Чарльз Сейфе - Ноль: биография опасной идеи

Каббала была гораздо большим, чем манипуляции с числами. Это была настолько мистическая традиция, что некоторые ученые видят в ней поразительное сходство с индуизмом. Например, каббалисты ухватились за идею двойственности природы Бога. Еврейский термин «ейн соф » , означающий «бесконечный», представлял созидательный аспект Бога, ту часть Божества, которая создала Вселенную и пронизывает каждый уголок космоса. Однако в то же время Бог имел и другое имя: «айин » , или «ничто». Бесконечность и пустота шли рука об руку и обе были частью Божественного Создателя. Более того, термин «айин» является анаграммой (и имеет то же числовое значение), что и слово «аний», означающее на иврите «я». Ничего не могло быть яснее — Бог закодированно говорил: «Я — ничто и одновременно — бесконечность».

Пока евреи противопоставляли свои прозападные взгляды своей восточной Библии, христиане сражались с мусульманами (во время правления Карла Великого в IX веке и крестовых походов XI, XII и XIII столетий), рыцари — члены монашеских орденов, ученые и купцы начали приносить на Запад исламские идеи. Монахи обнаружили, что астролябия, арабское изобретение, — удобный инструмент для того, чтобы определять время в темное время суток и благодаря этому соблюдать распорядок молитв. На астролябиях часто бывали обозначения арабскими цифрами.

Арабские цифры не привились даже несмотря на то, что живший в X веке папа Сильвестр II, был их большим поклонником. Он, вероятно, узнал о новинке во время поездки в Испанию и привез ее с собой, когда вернулся в Италию. Однако система, с которой он познакомился, не включала ноля, а если бы включала, то оказалась бы еще менее популярной. Аристотель все еще крепко держал в руках Церковь, и самые выдающиеся ее мыслители по-прежнему отвергали бесконечно большие, бесконечно малые величины и пустоту. Даже после завершения крестовых походов в XIII веке Фома Аквинский утверждал, что Бог так же не мог создать нечто бесконечное, как не мог создать ученую лошадь. Однако это означало, что Бог не всемогущ, что было запретной мыслью в христианской теологии.

В 1277 году епископ Парижа Этьен Тампье созвал ассамблею для обсуждения учения Аристотеля, или, скорее, нападок на него. Тампье отказался от многих аристотелевских доктрин, противоречивших всемогуществу Бога, таких, например, как «Бог не может двигать небеса по прямой, потому что при этом позади остался бы вакуум».

(Вращающиеся сферы не создавали проблемы, потому что они все время занимают одно и то же пространство. Только когда сферы двигаются по прямой, необходимо иметь пространство, куда могли бы перемещаться небеса, и приходится признать существование пространства позади движущейся сферы.) Бог мог бы создать вакуум, если захотел бы. Неожиданно пустота была разрешена, потому что всемогущее божество не обязано следовать правилам, предписанным Аристотелем, если ему этого не хочется.

Заявления Тампье не были смертельным ударом по философии Аристотеля, но они определенно показали, что фундамент крошится. Церковь продолжала цепляться за Аристотеля еще несколько столетий, но явно начиналось падение аристотелевской философии и восхождение пустоты. Это было подходящим временем для того, чтобы ноль объявился на Западе. Первые приложения алгебры аль-Хорезми прокладывали себе дорогу через Испанию, Англию и остальную Европу. Ноль тоже продвигался, одновременно с отказом Церкви от аристотелевских шор.

Христианство изначально отвергало ноль, но торговля вскоре потребовала его использования. Человеком, вновь представившим ноль Западу, был Леонардо Пизанский.

Сын итальянского купца, он совершал путешествия в Северную Африку. Там молодой человек — более известный как Фибоначчи — обучался математике у мусульман и сам скоро стал умелым математиком.

Фибоначчи лучше всего запомнился занятной маленькой проблемой, которую он приводит в своей «Книге абака» ( Liber Abaci ) опубликованной в 1202 году.

