Неможливість математичного визначення
Неможливість математичного визначення измерений. Чому математика не відчуває вимірювань? Повна умовність зображення вимірюваньстепенями. Можливість уявити собі всі ступені на лінії. Кант і Лобачевській. Відмінність неэвклидовой геометрії і метагеометрии. Де повинні ми шукати пояснення тривимірності миру, якщо вірні ідеїКанта? Чи не полягають умови тривимірності миру в нашому воспринимательЬном апараті, в нашій психіці?
Розібравши тепер «відносини, які несе в собі самому наш простір», ми повинні вернуться до питання про те, що в действительностиж є вимірювання простору? І чому їх три?
Найдивнішим для нас повинне представляться те, що ми не можемо визначити тривимірність математично.
Ми погано усвідомлюємо це, і це здається парадоксом, тому що ми весь час говоримо об измерении простори, але це факт.Математика не чувствует протягів простору.
Виникає питання, як може таке тонке орудие аналізу, як математика, не відчувати измерений, якщо вони є якимись реальныевластивостями простору.
Кажучи про математику, ми перш за все повинні визнати, як основну передумову, що всякому математичному виразу відповідаєвідношення якихось реальностей.
Якщо цього ні, якщо це не вірно - то немає математики. Це її головне єство, головний зміст. Виражати відносини, ось задачаматематики. Але відносини повинні бути між чим-небудь. Замість алгебри а ' і із завжди повинне бути можна підставити яку-небудь реальність. Це азбука всієї математики. А, ' і з - це кредитні квитки,вони можуть бути справжніми, і можуть бути фальшивими, якщо за ними немає ніякої реальності.
«Вимірювання» грають тут дуже дивну роль. Якщо ми зобразимо їх знаками алгебри а & і з, то вони матимуть характер фальшивихкредитных квитків. Ці а, b і з не можна замінити никакими реальними величинами які виражали б відносини вимірювань.
Звичайно зображають вимірювання ступенями, першої, другої і третьої, тобто якщо лінію называют а, то квадрат, сторониякого рівні цій лінії, називають а2, і куб, сторони якого равны цьому квадрату, називають а3.
Це, між іншим, дало підставу Хинтону будувати теорію тессарактов, тіл чотирьох измерений, а4. Але це чиста белетристика.Перш за все тому що зображення «вимірювань» ступенями абсолютно умовно. Всі ступені можна зобразити на лінії. Візьмемо відрізок а, рівний п'яти миллиметрам, - тоді відрізок в 25 міліметрів буде його квадратом, тобто а2; а відрізокв 125 миллиметров буде. кубом, тобто а3.
Як же зрозуміти, що математика не відчуває измерений, - тобто що математично не можна выразить різницю між вимірюваннями?
Це можна зрозуміти і пояснити тільки одним - саме, що цієї різниці не існує.
І дійсно, ми знаємо, що всі вимірювання в єстві тотожні, тобто кожне з трьох измерений можна по черзі розглядати, як первое,як друге, як третє і навпаки. Це вже ясно доводить що вимірювання не є математические величини. Всі реальні властивості речі могут бути виражені математично у вигляді величин,тобто числами, що показують відношення цих властивостей до інших властивостей.
Але математика в питанні про вимірювання бачить неначе більше нас або далі нас, через якісь грані, які зупиняють нас, алене стесняют її, - і бачить, що нашим поняттям вимірювань не відповідають ніякі реальності.
Якби три вимірювання відповідали действительно трьом ступеням, то ми мали б право сказати, що тільки три ступені відносятьсядо геометрії, а вся решта відносин вищих ступенів, починаючи з четвертою, лежить за геометрией.
Але у нас немає навіть цього. Зображення измерений ступенями абсолютно умовно.
Вірніше сказати - геометрія з погляду математики є штучна побудова для разрешения задач на умовних даних, виведених,ймовірно, з властивостей нашої психіки.
Систему дослідження «вищого простору» Хинтон називає метагеометрией, і він пов'язує з метагеометрией імена Лобачевського,Гауса і других дослідників неэвклидовой геометрії.
