Текст книги "Был ли Бог математиком? Галопом по божественной Вселенной с калькулятором, штангенциркулем и таблицами Брадиса"

Как странно, однако, что один-единственный парадокс оказал такое разрушительное воздействие на целую программу, целью которой было заложить основы математики, но, как отметил Уиллард Ван Орман Куайн, «Не раз и не два в истории случалось так, что открытие парадокса становилось поводом для основательной реконструкции самого фундамента мысли». Именно такой повод и предоставил парадокс Рассела.

Рис. 49

Парадокс Рассела

Теорию множеств создал практически в одиночку немецкий математик Георг Кантор. Вскоре стало понятно, что множества играют в математике настолько фундаментальную роль и настолько тесно переплетены с логикой, что любые попытки выстроить математику на основе логики с необходимостью предполагали, что ее будут строить на аксиоматической основе теории множеств.

Рис. 50

Класс или множество – это просто набор объектов. Объекты не обязательно должны быть как-то связаны. Вполне можно говорить об одном классе, в который входят все объекты из следующего списка: телесериалы, которые шли в 2003 году, белый конь Наполеона и понятие истинной любви. Элементы, принадлежащие к определенному классу, называются членами этого класса.

Большинство классов объектов, с которыми вы, скорее всего, сталкиваетесь, не члены самих себя. Например, класс всех снежинок сам по себе не снежинка, класс всех антикварных карманных часов – не антикварные карманные часы и так далее. Однако бывают и такие классы, которые приходятся членами сами себе. Например, класс «все, что не антикварные карманные часы» – член самого себя, поскольку этот класс совершенно точно не антикварные карманные часы. Подобным же образом класс всех классов – член самого себя, поскольку он, очевидно, класс. А как насчет класса «всех тех классов, которые не члены самих себя»[127]127
  Парадокс Рассела, его следствия и возможные выходы из положения обсуждаются, например, в Boolos 1999, Clark 2002, Sainsbury 1988 ии Irvine 2003.


[Закрыть]?

Назовем этот класс R. Так принадлежит R к самому себе (к классу R) или нет? Очевидно, что R не может принадлежать R, поскольку в таком случае он нарушал бы определение членства в R. Но если R не принадлежит сам к себе, то, по определению, он должен быть членом R. Поэтому, как и в случае с деревенским цирюльником, мы обнаруживаем, что класс R одновременно и принадлежит, и не принадлежит R, а это логическое противоречие. Именно об этом парадоксе Рассел и написал Фреге. Поскольку эта антиномия подрывала сам процесс, по которому могли определяться классы или множества, программе Фреге был нанесен смертельный удар. Хотя Фреге и сделал несколько отчаянных попыток исправить свою систему аксиом, к успехам это не привело. Напрашивался катастрофический вывод: оказывается, формальная логика вовсе не надежнее математики, а напротив, гораздо больше подвержена фатальным противоречиям.

Примерно в то же время, когда Фреге разрабатывал свою программу логицизма, итальянский математик и логик Джузеппе Пеано разработал несколько иной подход. Пеано хотел основать арифметику на аксиоматическом фундаменте. Поэтому он отталкивался от формулировки набора простых лаконичных аксиом. Например, первые три его аксиомы гласили (пер. В. Целищева).

1. Ноль есть число.

2. Последующий элемент каждого числа есть число.

3. Никакие два числа не имеют одного и того же последующего элемента.

Сложность в том, что хотя система аксиом Пеано и в самом деле позволяет воспроизвести известные законы арифметики (если ввести дополнительные определения), на ее основе невозможно дать однозначное определение натуральных чисел.

Следующий шаг проделал Бертран Рассел. Рассел считал, что первоначальная идея Фреге – вывести арифметику из логики – это правильный путь. Поставив перед собой нелегкую задачу, Рассел в соавторстве с Альфредом Нортом Уайтхедом (рис. 50) создали невероятный шедевр логической мысли – фундаментальный трехтомный труд «Основания математики» («Principia Mathematica»)[128]128
  Whitehead and Russell 1910. Популярный, но очень познавательный сжатый пересказ содержания «Оснований» см. Russell 1919.


