Страница 5 из 8
Рис. 4. Резиновая лента для умножения
Но что происходит при умножении на ноль? Сколько бы раз ни взять ноль, всё равно будет ноль, и все деления соберутся на ноле. Резиновая лента порвалась. Вся числовая ось нарушилась.
К несчастью, нет способа обойти этот неприятный факт. Любое число ноль раз — ноль; это свойство нашей системы счисления. Чтобы в повседневно используемых числах был смысл, они должны обладать тем, что именуется свойством дистрибутивности, что лучше всего видно на примере. Представьте себе, что в магазине игрушек мячи продаются по две штуки, а кубики — по три. Соседний магазин игрушек торгует наборами из двух мячей и трёх кубиков. Каждая упаковка из двух мячей и каждая упаковка из трёх кубиков — такой же один предмет, как и упаковка с набором мячей и кубиков из соседнего магазина. Если быть последовательным, то покупка семи упаковок мячей и семи упаковок кубиков в первом магазине должна быть тем же самым, что и покупка семи наборов во втором. Это и есть свойство дистрибутивности. Используя математическую запись, мы выразили бы это так: 7∙2+7∙3=7∙(2+3). Всё получается правильно.
Если же применить это свойство к нолю, получается нечто странное. Мы знаем, что 0+0=0. Возьмём в качестве примера число 2. 2+0=2+(0+0); согласно свойству дистрибутивности, мы также знаем, что 2∙(0+0) — то же самое, что 2∙0+2∙0. Однако это означает, что 2∙0=2∙0+2∙0. Чем бы ни было 2∙0, когда вы прибавляете это число к самому себе, оно остаётся тем же самым, очень похожим на ноль. На самом деле это он и есть. Если вычесть 2∙0 из обеих частей равенства, мы увидим, что 0=2∙0. Таким образом, что бы вы ни делали, умножение числа на ноль даёт ноль. Это зловредное число сжимает числовую ось в точку. Однако сколь бы досадным ни было это свойство, истинная сила ноля делается очевидной при делении, а не умножении.
Если умножение растягивает числовую ось, то деление сжимает её. Умножьте какое-нибудь число на два, и вы растянете резиновую ленту — числовую ось — вдвое; разделите результат на два, и резиновая лента сожмётся вдвое, произведя действие, обратное умножению. Производя деление, вы уничтожаете следствие умножения: метка на резиновой ленте, переместившаяся на новое место, возвращается в прежнее положение.
Мы видели, что произошло при умножении числа на ноль: числовая ось была уничтожена. Деление на ноль должно было быть противоположностью умножению на ноль — оно должно было бы восстановить числовую ось. К несчастью, этого не происходит.
В предыдущем примере мы видели, что 2∙0 есть 0. Таким образом, чтобы совершить действие, обратное умножению, мы должны предположить, что (2∙0)/0 вернёт нас к 2. Точно так же (3∙0)/0 должно вернуть нас к 3, (4∙0)/0 — к 4… Однако каждое из чисел 2∙0, 3∙0, 4∙0, как мы видели, равно 0, так что (2∙0)/0=0/0, (3∙0)/0=0/0, (4∙0)/0=0/0. Увы, это означает, что 0/0=2, а также 0/0=3, 0/0=4… Это же бессмыслица!
Странные вещи происходят и в том случае, если мы посмотрим на 1/0 с другой точки зрения. Умножение на ноль должно произвести действие, обратное делению на ноль, так что 1/0∙0 должно быть равно 1. Однако мы видели, что любое число, умноженное на ноль, даёт ноль. Нет такого числа, которое, умноженное на ноль, давало бы 1, по крайней мере, среди чисел, с которыми мы встречались.
Хуже всего то, что если вы необдуманно разделите на ноль, вы можете разрушить все основы логики и математики. Достаточно всего один раз — один-единственный — разделить на ноль, и это позволит вам математически доказать всё что угодно. Вы сможете доказать, что 1+1=42, а из этого вывести, что Эдгар Гувер был инопланетянином, Уильям Шекспир — узбеком, и даже что небо — в горошек. (Приложение A поможет вам доказать, что Уинстон Черчилль был морковкой.)
