Сергей Бобров - ВОЛШЕБНЫЙ ДВУРОГ

— 316 —

тем меньше это ступенчатое тело будет отличаться от конуса.

Допустим, что высота конуса равна 500 мм, а цилиндрики, на которые его режем, сделаны из бумаги, толщина которой примерно равна 0,05 мм, следовательно, всего в конусе их будет десять тысяч. Вряд ли такой конус, склеенный из десяти тысяч листов бумаги, можно отличить от сделанного, скажем, из гипса. А так как объемы цилиндров определить нетрудно, то таким путем мы определим и объем конуса.

Конус разбивается на маленькие цилиндры.

— Что-то я плохо понимаю, — грустно сказал Илюша.

— Ничего! Не падай духом! Слушан хорошенько и понемногу поймешь, — подбодрил его Радикс. — Ясно, что когда я заменяю маленький усеченный конус маленьким цилиндром, то делаю ошибку. Но эта ошибка, вычисленная в процентном отношении к измеряемой величине (так называемая «относительная ошибка»), будет сколь угодно мала. Ведь можно взять настолько тонкие кружки, что объем, которым я пренебрегаю, составит, например, менее одной десятой, либо сотой, либо тысячной процента и так далее по отношению к объему конусика (или цилиндрика; считай как хочешь, это неважно). Но раз это так, то нетрудно сообразить, что если суммировать цилиндрики, то и искомый объем большого конуса тоже будет с той же относительной ошибкой, то есть менее одной десятой, либо сотой, либо тысячной процента и так далее по отношению к истинному объему. Следишь ли ты за развитием моего рассуждения?

Усеченный конус и цилиндр.

— Да-да! — ответил поспешно мальчик. — Слежу и пока, кажется, все понимаю.

— Приятно слышать. Ну, слушай далее! Итак, если конус высотой в метр делить на кружки, толщина которых равна одному микрону, то есть тысячной доле миллиметра, то велика ли — опять-таки в процентах! — будет разница между объемом кружка и объемом усеченного конусика, на которые делится конус, если действовать совершенно точно?

— Нет, — ответил Илюша. — Раз каждый кружок будет толщиной в микрон, то наверно разницу-то и заметить будет невозможно.

— Справедливо, — отвечал Асимптотос. — Но ведь у нас нет надобности резать на самом деле конус на кружки, нам достаточно только вообразить это, ибо мы это делаем только для рассуждения, а если так, то никто не мешает нам допустить, что мы будем разрезать каждый кружок в тысячную долю миллиметра толщиной еще на миллион сверхтончайших кружков. Как ты тогда обнаружишь разницу между объемом кружка и элементарного усеченного конусика? А ведь в рассуждении я могу повторять мое деление на миллион еще любое число раз. Этот метод деления объема на крайне малые объемы

— 317 —

назывался в древности «методом исчерпания», ибо такими крохотными объемами мы как бы «исчерпываем» данный объем.

— Значит, — сказал Илюша, — мы будем все делить и делить, и «высота-толщина» цилиндрика-кружка будет изменяться…

— Как и полагается переменной величине! — сообщил многозначительно Радикс.

— Ну да, — отвечал Илюша, — конечно, если она все время меняется, то ясно, что это величина переменная. И так она изменяется, уменьшаясь и приближаясь, — я думаю, здесь можно сказать — к некоторому пределу?

— Разумеется, — отвечал Асимптотос, — так сказать не только можно, но даже и должно. Но вот вопрос: к какому именно пределу стремится эта твоя «высота-толщина»?

— Мне кажется, — осторожно произнес Илюша, — что если она будет уменьшаться все больше и больше, то естественно, что пределом ее будет нуль.

— А мы уже говорили в Схолии Двенадцатой, — заметил Радикс, — что если переменная величина имеет своим пределом нуль, то мы называем ее бесконечно малой. А это обозначает, что какое бы малое положительное число ни задать, в течение ее изменений наступит момент, начиная с которого ее абсолютная величина станет и будет оставаться меньше этого числа.

— Это я понимаю, — отвечал Илюша. — Но ведь это еще не все. А что же делается в это время с числом кружков-цилиндриков?.. Мне кажется, что число их в это время растет безгранично.

— Разумеется. Однако не забудь о том, что я собираюсь получить при помощи такого деления на кружки вовсе не приближенный объем конуса, а совершенно точный! Ведь мы действительно убедились с тобой, что в процентном отношении к искомому объему разница может быть сделана сколь угодно малой, если мы будем уменьшать толщину цилиндриков. Убедились мы также и в том, что если в каждом слагаемом мы сделаем ошибку меньше тысячной процента, то при вычислении всей суммы общая ошибка не может превысить того же самого процентного отношения. Не так ли? Тебе все здесь ясно?

— Как будто так, — отвечал Илюша. — То есть этот множитель-ошибка при суммировании просто выйдет за скобку?

— Ну разумеется! А теперь сообрази-ка, что же получится в пределе. Разницу между истинным объемом конуса и суммой можно сделать меньше 0,001, или меньше 0,000001 процента, то есть одной миллионной, или меньше

— 318 —

0,0000000000000000001, то есть одной десятиквинтиллионной процента.

— Постой-ка! — воскликнул Илюша. — А нельзя ли изображать и десятичные дроби через отрицательные степени «десяти»?

— Разумеется, можно. 10 1будет 10; 10 -1— единица, деленная на 10, то есть 0,1, ибо,

10 -1= 10 n / 10 n +1= 1 / 10 = 0.1

а следовательно, 10 -2будет 0,01, и так далее.

— А тогда, — сказал Илюша, — эти проценты я запишу так: вместо 0,000001 — 10 -6, а вместо 0,0000000000000000001 — 10 -19.

Но если делать так, то, значит, можно и здесь воспользоваться самыми громадными делителями единицы, вплоть до того невероятного архимедова числа в сто шестьдесят биллионов километров длиной, о котором мы говорили в Схолии Десятой. Слушай, Радикс! Скажи мне, пожалуйста: может быть, Архимед именно это и имел в виду, когда сочинял «Псаммит»?..

— Весьма вероятно! И очень хорошо, что ты сам теперь это понял.

— Но если, — продолжал далее мальчик, — точность суммы неограниченно возрастает за счет увеличения числа цилиндров и утончения их, то ясно, что в пределе я и получу совершенно точно искомую величину!

— Так, — отвечал Коникос. — Вот выходит, что «чем больше ошибок ты сделаешь, тем лучше окажется твой результат», ибо чем больше ошибок, тем каждая из них меньше. А отсюда ясно, что ты действительно имеешь возможность при вычислении объема конуса разбивать его на тончайшие слои и считать каждый слой цилиндром, пренебрегая теми крохотными колечками (они у нас останутся, если из каждого цилиндрика вычесть соответственный усеченный конусик), которые представляют собой бесконечно малые более высокого порядка. А это уже величины такой малости, что по сравнению с ними бесконечно малые первого порядка, о которых мы до сих пор говорили, суть величины бесконечно большие.