. Что, если в условии заменить 25, скажем, на 23? Или на 26? Вавилонские математики смотрели на метод проб и ошибок свысока, ибо владели секретом намного более глубоким и мощным. Им было известно правило — некоторая стандартная процедура — для решения таких уравнений. Судя по всему, они были первыми людьми, осознавшими, что такие методы существуют.

Связанная с Вавилоном таинственность отчасти проистекает из многочисленных ссылок на него, имеющихся в Библии. Всем известен рассказ о Данииле и пещере льва, место действия которого — Вавилон в правление царя Навуходоносора. Но в последующие времена Вавилон стал почти мифом — городом, давно исчезнувшим с лица земли, разрушенным без всякой надежды на восстановление, а может быть, городом, которого и вовсе никогда не было. Так, во всяком случае, казалось еще около двухсот лет назад.

На протяжении тысячелетий равнины нынешнего Ирака были усеяны странными курганами. Рыцари, возвращавшиеся из Крестовых походов, привозили с собой сувениры, которые они находили в руинах, — кирпичи, украшенные странными знаками, фрагменты не подлежащих расшифровке надписей. Курганы, без сомнения, были останками древних городов, но, кроме этого, почти ничего известно не было.

В 1811 году Клавдий Рич [1] Консул Ост-Индийской компании в Багдаде. (Примеч. перев.) предпринял первое научное исследование древних курганов в Ираке. Он обследовал значительный участок в шестидесяти милях к югу от Багдада по берегу Евфрата и вскоре пришел к выводу, что именно там должны находиться останки древнего Вавилона. Он нанял рабочих для раскопок руин. Среди найденного были кирпичи, клинописные глиняные таблички, прекрасно сохранившиеся цилиндрические печати, позволявшие при прокатывании по мокрой глине создавать оттиски слов и изображений, а также предметы искусства, настолько величественные, что их автор, кем бы он ни был, по праву занял бы место в одном ряду с Леонардо да Винчи и Микеланджело.