[Закрыть]. Эта книга стала самым авторитетным трудом в истории логики за исключением разве что «Органона» Аристотеля (на рис. 51 приведен титульный лист первого издания).

Рис. 51

В «Основаниях» Рассел и Уайтхед отстаивали ту точку зрения, что математика в целом зиждется на проработке и развитии законов логики и между ними нет четкого разграничения[129]129
  Сравнение идей Рассела и Фреге см. в Beaney 2003. Обзор логицизма Рассела см. в Shapiro 2000 и Godwyn and Irvine 2003.


[Закрыть]. Однако, чтобы добиться самодостаточного описания, им нужно было каким-то образом обуздать антиномии, или парадоксы (вдобавок к парадоксу Рассела нашлись и другие). Это требовало очень хитроумных логических манипуляций. Рассел считал, что эти парадоксы возникают исключительно из-за «порочного круга», когда сущности определяют в терминах класса объектов, который сам содержит определяемую сущность. Вот как он об этом писал: «Если я говорю “Наполеон имел все качества, которые сделали его великим полководцем”, я должен определить “качества” таким образом, который не включал бы то, о чем я сейчас говорю, то есть “обладание всеми качествами великого полководца” не должно быть качеством в предположенном смысле». Чтобы избежать этого парадокса, Рассел предложил «теорию типов», в которой класс (множество) принадлежит к более высокому логическому типу, чем его члены[130]130
  Прекрасное разъяснение можно найти в Urquhart 2003.


[Закрыть]. Например, все отдельные игроки футбольной команды «Далласские ковбои» принадлежали бы к типу 0. Сама команда «Далласские ковбои», класс игроков, принадлежала бы к типу 1. Национальная футбольная лига, класс команд, была бы типа 2, а совокупность лиг, если бы таковая существовала, – типа 3 и так далее. По этой системе сама идея класса, который является членом самого себя, не ложна и не истинна, а просто бессмысленна. Поэтому парадоксы наподобие парадокса Рассела в системе Рассела и Уайтхеда не встречаются.

Нет никаких сомнений, что «Основания» – монументальное достижение в логике, однако едва ли можно считать этот труд долгожданными основами математики. Теорию типов Рассела многие считают несколько искусственным способом избавиться от проблемы парадоксов[131]131
  Теория типов и в самом деле уже не пользуется благосклонностью большинства математиков. Однако очень похожая конструкция постоянно находит себе применение в программировании. См., например, Mitchell 1990.


[Закрыть], причем этот способ сам по себе приводит к разным неприятным осложнениям. Например, рациональные числа, то есть простые дроби, принадлежат, как выяснилось, к более высокому типу, чем натуральные числа. Чтобы избежать некоторых таких осложнений, Рассел и Уайтхед ввели дополнительную аксиому, так называемую аксиому сводимости, которая сама по себе вызывает серьезные противоречия и недоверие.

Математики Эрнст Цермело и Абрахам Френкель предложили более изящные способы искоренить парадоксы. Они, в сущности, сумели снабдить теорию множеств самодостаточной системой аксиом и воспроизвести большинство результатов этой теории. На поверхностный взгляд сбылась мечта платоников – по крайней мере, отчасти. Если теория множеств и логика и в самом деле две стороны одной медали, значит, прочный фундамент теории множеств обеспечивает и прочный фундамент логики. А если к тому же почти вся математика выводится из логики, это придает математике своего рода объективную надежность, которую, кроме всего прочего, можно было бы привлечь для объяснения эффективности математики.

К сожалению, ликовали платоники недолго, поскольку их почти сразу же постиг тяжелый случай дежавю.

Опять неевклидов кризис?!