Ми повинні розглянути, в якому відношенні до зачепленим нами питань Знаходяться теорій цих учених.
Хинтон виводить свої ідеї з Канта і Лобачевского.
Інші, навпаки, протиставляють ідеї Канта ідеям Лобачевського. Так, Роберто Бонола в «Не-евклідової геометрії» говорить,що переконання Лобачевського на простір протилежно кантівському. Він говорить:
Навчання Канта розглядає простір як некоторую форму суб'єктивного споглядання, необходимо передуючу всякому досвіду; навчанняЛобачевского» примикаюче швидше до сенсуалізму і обычному емпіризму повертає геометрію в область опытных наук[1]
Який же погляд правильний і в якому відношенні стоять ідея Лобачевського до нашої проблеми? Вірніше всього буде сказати:ні в якому відношенні. Нєєвклідова геометрія не є метагеометрия, і неевклидова геометрія стоїть до метагеометрии в такомуж відношенні як Евклідова геометрія.
Результати всієї неэвклидовой геометрії, переоцінці, що піддала, основні аксіоми Евкліда і що знайшла свій якнайповнішийвираз в роботах Больяйя, Гауса і Лобачевського виражається у формулі: Аксіоми даної геометрії виражають властивості даного простору.
Так, геометрія на площині приймає всі три аксіоми Евкліда, тобто:
1) пряма лінія є найкоротша відстань між двома крапками;
2) кожну фігуру можна переносити на інше місце, не порушуючи її властивостей;
3) паралельні лінії не зустрічаються.
(Ця остання аксіома звичайно выражается по Евкліду інакше)
В геометрії на сфері або на увігнутій поверхности вірні тільки дві перші аксіоми, оскільки меридианы паралельні у екваторау полюсів вже зустрічаються. Причому в геометрії на сфері сума трьох кутів трикутника більше двох прямих а в геометрії на увігнутій поверхні - менше двох прямих.
В геометрії на поверхні з неправильною кривизною вірна тільки перша аксіома, друга - про перенесення фігур, вже неможлива,оскільки фигура, узята в одному місці неправильної поверхности, може змінитися при перенесенні на інше место. І сума кутів трикутника може бути і більше, і менше двох прямих.
Таким чином, аксіоми виражають відмінність властивостей різного роду поверхонь. Геометрическая аксіома є закон даної поверхні.
Але що таке поверхня?
Заслуга Лобачевського в тому, що він знаходив необходимым переглянути основні поняття геометрии. Але він ніколи не йшовтак далеко, щоб переоценить ці поняття з погляду Канта. В той же час він ні в якому випадку не заперечував Проти Канта.Поверхня в думці Лобачевського як геометра, була тільки засобом узагальнення некоторых властивостей, в яких будуваласята або інша геометрична система, або узагальненням властивостей даних ліній. Про реальність або нереальність поверхностивін, ймовірно зовсім не думав.
Таким чином, з одного боку, абсолютно не має рації Бонола, який приписує Лобачевському переконання, протилежні кантівським,і близость до «сенсуалізму» і «звичайного емпіризму», - а з другого боку, можна думати що Хинтон совершенно суб'єктивно приписує Гаусу і Лобачевскому, що вони відкрили нову еру у філософії.
Неевклідова геометрія, у тому числі і геометрія Лобачевського, не має ніякого відносини до метагеометрии.
Лобачевській не виходить з сфери трьох измерений.
Метагеометрія розглядає сферу трьох измерений як розріз вищого простору. З математиків ближче за всі до цієї ідеї стоявРіадан, понимавший відношення часу до простору.
Точка тривимірного простору є розріз метагеометрической лінії. Лінії» які рассматривает метагеометрия, не можна узагальнитині в якій поверхні. Це останнє, можливо, найважливіше для визначення відмінності геометрії (эвклидовой і неэвклидовой) і метагеометрии. Метагеометрічеськіє лінії не можна розглядати як расстояние між крапкамив нашому просторі. І не можна уявити собі створюючою які-небудь фігури в нашому просторі.
