об их строгом логическом обосновании. Когда время безудержного экспериментирования в математике прошло и ученые стали разбираться в основаниях математических доказательств, то оказалось, что в основе математики лежит немало весьма сомнительных понятий. Анализ бесконечно малых блестяще себя оправдал в практике вычислений, но что такое "бесконечно малая величина", никто толком сказать не мог.
Больше того, оказалось, что определить сам предмет математики, указать, чем именно она занимается и чем должна заниматься, невероятно трудно. Старое традиционное определение математики как науки о количестве было признано неудовлетворительным. Ч. Пирс определил математику как "науку, которая выводит необходимые заключения"; Гамильтон и Морган - как "науку о чистом пространстве и времени". Дело кончилось тем, что Рассел дал свою парадоксальную характеристику математике, сказав, что это "доктрина, в которой мы никогда не знаем ни того, о чем говорим, ни верно ли то, что мы говорим".
Таким образом, во второй половине XIX века, и особенно к концу его, была осознана необходимость уточнить фундаментальные понятия математики и прояснить ее логические основания. В то же время были сделаны успешные попытки применить методы математики к логике. Усилиями Буля, Пирса, Моргана, Шредера, Порецкого была разработана "алгебра логики", эта первая форма математической, или символической, логики. В свою очередь, методы символической логики были применены к анализу основ математики. В результате были сделаны попытки строгой формализации арифметики (Фреге, Пеано, затем Уайтхед и Рассел) и геометрии (Гильберт, Веблен).
Формализация означает такое построение арифметики (или другой науки), при котором принимаются некоторые основные понятия, определения, положения (аксиомы) и правила выведения из них других положений. Строгость определения понятий исключает возможность неточностей, а соблюдение правил должно (по идее) обеспечить возможность непротиворечивого выведения всех предложений (или формул) данной системы.
Поскольку задача состояла в формализации и аксиоматизации уже давно сложившихся наук, естественно, что при этом можно было принять их как готовое наличное знание и попытаться поискать в них общую им логическую форму, совершенно отвлекаясь от вопроса о происхождении их отдельных понятий и принципов, от отношения их к эмпирической реальности и от их интуитивного содержания. Поэтому в "Основах геометрии" Гильберта мы находим очень мало чертежей и фигур.
214
"Основная мысль моей теории доказательства, - писал Гильберт, - такова: все высказывания, которые составляют вместе математику, превращаются в формулы, так что сама математика превращается в совокупность формул. Эти формулы отличаются от обычных формул математики только тем, что в них, кроме обычных знаков, встречаются также и логические знаки" [1]. Некоторые из этих формул были приняты в качестве аксиом, из которых по соответствующим правилам выводились теоремы.
Аналогичным образом была проведена и формализация арифметики. Поскольку и здесь речь шла о том, чтобы создать наиболее строгую и стройную дедуктивную систему, эта цель, казалось, могла быть достигнута при максимальном исключении всякого внелогического интуитивного содержания из понятий и предложений арифметики и выявлении таким образом их внутренней логической структуры. Грандиозная попытка полного сведения чистой математики к логике была предпринята в "Principia Mathematica" Уайтхеда и Рассела и, в известном смысле, стала естественным логическим завершением всего этого движения. Таким образом, математика была, по существу, сведена к логике. Еще Фреге положил начало так называемому логицизму, заявив, что математика - это ветвь логики. Эта точка зрения была принята и Расселом.
Попытка сведения математики к логике с самого начала подвергалась критике со стороны многих математиков, придерживавшихся, вообще говоря, весьма различных взглядов. Защитники логицизма утверждали, что все математические рассуждения совершаются в силу одних лишь правил логики, точно так же, как все шахматные партии происходят на основании правил игры.
Противники его доказывали, что вести плодотворное рассуждение в математике можно только введя предпосылки, "е сводимые к логике. Решающее значение для исхода этой довольно продолжительной полемики имела знаменитая теорема Гёделя. В 1931 г. Гёдель доказал, что в каждой достаточно богатой средствами выражения формализованной системе имеются содержательные истинные утверждения, которые не могут быть доказаны средствами самой этой системы; это значит, что полная формализация, например, арифметики принципиально неосуществима, что "понятия и принципы всей математики не могут быть полностью выражены никакой формальной системой, как бы мощна она ни была" [2].
1 Гильберт Д. Основания геометрии. М.-Л., 1948. С. 366.
2 См.: Новиков П. С. Элементы математической логики. М., 1959. С. 36.
215