В 1908 году немецкий математик Эрнст Цермело (1871–1953) прошел по пути, очень похожему на тот, который проложил Евклид около 300 года до н. э.[132]132
  Описание научных достижений Цермело см. в Ewald 1996.


[Закрыть]. Евклид сформулировал несколько недоказуемых, но, как предполагалось, самоочевидных постулатов о точках и линиях, а затем на их основании выстроил геометрию. Цермело – который независимо нашел парадокс Рассела еще в 1900 году – предложил способ выстроить теорию множеств на таком же аксиоматическом фундаменте. В его теории парадокс Рассела обходился при помощи тщательного отбора принципов конструирования, исключавших противоречивые идеи вроде «множества всех множеств». Систему Цермело в 1920-е годы развил и дополнил израильский математик Абрахам Френкель (1891–1965), в результате чего была создана так называемая теория множеств Цермело-Френкеля (важные коррективы внес и Джон фон Нейман в 1925 году)[133]133
  Переводы статей Цермело, Френкеля и логика Туральфа Скулема на английский язык можно найти в van Heijenoort 1967. Относительно щадящее введение в теорию множеств и систему аксиом Цермело-Френкеля см. в Devlin 1993.


[Закрыть]. Все складывалось почти идеально, оставалось лишь доказать непротиворечивость, однако очень скоро возникли неприятные подозрения. Была одна аксиома – аксиома выбора, – которая, в точности как знаменитый «пятый постулат» Евклида, не давала математикам спокойно спать. На простом и понятном языке аксиома выбора гласит: если Х – набор (множество) непустых множеств, можно выбрать по одному члену из каждого множества в Х и сформировать из них новое множество Y[134]134
  Подробнейшее обсуждение этой аксиомы см. в Moore 1982.


[Закрыть]. Легко убедиться, что это утверждение истинно, если набор X не бесконечен. Например, если у нас сто коробок и в каждой лежит по крайней мере по одному стеклянному шарику, можно запросто взять по шарику из каждой коробки и сформировать новое множество Y, в которое войдут сто стеклянных шариков. В таком случае нам и особой аксиомы не нужно – мы можем доказать, что такой выбор возможен. Это утверждение верно и для бесконечных наборов Х, если только мы можем точно указать, как именно мы делаем выбор. Представьте себе, например, бесконечный набор непустых множеств натуральных чисел. Членами этого набора могут быть множества вроде {2, 6, 7}, {1, 0}, {346, 5, 11, 1257}, {все натуральные числа от 381 до 10 457} и тому подобные. В каждом множестве натуральных чисел всегда есть одно самое маленькое число. Поэтому наш выбор вполне можно однозначно описать следующим образом: «Из каждого множества мы выбираем наименьший элемент». В таком случае опять же можно обойтись без аксиомы выбора. Сложности возникают с бесконечными наборами в тех случаях, когда мы не можем определить способ выбора. В таких случаях процесс выбора никогда не кончается, и существование множества, в котором содержится ровно по одному элементу из каждого члена набора X, становится вопросом веры.

Аксиома выбора с самого начала породила среди математиков серьезные споры. Поскольку она постулирует существование определенных математических объектов, то есть «выборов», не обеспечивая никаких сколько-нибудь осязаемых примеров таких объектов, на это обрушился шквальный огонь, особенно со стороны приверженцев философской школы под названием конструктивизм (родственной интуиционизму). Конструктивисты считали, что все сущее должно быть также эксплицитно конструируемым. Другие математики также старались обойти аксиому выбора и при работе с теорией множеств Цермело-Френкеля ограничивались всеми остальными аксиомами.

