Читаем Том 22. Сон разума. Математическая логика и ее парадоксы полностью

Вся структура высказывания «формула, обозначаемая числом Гёделя х, недоказуема», содержится в единственном числе d. Параметр х не фиксирован, он не равняется, например, 14 451937 500, а может принимать любые значения. Но если этот параметр может принимать любые значения, почему бы умышленно не принять х равным d? В этом случае мы получим высказывание ¬ Dem (d), которое гласит, что «формула, выражаемая числом Гёделя d, недоказуема», но так как d, в свою очередь, является числом Гёделя, обозначающим высказывание «формула, выражаемая числом Гёделя х, недоказуема», ¬ Dem (d) преобразуется в высказывание «формула „формула, выражаемая числом Геделя х, недоказуема" недоказуема». Нетрудно видеть, что это высказывание означает не что иное, как «я недоказуемо»[4].

* * *

НЕПОЛНОТА ЗАМОЩЕНИЙ

Замощение плоскости — это покрытие ее «облицовочной плиткой» определенной формы без промежутков и наложений. Исламское искусство содержит прекраснейшие образцы замощений, но они встречаются и в природе: так, пчелиные соты представляют собой оптимальное замощение плоскости шестиугольниками. Оно необязательно должно быть правильным: возможно, существуют другие, непериодические замощения, не обладающие какой-либо симметрией.

В 70-е годы логик Хао Ван (1921–1995) обнаружил, что если вопрос о замощении плоскости является неразрешимым в том же смысле, в каком нельзя ни доказать, ни опровергнуть высказывание «я недоказуемо», то подобные непериодические замощения плоскости существуют. Так как возможность существования подобных замощений показалась ему полностью абсурдной, он сделал вывод: этот вопрос обязательно должен быть разрешимым. Однако несколько лет спустя один из его студентов доказал, что, используя 20426 плиток разной формы, можно получить непериодическое замощение плоскости. Эта величина понемногу уменьшалась, и в итоге было найдено непериодическое замощение плоскости, состоящее всего из двух плиток разной формы.

Слева — правильное замощение плоскости, образованное одинаковыми правильными многоугольниками подобно пчелиным сотам. Справа — пример непериодического замощения.

* * *

О чем не говорится в теоремах

Заключительный этап рассуждений, в котором мы доказали, что никакое непротиворечивое и рекурсивно перечислимое множество аксиом арифметики не может быть полным, очень точно воспроизводит сцену, когда ученики возвращаются из школы домой и плачут: «Мама, я никогда не буду логиком!», а остальные — «горсточка счастливцев», о которых писал Шекспир, — улыбаются до ушей. Мы хотим, чтобы читатель этой книги оказался в числе этих немногих. Хотя, возможно, нам не удалось достичь этой цели, и те, кто хочет закричать: «Мама, я никогда не буду логиком!» или отбросить книгу в сторону, поймут, что теоремы, о которых мы только что рассказали, не имеют ничего общего с фразой вида: «После того как Гёдель доказал, что не существует доказательства непротиворечивости арифметики Пеано, которое формулируется в терминах самой арифметики, политологи, наконец, поняли, почему следовало мумифицировать Ленина и выставить его на обозрение в Мавзолее».

Следует признать, что автор этой цитаты, французский эссеист Режи Дебре, известен своим воображением, но отнюдь не невежеством: он родился в 1940 году и изучал философию у Луи Альтюссера в Высшей нормальной школе Парижа. Он находился в тюремном заключении в Боливии, но был освобожден после начала международной кампании в его поддержку, в которой участвовали Жан-Поль Сартр и папа римский Павел VI — трудно найти более непохожих друг на друга людей. В свободное от политики время Дебре начал работу над своим трудом, сегодня насчитывающим около пятидесяти книг, среди которых «Происхождение политики», из которой и взята цитата о Ленине.

Перейти на страницу:

Все книги серии Мир математики

Математики, шпионы и хакеры
Математики, шпионы и хакеры

Если бы историю человечества можно было представить в виде шпионского романа, то главными героями этого произведения, несомненно, стали бы криптографы и криптоаналитики. Первые — специалисты, виртуозно владеющие искусством кодирования сообщений. Вторые — гении взлома и дешифровки, на компьютерном сленге именуемые хакерами. История соперничества криптографов и криптоаналитиков стара как мир.Эволюционируя вместе с развитием высоких технологий, ремесло шифрования достигло в XXI веке самой дальней границы современной науки — квантовой механики. И хотя объектом кодирования обычно является текст, инструментом работы кодировщиков была и остается математика.Эта книга — попытка рассказать читателю историю шифрования через призму развития математической мысли.

Жуан Гомес

Математика / Образование и наука
Когда прямые искривляются
Когда прямые искривляются

Многие из нас слышали о том, что современная наука уже довольно давно поставила под сомнение основные постулаты евклидовой геометрии. Но какие именно теории пришли на смену классической доктрине? На ум приходит разве что популярная теория относительности Эйнштейна. На самом деле таких революционных идей и гипотез гораздо больше. Пространство Минковского, гиперболическая геометрия Лобачевского и Бойяи, эллиптическая геометрия Римана и другие любопытные способы описания окружающего нас мира относятся к группе так называемых неевклидовых геометрий. Каким образом пересекаются параллельные прямые? В каком случае сумма внутренних углов треугольника может составить больше 180°? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной книге.

Жуан Гомес

Математика / Образование и наука

Похожие книги

Для юных математиков
Для юных математиков

Вниманию юного, и не очень, читателя предлагается книжная серия, составленная из некогда широко известных произведений талантливого отечественного популяризатора науки Якова Исидоровича Перельмана.Начинающая серию книга, которую Вы сейчас держите в руках, написана автором в 20-х годах прошлого столетия. Сразу ставшая чрезвычайно популярной, она с тех пор практически не издавалась и ныне является очень редкой. Книга посвящена вопросам математики. Здесь собраны разнообразные математические головоломки, из которых многие облечены в форму маленьких рассказов. Книга эта, как сказал Я. И. Перельман, «предназначается не для тех, кто знает все общеизвестное, а для тех, кому это еще должно стать известным».Все книги серии написаны в форме непринужденной беседы, включающей в себя оригинальные расчеты, удачные сопоставления с целью побудить к научному творчеству, иллюстрируемые пестрым рядом головоломок, замысловатых вопросов, занимательных историй, забавных задач, парадоксов и неожиданных параллелей.Авторская стилистика письма сохранена без изменений; приведенные в книге статистические данные соответствуют 20-м годам двадцатого века.

Яков Исидорович Перельман

Развлечения / Детская образовательная литература / Математика / Книги Для Детей / Дом и досуг