Бесчисленное поддается подсчету. Кантор. Бесконечность в математике

Прокомментируем одно любопытное следствие из теории Кантора. Для этого условимся, что термин «вычисление» и любой эвфемизм называют число, если определяют его точно, не оставляя места недопониманию. Например, «количество дней недели» — обозначение числа 7, как и «сумма чисел 6 и 1». «Соотношение между длиной окружности и ее диаметром» — обозначение числа π. «Число, которое начинается с 0,1100010000000 00000000001000..., где первая единица стоит на первом месте после запятой, вторая единица — на месте 1 ∙ 2 = 2, третья единица — на месте 1 ∙ 2 ∙ 3 = 6 и так далее», — название трансцендентного числа Лиувилля. Таким образом, мы можем доказать, что множество всех возможных чисел эквивалентно множеству натуральных чисел, тогда как множество вещественных чисел ему не эквивалентно. Другими словами, вещественных чисел больше, чем названий для них. Отсюда следует, что существуют неуловимые вещественные числа, которые нельзя никак назвать и определить. Существует бесконечное количество таких вещественных чисел, хотя и, разумеется, невозможно привести ни одного их примера, так как любое число, которое мы сможем продемонстрировать, обязательно должно обладать названием (которое мы используем, чтобы показать его). Это случай доказательства простого существования, рассуждения, в котором доказывается наличие объектов (однако пример их невозможно найти).

По мнению Кронекера, основу математики составляют целые числа, которые «даны нам природой» и существуют независимо от человеческого разума. Все остальные математические объекты должны быть точно определены исходя из натуральных чисел, миновав конечное количество этапов. Основополагающее значение здесь имеет понятие конечности; Кронекер был твердо убежден, что актуальная бесконечность — это абсурд, и принимал (и то с оговорками) только идею потенциальной бесконечности.

Трансцендентное число Лиувилля для Кронекера не существовало. Он мог бы признать существование потенциально бесконечной последовательности, которая начинается с 0,1, продолжается с 0,11, потом с 0,110001 и так далее, но сказал бы, что выражение 0,1100010000000000000000001000..., в котором, как предполагается, содержится бесконечное количество цифр после запятой, не обозначает никакого существующего математического объекта.

Когда в 1882 году Линдеманн доказал, что π — трансцендентное число (см. предыдущую главу), Кронекер выразил восхищение элегантностью его рассуждений, но добавил, что на самом деле они ничего не доказывают, поскольку трансцендентных чисел не существует. Рациональное число 0,333..., по Кронекеру, существует, но только потому, что его можно определить через выражение, в котором используются натуральные числа: 1 /3; причем правильной он считал именно эту запись, а не 0,333..., в которой должно быть бесконечное количество цифр после запятой. Кронекер одним из первых подверг сомнению правильность доказательств простого существования математических объектов, не показывавших, как найти хотя бы один конкретный пример. В предыдущей главе мы убедились, что Кантор доказывал таким образом существование бесконечного множества трансцендентных чисел. Итак, теперь нам понятно, что Кронекер полностью отвергал исследования Кантора в области бесконечности не потому, что считал их ошибочными. Более того, он расценивал их как абсолютно лишенные смысла. По его мнению, говоря о бесконечных множествах или множествах разной степени бесконечности, Кантор рассуждал о несуществующих объектах. Поэтому Кронекер и использовал все возможные рычаги давления, чтобы помешать публикации работ Кантора. В частности, он пытался остановить публикацию статьи в «Журнале Крелле» в 1877 году.