Из-за явных недостатков аксиомы выбора математики задались вопросом: неужели нельзя либо доказать, либо опровергнуть эту аксиому через остальные аксиомы. История с пятым постулатом Евклида повторилась буквально. Ответить на этот вопрос отчасти удалось в конце 1930 годов. Это сделал Курт Гёдель (1906–1978), один из самых влиятельных логиков всех времен: он доказал, что аксиома выбора и другая знаменитая поправка, принадлежащая основателю теории множеств Георгу Кантору – континуум-гипотеза – не противоречат другим аксиомам Цермело-Френкеля[135]135
  Кантор придумал способ сравнивать мощность бесконечных множеств. В частности, он доказал, что мощность множества вещественных чисел больше, чем множества целых. Затем он сформулировал континуум-гипотезу, согласно которой не существует множества, мощность которого лежит строго между мощностями множеств целых и вещественных чисел. Когда Давид Гильберт в 1900 году составил свой знаменитый список нерешенных проблем математики, вопрос о том, верна ли континуум-гипотеза, стоял на первом месте. Относительно недавнее обсуждение этой проблемы можно найти в Woodin 2001a, b.


[Закрыть]. То есть получалось, что ни ту ни другую гипотезу нельзя опровергнуть при помощи других стандартных аксиом теории множеств. Дополнительные доказательства получил в 1963 году американский математик Пол Коэн (1934–2007), скончавшийся, увы, в то время, когда я писал эту книгу. Он установил, что аксиома выбора и континуум-гипотеза полностью независимы друг от друга (Cohen 1966). Иначе говоря, аксиому выбора нельзя ни доказать, ни опровергнуть при помощи других аксиом. Подобным же образом и континуум-гипотезу нельзя ни доказать, ни опровергнуть при помощи тех же самых аксиом, даже если включить в них аксиому выбора.

У этого уточнения были колоссальные философские последствия. Как и в случае неевклидовых геометрий в XIX веке, оказалось, что нет никакой одной-единственной, окончательной теории множеств, – на самом деле их как минимум четыре! Если придерживаться разных представлений о бесконечных множествах, можно получить взаимоисключающие теории множеств. Скажем, если решить, что верны и аксиома выбора, и континуум-гипотеза, получишь одну версию, а если решить, что обе неверны, – совсем другую. Еще две теории множеств получатся, если предположить, что одна теория верна, а другая нет.

Да, неевклидов кризис разразился вновь, только теперь все было еще хуже. Фундаментальная роль теории множеств как потенциального фундамента для всей математики лишь усугубляла проблемы платоников. Если и в самом деле можно сформулировать разные теории множеств, просто выбрав другую коллекцию аксиом, разве это не свидетельствует, что математика не более чем человеческое изобретение? Складывалось впечатление, что формалисты победили…

Истина в неполноте

В то время как Фреге был весьма озабочен значением аксиом, главный сторонник формализма, великий немецкий математик Давид Гильберт (рис. 52), ратовал за то, чтобы полностью избегать любого толкования математических формул. Гилберт не интересовался вопросами вроде того, можно ли вывести математику из логических понятий. Нет, для него математика и должна была состоять просто из набора бессмысленных формул – структурированных закономерностей, составленных из произвольных символов[136]136
  Прекрасное описание программы Гильберта можно найти в Sieg 1988. Превосходный обзор истории математики до наших дней и разбор противоречий между логицизмом, формализмом и интуиционизмом представлены в Shapiro 2000.


[Закрыть]. Задачу гарантировать основы математики Гильберт переложил на новую дисциплину – он называл ее «метаматематика». Метаматематика должна была заниматься применением собственно методов математического анализа для доказательства, что весь процесс, который обеспечивала формальная система, – процесс вывода теорем из аксиом по строгим правилам умозаключений – непротиворечив. Иначе говоря, Гильберт считал, что может математически доказать, как устроена математика. Вот как он сам говорил об этом[137]137
  Эту лекцию Гильберт прочитал в Лейпциге в сентябре 1922 года. Текст опубликован, в частности, в Ewald 1996.


[Закрыть].

