Апостолос Доксиадис - Дядюшка Петрос и проблема Гольдбаха
Через несколько лет Рассел и Уайтхед выпустили свой монументальный труд «Principia Mathematica», впервые предложив абсолютно строгий способ рассуждений о дедукции: теорию доказательств. И хотя это новое средство много обещало в смысле окончательного ответа на вызов Гильберта, двум английским логикам не удалось фактически доказать критическое свойство. Полнота математических теорий (то есть тот факт, что в них любое истинное утверждение доказуемо) еще не была доказана, но уже ни у кого не оставалось ни малейших сомнений ни в уме, ни в сердце, что когда-нибудь – и очень скоро – такое доказательство появится. Математики продолжали верить, как верил Евклид, что обитают в Царстве Абсолютной Истины. Победный клич, произнесенный на Парижском конгрессе – «Мы должны знать, мы будем знать, в математике нет ignorabimus», - составлял предмет нерушимой веры любого работающего математика.
Я перебил это увлеченное историческое отступление:
– Дядя, я это все знаю. Раз ты заставил меня ознакомиться с теоремой Гёделя, то очевидно, что я знаю и её предысторию.
– Это не предыстория, – поправил меня дядя, – а психология. Ты должен понять тот эмоциональный климат, в котором работали математики в те счастливые дни до Курта Гёделя. Ты меня спросил, как я набрался духу продолжать работу после такого огромного разочарования. Так вот как это было…
Несмотря на то что дядя еще не смог достичь своей цели и решить проблему Гольдбаха, он твердо верил, что эта цель достижима. И вера его, как духовного внука Евклида, была абсолютна. Так как утверждение Проблемы почти наверняка верно (в этом никто всерьез не сомневался, если не считать Рамануджана с его неясным «предчувствием»), ее доказательство где-то существует в каком-то виде. Дядя пояснил примером:
– Представь себе, что твой друг куда-то засунул в доме ключ и просит тебя помочь его найти. Если ты веришь, что память его не подводит, и абсолютно доверяешь его честности, что это значит?
– Это значит, что он действительно потерял ключ где-то в доме.
– А если он тебя еще и заверяет, что больше никто в дом не входил?
– То мы можем предположить, что ключ не был вынесен из дома.
– Эрго [21]?
– Эрго, ключ находится в доме, и после достаточно долгих поисков – в предположении, что дом конечен, – мы его рано или поздно найдем.
Дядя зааплодировал.
– Превосходно! Именно эта уверенность питала мой возрожденный оптимизм. Когда первое потрясение прошло, я однажды утром поднялся и сказал себе: «Какого черта – ведь доказательство же где-то есть!»
– И что?
– И то, мой мальчик, что если доказательство существует, то кому-то суждено его найти!
Это рассуждение до меня не дошло.
– Я не вижу, чем это тебя утешило, дядя Петрос. Из того факта, что доказательство существует, никак не следует, что именно тебе суждено его найти.
Он поглядел на меня так, словно я не заметил очевидного:
– А кто во всем мире был лучше подготовлен для этого, чем я, Петрос Папахристос?
Вопрос был явно риторический, и потому я не потрудился на него ответить. Но был озадачен. Тот Петрос Папахристос, о котором он говорил, был совсем не тем застенчивым и отстраненным пожилым садоводом, которого я знал с детства.
Конечно, потребовалось время, чтобы оправиться после письма Харди и сокрушительных новостей. Но дядя в конце концов оправился. Он собрался с духом, наполнил свои резервуары надежды верой в то, что «доказательство где-то существует», и возобновил поиск, но был уже немного другим человеком. Его неудачное приключение, обнажив в маниакальном стремлении элемент тщеславия, создало у него внутреннее ядро покоя, ощущение того, что жизнь продолжается независимо от проблемы Гольдбаха. Режим его работы стал слегка менее напряженным, и его уму помогали шахматные интерлюдии; разум стал более спокоен, несмотря на постоянную работу мысли.
Кроме того, переход к алгебраическому методу (он уже решил это в Инсбруке) принес ему ощущение радости от начатой заново работы, опьянение от входа в неисследованные земли.
После статьи Римана в середине девятнадцатого века в течение ста лет в теории чисел доминировала аналитическая тенденция. Возвращаясь теперь к древнему элементарному подходу, мой дядя шел в авангарде стратегического отступления, если мне будет позволен такой оксюморон. История математики запомнит его хотя бы за это, если больше будет не за что.