Розгляд можливих властивостей ліній, лежащих зовні нашого простору, їх кутів і отношений цих ліній і кутів до ліній,кутів, поверхностям і тілам нашої геометрії і складає предмет метагеометрии.
Дослідники неэвклидовой геометрії не могли зважитися відійти від поверхні. В цьому є щось прямо трагічне. Подивіться, якіповерхности придумував Лобачевській при своїх исследованиях 11-го постулату Евкліда (про параллельных лінії тобто власне про кути, образуемых лінією» перетинаючої дві параллельные) - одна з його поверхонь схожа на поверхню лопатейвентилятора[2]
Механіка визнає лінію в часі, тобто таку лінію, яку ніяк не можна уявити собі на поверхні або як відстань між двумя точкамипростору, - ця лінія береться в розрахунок при обчисленні машин. Але геометрія никогда не торкалася цієї лінії і мала справу завжди тільки з її розрізами.
Тепер ми повинні повернутися до питання: що таке простір? - і подивитися, чи відповіли ми на це питання.
Відповіддю було б точне визначення і объяснение тривимірності простору.
Цього ми зробити не могли. Тривимірність пространства залишилася для нас такою ж загадковою і незрозумілою, як раніше. Повідношенню до неї ми повинні зробити одне з двох: або прийняти її як дане і додати це данное до тих двох даних які ми встановили спочатку; або визнати неправильність нашого методу рассуждения і спробувати інший метод.
Взагалі кажучи, виходячи з прийнятих нами двох основних даних миру і свідомості, ми повинні встановити, властивістю чогоє тривимірний простір, властивістю миру або властивістю нашего пізнання миру.
Почавши з Канта, який затверджує, що пространство є властивість сприйняття миру нашою свідомістю, ми далі відхилилисявід цієї ідеї і розглядали простір як властивість миру.
Ми допустили разом з Хинтоном, що наш простір в самому собі несе умови, які дозволяють нам встановити його відносини до высшемупростору, і на підставі цього предположения побудували цілий ряд аналогій дещо з'ясували для нас в питаннях простору і часу і їх взаємних відносин, але, як ми вже помітили, нічого що не роз'яснилиотносительно головного питання про причини трехмерности простору.
Метод аналогій взагалі досить болісна річ. Ви ходите з ним по замкнутому кругу. Він допомагає з'ясувати деякі речі і відносинивещей, але в єстві ніколи і ні на що не дає прямої відповіді. Після довгих і численних спроб розібратися в складних питаннях при помощи аналогій, ви відчуваєте марність всіх ваших зусиль,відчуваєте, що з цими аналогіями ходите уздовж стіни - і тоді ви починаєте испытывать прямо ненависть і огида до аналогій і шукати прямого шляху, безпосередньо провідноготуди, куди вам потрібно.
Якщо ми хочемо йти прямим шляхом, не уклоняясь від нього, ми повинні строго триматися основних положень Канта. Якщо ж миз погляду цих положень формулюємо приведену вище думку Хинтона то вийде наступне: ми в собі самих несемо умови нашого простору і тому в собі ж повинні знайти умови, які дозволяли б намвстановити відносини нашого простору до вищого.
Інакше кажучи, ми повинні в нашій психіці, в нашому воспринимательном апараті знайти умови тривимірності миру - і там жезнайти умови возможности миру вищих вимірювань.
Поставивши собі таку задачу, ми стаємо на абсолютно прямий шлях і повинні буде отримати відповідь на наше питання: що такепростір і його тривимірність?
Яким чином можемо ми підійти до рішення цієї задачі?
Абсолютно ясно, що шляхом вивчення нашої свідомості і його властивостей. Ми звільнимося від всяких аналогій і станемо направильний і прямий шлях до рішення основного питання про об'єктивність або суб'єктивність простору якщо вирішимо рассмотреть психічні форми, в яких нами познается мир, - і подивитися чи немає відповідності між ними і тривимірноюпротяжністю миру. Тобто чи не витікає з відомих нам властивостей нашої психіки це представлення тривимірної протяженности миру з його властивостями.