Рис. 52

Мои исследования в области новых оснований математики ставят целью не менее чем исключить раз и навсегда общие сомнения в надежности математических выводов… Все, что до сих пор составляло математику, следует строго формализовать, чтобы собственно математика, математика в строгом смысле слова, стала набором формул… В дополнение к этой формализованной собственно математике у нас есть математика, в некоторой степени новая, метаматематика, которая необходима, чтобы обеспечивать математику, и в которой, в противоположность чисто формальным модусам умозаключений в собственно математике, применяют контекстуальные выводы, но лишь для доказательства непротиворечивости аксиом… таким образом, развитие математической науки в целом происходит по двум путям, которые постоянно чередуются: с одной стороны, мы выводим доказуемые формулы из аксиом посредством формальных выводов, с другой – мы присоединяем к ним новые аксиомы и доказываем их непротиворечивость при помощи контекстуальных выводов.

Программа Гильберта жертвовала смыслом ради того, чтобы обеспечить надежные основы. Поэтому для его последователей-формалистов математика и в самом деле была лишь игрой, однако их целью было строго доказать, что эта игра полностью логически последовательна[138]138
  Хороший обзор формализма как учения – Detlefsen 2005.


[Закрыть]. При всех достижениях аксиоматизации казалось, что эта формалистическая «доказательно-теоретическая» мечта сбудется буквально со дня на день.

Однако не все были убеждены, что Гильберт избрал верный путь. Людвиг Витгенштейн (1889–1951), которого многие называют величайшим философом ХХ века, считал, что Гильберт напрасно тратит время на метаматематику[139]139
  Прекрасную биографию Витгенштейна написал Рэй Монк (Monk 1990).


[Закрыть]. «Нельзя устанавливать правило для применения другого правила», – настаивал он. Иными словами, Витгенштейн не считал, что понимание одной «игры» может зависеть от создания другой: «Если у меня возникла неясность относительно природы математики, мне не поможет никакое доказательство» (Waismann 1979).

Рис. 53

И все же никто не мог предугадать, какой вот-вот грянет гром. Двадцатичетырехлетний Курт Гёдель одним ударом вбил кол в самое сердце формализма.

Курт Гёдель (рис. 53) родился 28 апреля 1906 года в моравском городе, который сейчас известен под чешским названием Брно[140]140
  Недавно составленная биография Гёделя – Goldstein 2005. Стандартной биографией считается Dawson 1997.


[Закрыть]. В то время город назывался Брюнн, находился в Австро-Венгерской империи, и Гёдель рос в семье, где говорили по-немецки. Его отец Рудольф Гёдель управлял текстильной фабрикой, а мать Марианна Гёдель следила, чтобы юный Курт получил должное широкое образование – изучал математику, историю, языки и теологию. Подростком Гёдель почувствовал особый интерес к математике и философии и в восемнадцать лет поступил в Венский университет, где его внимание привлекала в основном математическая логика. Особенно его восхищали «Principia Mathematica» Рассела и Уайтхеда и программа Гильберта, поэтому темой диссертации он выбрал задачу о полноте. Целью этого исследования было, вообще говоря, определить, достаточно ли формального подхода, за который ратовал Гильберт, чтобы вывести все истинные утверждения математики. В 1930 году Гёдель получил докторскую степень, а всего через год опубликовал свои теоремы о неполноте, от которых по философскому и математическому миру прокатилось настоящее цунами[141]141
  В число прекрасных книг о теоремах Гёделя, их смысле и связи с другими отраслями знания входят Hofstadter 1979, Nagel and Newman 1959 и Franzén 2005.


[Закрыть].

На чисто математическом языке эти теоремы звучали непонятно для непосвященных и не особенно интересно.

1. Любая непротиворечивая формальная система S, в пределах которой можно вывести определенный объем элементарной арифметики, может считаться неполной по отношению к утверждениям элементарной арифметики: существуют утверждения, которые в рамках S невозможно ни доказать, ни опровергнуть.

2. Для любой непротиворечивой формальной системы S, в пределах которой можно вывести определенный объем элементарной арифметики, невозможно доказать непротиворечивость S в рамках самой S.

Казалось бы, в этих словах нет ничего особенно грозного, однако их значение для программы формалистов оказалось весьма существенным.

