Читаем без скачивания Одалиска - Нил Стивенсон

Путь предстоит опасный, поэтому хочу до отъезда из Ганновера кое-что записать и отправить Вам. Это свежие идеи — незрелые яблоки, способные вызвать резь в животе. По дороге у меня будет много времени, чтобы облечь их в слова более благочестивые (дабы умиротворить иезуитов), витиеватые (дабы произвести впечатление на схоластов) либо простые (дабы потрафить салонам), но Вы, надеюсь, простите их грубость и прямоту. Если по дороге со мною приключится какое-нибудь несчастье, надеюсь. Вы или другой член Королевского общества сумеете подобрать оброненную мной нить.

Оглядываясь вокруг, мы легко можем увидеть множество Истин, например, что небо — синее, луна — круглая, люди ходят на двух ногах, собаки — на четырех и так далее. Некоторые из истин просты и геометричны по природе, и не существует мыслимого способа их обойти, например, что прямая — кратчайшее расстояние между двумя точками. До Декарта считалось, что истины такого рода малочисленны и что все они найдены Евклидом и другими мужами древности. Однако после Декарта у нас вошло в привычку рассматривать предметы в пространстве, которое можно описать числами. Теперь мы проводим две перпендикулярные прямые, которые называем декартовыми числовыми осями, и привычка эта столь заразительна, что в редкой аудитории не увидишь, как преподаватель рисует на доске большой +. Так или иначе, когда мы завели обыкновение описывать размеры, положение и скорость всего на свете посредством чисел, кривых, прямых и прочих построений, знакомых учёным мужам со времён Евклида, стало своего рода модным поветрием объяснять все во Вселенной при помощи геометрии. Я помню, как сам увлекся этой системой взглядов. Мне было четырнадцать, я гулял по Розенталю под Лейпцигом, якобы вдыхая ароматы цветов, а на самом деле ведя внутренний спор между схоластикой и механистической философией Декарта. Как Вы знаете, я выбрал последнюю. И с тех самых пор не перестаю изучать математику.

Сам Декарт исследовал движение и соударение шаров, как они набирают скорость, скатываясь по наклонной плоскости и проч., и пытался объяснить наблюдения в терминах теории, по природе своей чисто геометрической. Результат его труда — сугубо французский, то есть никак не соотносится с реальностью, зато красив и логически связен. С тех пор Ваши друзья Гюйгенс и Рен приложили немало усилий в том же направлении. Однако едва ли есть надобность говорить Вам, что Ньютон превыше всех расширил область истин, геометрических по своей природе. Воистину, когда бы Евклид и Эратосфен восстали из мёртвых, они бы простёрлись ниц и, будучи язычниками, поклонялись ему, как богу. Ибо их геометрия описывала лишь самые простые абстрактные фигуры, ньютонова же полагает законы, управляющие самими планетами.

Я прочёл экземпляр «Математических начал», который Вы мне столь любезно прислали, и не льщусь отыскать ошибки в доказательствах либо развить этот труд в области, автором не покорённые. Труд сей подобен куполу, который не устоял бы, не будучи целостным, а будучи целостным, стоит, и нет надобности чего-нибудь к нему прибавлять.

Однако самая его полнота наводит на мысль о необходимости дальнейшей работы. Я верю, что величественное здание «Математических начал» включает почти все геометрические истины о мире, какие только можно записать. Однако всякий купол, сколь бы ни был он велик, имеет нечто внутри и нечто вовне; ньютонов заключает в себе все геометрические истины, зато исключает прочие, имеющие основание в целесообразности и конечных причинах. Когда Ньютон встречает такую истину — например, что сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния, — он не тщится её понять, но объявляет, что мир таков, ибо таким его сотворил Бог. Для Ньютона все истины подобного рода вне сферы натурфилософии и лежат в области, к которой он почитает за лучшее приближаться с помощью алхимии.

Позвольте мне объяснить, почему Ньютон не прав.

Я пытался извлечь хоть что-нибудь ценное из геометрической теории соударений Декарта и не нашел в ней ни капли истины.

Декарт утверждает, что два соударяющихся тела имеют до удара и после одно и то же количество движения. Откуда он это взял? Из эмпирических наблюдений? Нет. очевидно, он их не делал, а если и делал, то видел лишь то, что хотел. Он заранее решил, что его теория должна быть геометрической, а геометрия — строгая дисциплина; геометру позволено измерять и вносить в уравнения лишь некоторые определенные величины. Первейшая из них «протяжённость» — витиеватое слово, означающее «то, что можно измерить линейкой». Декарт и большинство других включают сюда и время, ибо его можно измерить с помощью маятника, а маятник — с помощью линейки. Пройденный телом путь (который можно измерить линейкой), делённый на время прохождения (которое можно измерить маятником, который, в свою очередь, можно измерить линейкой), дает скорость. Скорость входит в декартовы вычисления количества движения: чем больше скорость, тем больше движения.

Пока всё прекрасно, а вот далее он допускает ошибку, рассматривая количество движения как скаляр, лишённое направления число, в то время как на самом деле оно — вектор. Но это ещё наименьший промах. В системе двух ортогональных осей достанет места для векторов, мы просто изображаем их стрелками на том, что я называю декартовой координатной плоскостью, и — хлоп! — получаем геометрические элементы, послушные геометрическим правилам. Мы можем складывать их геометрически, вычислять их модуль по теореме Пифагора и так далее.

Однако такой подход чреват двумя затруднениями. Первое — относительность. Нет неподвижной системы отсчёта для измерения протяженностей. Геометр в лодке, влекомой речным течением, измерив скорость летящей птицы, получит иное число, нежели его собрат, стоящий на берегу; а геометр, оседлавший сказанную птицу, не намеряет никакой скорости!

Второе: декартово количество движения, масса, помноженная на скорость (mv), не сохраняется при падении тел. Тем не менее, проделав или хотя бы вообразив простейший эксперимент, легко показать, что масса, помноженная на квадрат скорости (mv2), сохраняется.

Величина mv2 обладает некоторыми интересными свойствами. Например, она определяет работу, которую движущееся тело способно произвести. Работа есть нечто, имеющее абсолютное значение, оно свободно от вышеупомянутой проблемы относительности, с которой неизбежно сталкивается всякая теория, основанная на использовании линейки. В формуле mv2 скорость возведена в квадрат и, следовательно, утрачивает направление — она уже не имеет геометрического смысла. В то время как mv можно нанести на декартову плоскость и подвергнуть любым евклидовым ухищрениям, mv2 нельзя, ибо при возведении в квадрат скорость v утратила направленность и, если позволите, приобрела метафизичность, вышла из геометрической плоскости в новую область, в область Алгебры. Величина mv2 тщательно сохраняется Природой, и самое её сохранение может считаться одним из законов Вселенной; однако он вне Геометрии, следовательно, вне купола, выстроенного Ньютоном. Это иной случай, негеометрическая истина, одна из множества, что открыла либо откроет натурфилософия. Должны ли мы, подобно Ньютону, сказать, что все такие истины созданы Богом по произволу? Должны ли мы искать их в оккультном? Ибо если Господь установил законы произвольно, то они оккультны по природе.