Учитель

Кантора можно назвать Поэтом Бесконечного. До него Бесконечность представлялась неразличимым бесструктурным целым, противоположным конечному, тому, что можно перечислить, сосчитать. Что-то вроде синих очертаний гор на горизонте. Кантор открыл невероятную по богатству Страну Бесконечного, множество типов бесконечности, находящихся в удивительных отношениях друг с другом. Он определил, в каком смысле две бесконечности одинаковы по «количеству» составляющих их элементов, и в каком одна «больше» другой. Например, оказалось, что смутно ощущаемое превосходство непрерывной бесконечности точек прямой над бесконечностью ряда положительных целых чисел 1,2,3,… может быть выражено точным математическим утверждением (знаменитая теорема Кантора (1873 г.)[41] о несчётности континуума). Первая бесконечность мощнее, больше второй. В то же время Кантор с изумлением обнаружил, что на прямой «столько же» точек, сколько во всём пространстве[42]. Страна Бесконечного таила свои опасности, и главные из них были ещё впереди.

Георг Кантор

Другим удивительным достижением Кантора была обнаруженная возможность «счёта за «тремя точками»«в ряде положительных целых чисел 1,2,3,…, т. е. введение бесконечных, трансфинитных чисел и построение их арифметики (1,2,3,…,w, w+1,…, где w — первое бесконечное число). Уходящий в необозримые, захватывающие дух дали бесконечного ряд таких чисел — одно из самых прекрасных, воистину божественных построений человеческого разума… Хорошо помню мои школьные годы, изумление, с которым я постигал эти открытия в математическом кружке при МГУ.

Предметом изучения в теории множеств, как показывает само название, являются множества. Но что это такое? Простого ответа здесь нет. Понятие это считается первоначальным, неопределяемым, постигаемым интуицией, развиваемой примерами. По-видимому, наилучшей остаётся характеристика этого фундаментального понятия, данная самим Кантором: «Под «множеством» мы понимаем соединение в некое целое М определённых хорошо различимых предметов нашего созерцания или нашего мышления, (которые будут называться «элементами» множества М)»[43]. Можно говорить о множестве яблок на данной яблоне, о множестве слушателей в данном концертном зале и т. д. Математика естественно больше интересуют множества, связанные с его профессиональной деятельностью. Например, можно говорить о множестве всех нечётных совершенных чисел (ср. выше). Никто сегодня не знает, содержит ли это множество хоть один элемент[44].

При рассмотрении множеств Кантор свободно пользовался так называемой абстракцией актуальной бесконечности, позволяющей рассматривать бесконечные совокупности одновременно существующих объектов. Наряду с этой абстракцией в философии с античных времён рассматривалась не столь драматическая идея потенциальной, становящейся бесконечности. Проще всего объяснить имеющееся здесь различие на примере положительных целых чисел. Эти числа возникают в процессе естественного счёта — один, два, три… В каждый момент времени считающий субъект достигает определённого этапа, определённого числа… Идея потенциальной бесконечности, потенциальной осуществимости позволяет отвлечься здесь от ограниченности наших возможностей в пространстве и времени, по существу отвлечься от нашей смертности, и считать, что сколь угодно большие числа (скажем, миллиард миллиардов) могут быть достигнуты в процессе счёта. Но при всём этом в каждый момент времени только определённое число будет достигнуто считающим субъектом, у которого, однако, будет оставаться возможность продолжения счёта. Выражаясь метафорически, за каждым настоящим временем будет оставаться время будущее. Абстракция актуальной бесконечности состоит в гораздо более смелом акте воображения, при котором весь процесс счёта мыслится завершённым, все числа достигнутыми, одновременно существующими, все времена счёта осуществившимися…

Идею потенциальной бесконечности можно связать с оптимистической верой в наше родовое бессмертие: то, что не успею сделать я, сделают дети, ученики, последователи, дети детей, ученики учеников и т. д. С другой стороны, поэты всех времён и народов воспевали бесконечность звёзд в ночном небе. Самого простого акта поэтического воображения достаточно, чтобы воспринимать ряд телеграфных столбов, уходящих за горизонт, или же уходящую за горизонт ленту шоссе, как явления бесконечные, даже если хорошо знаешь, что это шоссе Москва — Симферополь…

Различие между двумя видами бесконечности, очевидно, скорее интеллектуальное, для наших ежедневных дел несущественное. Однако оно имеет огромное практическое значение при построении математики.