Говоря несколько упрощенно, теоремы неполноты доказали, что формалистская программа Гильберта, в сущности, была нежизнеспособна с самого начала. Гёдель показал, что всякая формальная система, достаточно масштабная, чтобы вызывать хоть какой-то интерес к себе, по сути своей либо неполна, либо противоречива. То есть в лучшем случае всегда будут какие-то утверждения, которые эта формальная система не сможет ни доказать, ни опровергнуть. В худшем же эта система приведет к противоречиям. Поскольку для любого утверждения T всегда должно быть верно либо T, либо не-T, то, что конечная формальная система не может ни доказать, ни опровергнуть некоторые утверждения, означает, что в рамках этой системы всегда существуют истинные суждения, которые невозможно доказать. Иначе говоря, Гёдель показал, что никакая формальная система, состоящая из конечного множества аксиом и правил, по которым делаются выводы, никогда не сможет охватить всю совокупность математических истин. Остается лишь уповать на то, что общепринятые системы аксиом всего лишь неполны, но не противоречивы.

Сам Гёдель полагал, что независимое платоновское представление о математической истине все же существует. В статье, опубликованной в 1947 году, он писал следующее (Gödel 1947).

Однако у нас все же есть нечто вроде восприятия объектов теории множеств, несмотря на то, как далеки они от чувственного опыта, что и видно из того обстоятельства, что аксиомы навязывают себя нам как истину. Не вижу причин, почему мы должны доверять такого рода восприятию, то есть математической интуиции, меньше, чем чувственному восприятию.

Судьба распорядилась так, что в тот самый момент, когда формалисты уже были готовы устраивать парад победы, пришел Курт Гёдель, ревностный платоник, и испортил им все веселье, обрушив ливень на парад формалистской программы.

Знаменитый математик Джон фон Нейман (1903–1957), читавший в то время курс лекций о работах Гильберта, отменил оставшиеся лекции и посвятил освободившиеся учебные часы изложению открытий Гёделя.

Сложность личности Гёделя ничем не уступает его теоремам[142]142
  Подробное описание философских воззрений Гёделя и того, как он соотносил философские идеи с основами математики, см. в Wang 1996.


[Закрыть]. В 1940 году они с женой Аделью бежали из захваченной фашистами Австрии, и Гёдель получил должность в Институте передовых исследований в Принстоне. Там он близко подружился с Эйнштейном, и они часто подолгу гуляли вместе. Когда в 1948 году Гёдель подал прошение на получение гражданства США, именно Эйнштейн вместе с математиком и экономистом из Принстонского университета Оскаром Моргенштерном (1902–1977) сопровождали его на собеседование в Службу иммиграции и натурализации. В целом обстоятельства этого собеседования довольно известны, однако они так красноречиво свидетельствуют об особенностях характера Гёделя, что я приведу их здесь полностью, в точности в том виде, в каком их описал по памяти Оскар Моргенштерн 13 сентября 1971 года. Я глубоко признателен миссис Дороти Моргенштерн Томас, вдове Моргенштерна, и Институту передовых исследований за предоставленную копию этого документа (Morgenstern 1971).

Гёдель должен был получить американское гражданство в 1948 году. Он попросил меня быть свидетелем, а в качестве другого свидетеля пригласил Альберта Эйнштейна, который с радостью согласился. Мы с Эйнштейном иногда встречались и были полны предчувствий по поводу того, что же будет в оставшийся до натурализации промежуток времени и особенно во время самой процедуры.