Здесь следует подчеркнуть, что в контексте теории чисел слово «элементарно» ни в коем случае не может считаться синонимом слова «просто» и уж тем более «легко». Методы элементарного подхода – это методы, которыми получены величайшие результаты Диофанта, Евклида, Ферма, Гаусса и Эйлера, и элементарны они лишь в том смысле, что выведены из элементов математики, основных арифметических операций и методов классической алгебры действительных чисел. Несмотря на эффективность аналитического подхода, элементарные методы стоят ближе к фундаментальным свойствам целых чисел, и полученные с их помощью результаты для математика интуитивно яснее и глубже.
Из Кембриджа пошли слухи, что Петросу Папахристосу из Мюнхенского университета не повезло, когда он задержал публикацию важных результатов. Коллеги по теории чисел стали интересоваться его мнением. Его начали приглашать на семинары, которые он с той поры стал непременно посещать, разнообразя поездками свою монотонную жизнь. Просочились также новости (это уже спасибо декану факультета), что он работает над известной своей трудностью проблемой Гольдбаха, и это заставляло коллег смотреть на него со смешанным чувством уважения и сочувствия.
На одной международной конференции примерно через год после возвращения Петроса в Мюнхен он столкнулся с Литлвудом.
– Все работаете над Гольдбахом, старина?
– Все работаю.
– Правду я слышал, что вы используете алгебраический метод?
– Правду.
Литлвуд высказал сомнение, и Петрос сам удивился, что может свободно говорить о содержании своей работы.
– В конце концов, Литлвуд, – заключил он, – никто лучше меня не знает этой проблемы. Интуиция мне подсказывает, что истина, выраженная этой гипотезой, настолько фундаментальна, что ее может открыть лишь элементарный подход.
Литлвуд пожал плечами:
– Я уважаю вашу интуицию, Папахристос; я только говорю, что вы полностью изолировались. Без постоянного обмена идеями вы можете начать гоняться за призраками, сами того не зная.
– Так что вы рекомендуете? – пошутил Петрос. – Публиковать еженедельный отчет о ходе моей работы?
– Послушайте, – серьезно ответил Литлвуд. – Вам надо найти несколько человек, чьему мнению вы доверяете и в чьей честности не сомневаетесь. Начните делиться идеями, обмениваться мыслями, старина!
Чем больше дядя думал над этим предложением, тем больше находил в нем смысла. К собственному удивлению, он понял, что перспектива обсуждать ход своей работы не только не пугает его, но даже наполняет приятным предвкушением. Если говорить о людях, «чьему мнению он доверяет и в чьей честности не сомневается», то это с необходимостью означает аудиторию из двух человек: Харди и Литлвуда.
Он возобновил переписку с ними, которую прервал года через два после отъезда из Кембриджа. Не тратя много слов, он забросил удочку насчет своего намерения провести семинар, на котором он представит свою работу. Незадолго до Рождества 1931 года он получил официальное приглашение провести следующий год в Тринити-колледже. Он знал, что, поскольку с любой практической точки зрения он очень долго отсутствовал в математическом мире, Харди пришлось употребить все свое влияние, чтобы организовать приглашение. Благодарность вместе с радостью предвкушения плодотворного обмена мнениями с двумя великими специалистами по теории чисел заставила его немедленно это приглашение принять.
Первые несколько месяцев в Англии во время 1932-1933 учебного года Петрос описывает как, быть может, самое счастливое время своей жизни. Воспоминания о первом пребывании там пятнадцатью годами раньше вернули его дням в Кембридже энтузиазм молодости, не отравленный возможностью неудачи.
Вскоре после прибытия он представил Харди и Литлвуду очерк своей работы с алгебраическим методом на сегодняшний день, и это впервые за десять лет дало ему радость признания среди равных. Несколько утренних заседаний он простоял у доски в кабинете Харди, излагая ход своей работы за три года, прошедшие после отказа от аналитических методов. Его двое «снова-коллег», вначале проявлявшие крайний скепсис, стали видеть в его подходе некоторые преимущества, Литлвуд даже более, чем Харди.
– Вы должны понимать, – говорил ему последний, – что подвергаете себя серьезному риску. Если вы не дойдете на этом методе до конца, то останетесь почти ни с чем. Промежуточные результаты о делимости, хотя и очень красивые, сейчас уже мало кого интересуют. Если вы не убедите людей, что этим методом можно доказывать важные теоремы, такие, как гипотеза Гольдбаха, то сам по себе метод будет немногого стоить.