Представьте себе, что у крестьянина есть пара крольчат. Им требуется два месяца для достижения зрелости, и с этого момента кролики будут производить потомство — другую пару кроликов — в начале каждого месяца. Потом эта пара достигнет зрелости и произведет новую пару, новая пара достигнет зрелости и произведет потомство и так далее. Сколько пар кроликов будет у крестьянина в каждом данном месяце?

Ну, в первый месяц имелась одна пара, и поскольку она еще не достигла зрелости, размножаться кролики не могли. Во второй месяц крестьянин все еще имел одну пару.

Однако в начале третьего месяца первая пара дала потомство. Теперь стало две пары.

В начале четвертого месяца первая пара снова дала потомство, но вторая пара еще не достигла зрелости. Результат — три пары. В следующем месяце дали потомство первая и вторая пары, поскольку вторая пара достигла зрелости, но третья пара еще слишком молода. Результат — пять пар.

Численность кроликов по месяцам выглядит так: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55… Число кроликов, имеющихся в данный месяц, есть сумма численности за каждый из двух предшествующих месяцев. Математики сразу поняли, какую важность имеет полученная последовательность. Если взять любой ее член и разделить на предыдущий, получится следующее: 8 / 5 = 1,6; 13 / 8 = 1,625; 21 / 13 = 1,61538… Эти отношения приближаются к особенно интересному числу — золотому сечению, которое равно 1,61803…

Пифагор отмечал, что природа, по-видимому, управляется золотым сечением. Фибоначчи открыл последовательность, которая за это отвечает. Размер камер раковины наутилуса и отношение числа идущих по часовой стрелке углублений на ананасе к числу идущих против часовой стрелки соответствуют этой последовательности.

Хотя основой славы Фибоначчи послужила именно эта последовательность, Liber Abaci имела гораздо более важную цель, чем рассмотрение разведения кроликов. Фибоначчи научился математике у мусульман, так что он знал об арабских цифрах, включая ноль. Эту новую систему Фибоначчи описал в своей книге, наконец-то представив ноль Европе. Книга показывала, как полезны арабские цифры при выполнении сложных вычислений, и итальянские купцы и банкиры быстро ухватились за новую систему, включая ноль.

До появления арабских цифр при денежных расчетах приходилось пользоваться абаком или счетной доской. Немцы называли счетную доску рехенбанк, поэтому мы называем финансовые учреждения банками. В те времена банковские методы были примитивными — использовались не только счетные доски, но и счетные палочки для учета долгов: денежная сумма записывалась по концам палочки, а потом палочка разламывалась пополам ( рис. 16 ). Заимодавец сохранял более длинную часть — основной капитал; в конце концов, он был его владельцем [16] Счетные палочки создавали множество неудобств. Английское казначейство использовало разновидность счетных палочек для ведения счетов до 1826 года. Чарльз Диккенс так сообщал об исходе этой давно устаревшей практики: «В 1834 году кто-то обнаружил, что их скопилось изрядное количество, и тогда встал вопрос: куда девать эти старые, наполовину сгнившие, источенные червями куски дерева?.. Бирки хранились в Вестминстере, и всякому из нас, частных лиц, естественно, пришло бы в голову, что нет ничего легче, как распорядиться, чтобы кто-нибудь из многочисленных бедняков, проживающих по соседству, унес их себе на дрова. Но нет: от этих бирок никогда не было пользы, и ведомственные рутинеры не могли допустить, чтобы от них хоть когда-нибудь проистекла польза, а посему был отдан приказ — тайно и конфиденциально бирки сжечь. Случилось так, что их стали жечь в одной из печей в палате лордов. От печи, битком набитой этими палками, загорелась панель, от панели загорелась вся палата лордов, от палаты лордов загорелась палата общин; обе палаты сгорели дотла; призвали архитекторов и велели им выстроить две новых палаты; и расходы на эту постройку уже перевалили за второй миллион фунтов стерлингов» (Собр. соч. Чарльза Диккенса. Статьи и речи. М.: Худ. лит., 1957–1960. Пер. М. Лорие). .