Гёдель, с которым я, разумеется, довольно часто виделся в месяцы, предшествовавшие этому событию, начал основательно и дотошно к нему готовиться. Поскольку он был человек весьма дотошный, то приступил к знакомству с историей США еще со времен заселения Северной Америки человеческими существами. Это постепенно привело его к изучению истории американских индейцев, различных их племен и т. д. Гёдель много раз звонил мне и просил посоветовать литературу, которую затем прилежно штудировал. По ходу дела возникало множество вопросов и, разумеется, высказывались сомнения, так ли уж точны и правдивы эти истории со всеми изложенными в них подробностями. Затем Гёдель постепенно, через несколько недель, перешел к изучению собственно американской истории, особенно сосредоточившись на вопросах конституционного законодательства. Это также натолкнуло его на изучение истории Принстона, и он пожелал узнать от меня, в частности, где проходила граница между городом и округом. Я, разумеется, пытался объяснить ему, что во всем этом нет совершенно никакой необходимости, но напрасно. Гёдель упорно желал выяснить все факты, которые хотел изучить к экзамену, и я снабжал его соответствующими сведениями, в том числе и о Принстоне. Затем он пожелал узнать, как избирался Городской совет, а как – Совет округа, и кто был мэром, и как функционировал Городской совет. Он считал, что его могут о таком спросить. А если он покажет, что не знает город, в котором живет, это произведет дурное впечатление.

Я пытался убедить его, что таких вопросов никогда не задают, что большинство вопросов и правда чистая формальность и что он с легкостью на них ответит, что самое сложное, что могут спросить, – это какое в нашей стране правительство и как называется высшая судебная инстанция и тому подобное. Так или иначе, он продолжал штудировать Конституцию.

Тут произошел интересный поворот. Гёдель не без волнения сообщил мне, что при изучении Конституции нашел в ней, к своему огорчению, внутренние противоречия и теперь способен доказать, что можно на совершенно законных основаниях стать диктатором и установить фашистский режим, хотя это не входило в намерения тех, кто составлял Конституцию. Я сказал ему, что подобное развитие событий крайне маловероятно, даже если предположить, что он прав, в чем я, конечно, сомневался. Однако он не отступал, поэтому у нас на эту тему было много разговоров. Я пытался уговорить его не поднимать подобные вопросы на экзамене в трентонском суде и рассказал об этом и Эйнштейну – тот ужаснулся, что в голову Гёделю пришла подобная мысль, и тоже сказал ему, что такие вещи не должны его тревожить и их не стоит обсуждать.

Шли месяцы, и вот наконец прислали извещение о дате экзамена в Трентоне. В тот самый день я заехал за Гёделем на машине. Он сел на заднее сиденье, и мы поехали забрать Эйнштейна к нему домой на Мерсер-стрит, а потом покатили в Трентон. По дороге Эйнштейн приобернулся и спросил.

– Ну что, Гёдель, вы как следует подготовились к экзамену?

Разумеется, от этого замечания Гёдель страшно разволновался – Эйнштейн именно этого и добивался и теперь с большим интересом наблюдал за тревогой у Гёделя на лице. Когда мы прибыли в Трентон, нас проводили в большой зал, и хотя обычно свидетелей опрашивают отдельно от кандидата, на сей раз из-за присутствия Эйнштейна было сделано исключение, и нас пригласили сесть вместе – Гёдель посередине. Экзаменатор спросил, считаем ли мы, что из Гёделя получится достойный гражданин, сначала у Эйнштейна, затем у меня. Мы заверили его, что так, безусловно, и есть, что Гёдель человек выдающийся и так далее. Тогда он повернулся к Гёделю и спросил.

– Итак, мистер Гёдель, откуда вы?

Гёдель: Откуда я? Из Австрии.

Экзаменатор: Какое правительство было у вас в Австрии?

Гёдель: Республика, но конституция ее была такова, что в конце концов она превратилась в диктатуру.

Экзаменатор: О! Какой кошмар! В нашей стране такого быть не может.

Гёдель: Нет, может, и я вам это докажу.

То есть изо всех возможных вопросов экзаменатор задал именно тот, который задавать не стоило. Мы с Эйнштейном от этого диалога пришли в ужас, однако у экзаменатора хватило ума быстро успокоить Гёделя словами: «Боже мой, давайте не будем в это углубляться», – и на этом экзамен закончился к величайшему нашему облегчению. Наконец мы вышли и, когда мы направлялись к лифту, к нам подбежал человек с листом бумаги и ручкой, подскочил к Эйнштейну и попросил у него автограф. Эйнштейн покорно расписался. Когда мы спускались в лифте, я повернулся к Эйнштейну и сказал.