Умножение на ноль уничтожает числовую ось. Однако деление на ноль разрушает всю систему математики.
Это простое число обладает большим могуществом. Оно стало самым важным математическим инструментом. Однако благодаря своим странным математическим и философским свойствам ноль пришёл в столкновение с фундаментальной западной философией.
Глава 2. Из ничего ничто и выйдет
Запад отвергает ноль
Ничто не возникает из ничего.
Ноль вступил в противоречие с одним из центральных принципов западной философии, утверждением, корни которого уходят в нумерологию Пифагора и парадоксы Зенона. На этом основании покоилась вся греческая философия: пустоты не существует.
Греческая вселенная, созданная Пифагором, Аристотелем и Птолемеем, выжила и после падения греческой цивилизации. В этой вселенной не существует такой вещи, как ничто. Ноля не существует. По этой причине Запад почти два тысячелетия не мог принять ноль. Последствия этого были печальны. Отсутствие ноля препятствовало росту математики, душило новое в науке и попутно вызвало путаницу с календарём. Прежде чем принять ноль, философы Запада должны были разрушить свою вселенную.
Происхождение греческой философии чисел
В начале была пропорция, и пропорция была у Бога, и пропорция была Богом.
Египтяне, которые изобрели геометрию, не особенно задумывались о математике. Для них это был всего лишь инструмент измерения хода времени и земельных участков. Отношение греков было совсем иным. Для них числа и философия были нераздельны, и к обоим они относились очень серьёзно. Греки заходили слишком далеко, когда дело касалось чисел. В прямом смысле слова.
…Гиппас из Метапонта стоял на палубе, готовясь к смерти. Вокруг него стояли последователи культа, тайного братства, которое он предал. Гиппас раскрыл секрет, который был смертельно опасен для греческого мышления, секрет, который грозил подорвать всю философию братства. За это сам великий Пифагор приговорил его к смерти через утопление. Для защиты своей философии — нумерологии — братство готово было убивать. Однако как ни смертелен был секрет, раскрытый Гиппасом, он был незначителен по сравнению с опасностями, которые таил ноль!
Возглавлял культ Пифагор, древний радикалист. Согласно большинству источников, он родился в VI веке до н. э. на Самосе, греческом острове у побережья современной Турции, знаменитом своим храмом Геры и великолепным вином. Даже по стандартам суеверных древних греков взгляды Пифагора были эксцентричны. Он был твёрдо убеждён, что он — реинкарнация Эуфорба, троянского героя. Это помогало Пифагору верить в то, что все души — включая души животных — возрождаются после смерти в других телах. По этой причине он придерживался вегетарианства. Бобы, впрочем, находились под запретом, поскольку они вызывают скопление газов и по виду напоминают гениталии.
Пифагор мог бы быть древним последователем нью-эйдж; он был красноречивым оратором, признанным учёным и харизматичным учителем. Говорят, он написал конституцию для живущих в Италии греков. Ученики стекались к нему, и он скоро приобрёл множество последователей, которые хотели учиться у мастера.
Пифагорейцы жили согласно учению своего вождя. Среди прочего они верили, что заниматься любовью лучше всего зимой, а не летом; что все болезни вызываются несварением; что следует есть сырую пищу и пить только воду; что не следует носить одежду из шерсти. Однако в центре их философии находился самый важный принцип: всё есть число.
Греки унаследовали числа от геометров-египтян. В результате в греческой математике не было существенного различия между фигурами и числами; для греческих философов-математиков они были примерно одним и тем же. Даже сегодня у нас имеются, благодаря их значимости, квадраты целых чисел и треугольные числа (рис. 5). В те дни доказать математическую теорему часто было всё равно, что нарисовать прекрасную картину; инструментами древнегреческих математиков были не карандаш и бумага, это были линейка и циркуль. Для Пифагора связь между фигурами и числами была глубокой и таинственной. Каждое число-форма имело скрытое значение, а самые красивые из них были священны.
4
Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. Ф. Петровского. М.: Худ. лит., 1983.
5
Греческое слово, обозначающее пропорцию — logos, — имеет также значение «слово». Приведённый перевод даже более точен, чем традиционный. (прим. авт.)