В чем состоит загадка творчества? Существуют ли правила созидания? Действительно ли решение сложной задачи можно найти только в моменты удивительного озарения? Этими вопросами, наверное, задавался каждый из нас. Цель этой книги — рассказать о правилах творчества, его свойствах и доказать, что творчество доступно многим. Мы творим, когда мы размышляем, когда задаемся вопросами о жизни. Вот почему в основе математического творчества лежит умение задавать правильные вопросы и находить на них ответы.
Предисловие
Во время игры в шахматы новички и профессионалы следуют одним правилам, но умелый игрок создает комбинации, которые начинающему могут показаться невероятными. Научиться играть в шахматы может любой, но эта игра — не простое перемещение фигур по доске. Игра в шахматы — это творчество.
Несколько тысяч лет назад кому-то пришла в голову идея нанести на камень или кость метки. Каждая из них выражала какой-то мысленный объект. Форма этих меток не имела значения, важна была идея: мысленный объект и метка идентичны друг другу. Позднее разные метки и их группы получили свои названия. Это позволило различать эти группы и определять, какая из них больше, а какая — меньше. Число — несомненно, величайшее математическое творение и, пожалуй, величайшее творение человечества.
Другое великое математическое творение — это система получения математических результатов. Правильность всех выводов тщательно проверяется сообществом экспертов, любые найденные неточности устраняются. Итогом становится теорема — доказанное утверждение, которое может вывести любой, кто повторит рассуждения, приведенные их автором.
Традиционно математики придерживались негласного правила не демонстрировать свои ошибки и некорректные результаты. Опубликованные математические работы безупречны, и это тоже часть традиции. Когда ремесленники выставляют на всеобщее обозрение плоды своего труда, всем известно, что для их создания потребовалось много часов работы. Это обстоятельство делает произведение только ценнее: ни один шедевр не рождается мгновенно — требуется множество проб, ошибок, исправлений.
Иногда создается впечатление, что новые математические теоремы получаются путем сочетания других, уже известных. Заслуга их авторов в том, что они обладали достаточными способностями, чтобы правильно объединить нужные теоремы и применить правила логики. Однако сама по себе логика ничего не производит: нужно что-то, что заставило бы ее работать, и это «что-то» — результат интуиции, аналогий, проб и ошибок. Именно в том, чтобы заставить логику работать, и заключается математическое творчество.
Глава 1
Основы математического творчества
Согласно наиболее распространенной точке зрения, математика относится к точным наукам — именно так ее называют уже много лет в вузах большинства стран. Все обращают внимание на прилагательное «точная», забывая о том, к какому слову оно относится. Студенты, поступая в университет, чтобы изучать математику, изучают прежде всего «точное».
Такой была и остается парадигма математики: точность, корректность, полное отсутствие ошибок и неопределенностей, выбор между черным и белым без малейших оттенков: выбор между прямыми и кривыми, конечным и бесконечным, открытым и замкнутым, корректным и некорректным, хорошим и плохим. Этот выбор неизменно производится на четко определенном пути в соответствии с законами логики, которая применяется к таким же простым и универсальным принципам (по крайней мере, на первый взгляд), как и те, что лежат в основе самой жизни.
В основе этих рассуждений лежит труд тысячелетней давности, книга, превосходная как по форме, так и по содержанию, — «Начала» Евклида. Из основных утверждений, считающихся истинными (постулатов), выводятся новые, не столь очевидные утверждения (теоремы), которые, в свою очередь, могут служить основой других, еще менее очевидных. Совокупность полученных таким образом умозаключений составляет основу геометрии, правильность которой гарантируется законами логики. Все результаты получены не по прихоти их автора, а с помощью логических рассуждений, основанных на первоначальных постулатах.
До недавнего времени «Начала» Евклида служили моделью преподавания математики. Именно поэтому в соответствии с наиболее распространенной концепцией математика представляет собой идеально точную совокупность корректных умозаключений, связанных между собой неизменной последовательностью «аксиома — теорема — доказательство — следствие — упражнение». Такой была математика, так она преподавалась, так она изучалась и воспринималась.
Тем не менее можете ли вы поверить, что Евклид был настолько гениален, что создал «Начала» сразу, целиком, после того как определил постулаты геометрии?