– Наверное, очень тяжело, когда вам постоянно так досаждают.

Эйнштейн ответил.

– Между прочим, это просто пережитки каннибализма.

Я растерялся и спросил.

– Как так?

Он сказал.

– Просто раньше требовали твоей крови, а теперь – твоих чернил.

Потом мы вышли, поехали обратно в Принстон, и, когда мы оказались на углу Мерсер-стрит, я спросил Эйнштейна, куда он хочет – в Институт или домой. Он ответил.

– Отвезите меня домой, все равно теперь уже не поработаешь.

А потом процитировал американскую политическую песню (к сожалению, слов я не помню, но, возможно, они сохранились у меня где-то в заметках, и я, конечно, узнаю их, если кто-нибудь подскажет). Тогда мы покатили обратно к дому Эйнштейна, и тогда он снова повернулся к Гёделю и сказал.

– Ну, Гёдель, это был ваш предпоследний экзамен.

Гёдель: Господи, неужели будет еще один?

Он тут же снова перепугался.

И тогда Эйнштейн сказал.

– Гёдель, последний экзамен ждет вас, когда вы сойдете в могилу!

Гёдель: Но в могилу же сами не сходят, Эйнштейн!

На что Эйнштейн ответил.

– Гёдель, это была просто шутка! – и с этими словами ушел.

Я отвез Гёделя домой. Все были очень рады, что это страшное испытание наконец позади, а голова у Гёделя снова стала свободной для занятий проблемами логики и философии.

В дальнейшем у Гёделя постоянно случались периоды серьезного душевного расстройства, и в конце концов он отказался принимать пищу. Умер Гёдель 14 января 1978 года от слабости и истощения.

Вопреки распространенному заблуждению, теоремы о неполноте Гёделя не предполагают, что некоторые истины так и останутся навеки непознанными. Кроме того, из этих теорем не следует, что человеческие способности к познанию так или иначе ограниченны. Нет, теоремы всего лишь показывают слабости и недостатки формальных систем. Поэтому, вероятно, для вас будет неожиданностью узнать, что несмотря на широчайшее влияние теорем на философию математики, их воздействие на эффективность математики как механизма построения теорий свелось к минимуму. Более того, именно в десятилетия непосредственно до и после публикации доказательства Гёделя математика добилась самых выдающихся успехов в создании физических теорий Вселенной. Ее вовсе не отмели за ненадежность – напротив, математика и ее логические выводы оказывалась все более необходимой для понимания устройства мироздания.

Однако это означало, что загадка «необъяснимой эффективности» математики стала еще заковыристее. Задумайтесь об этом. Представьте себе, что было бы, если бы логицисты одержали полную победу. Это означало бы, что математика целиком выросла из логики, буквально из законов мышления. Но как такая дедуктивная наука могла бы столь чудесно объяснять природные явления? Какова связь формальной логики (вероятно, стоит даже сказать «человеческой формальной логики») и космоса? После Гильберта и Гёделя ответ на этот вопрос яснее не стал. Осталась лишь неполная формальная «игра», описанная языком математики[143]143
  Очевидно, что это колоссальное упрощенчество, дозволительное лишь в популярной книге. На самом же деле серьезные попытки оправдать логицизм продолжаются по сей день. Обычно они предполагают, что многие математические истины познаваемы априорно. См., например, Wright 1997 и Tennant 1997.


[Закрыть]. Каким образом модели, построенные на такой «ненадежной» системе, порождают глубочайшие открытия, касающиеся Вселенной и ее механизмов? Прежде чем подступиться к этим вопросам, мне придется их немного заострить, изучив несколько частных случаев, показывающих, сколь тонкая это материя – эффективность математики.