Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет vadim_i_z ([info]vadim_i_z)
@ 2005-10-19 21:44:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Лев Толстой о дифференциалах
В разговоре о Толстом с [info]_niece@lj вспомнилось, что в школьном учебнике физики для 9 класса братьев Кикоиных есть ссылка на "Войну и мир". Приведу все имеющие отношение к делу фрагменты текстов. Это любопытно.

И.К.Кикоин, А.К.Кикоин. "Физика". Москва, «Просвещение», 1992. С.32.

Прием, к которому мы прибегли, чтобы пояснить смысл мгновенной скорости, состоит, таким образом, в следующем. Участок траектории, включающий интересующую нас точку и время, в течение которого он проходится, мы мысленно постепенно уменьшаем до тех пор, пока участок уже нельзя отличить от точки и неравномерное движение от равномерного. Таким приемом всегда пользуются, когда исследуются явления, в которых играют роль непрерывно изменяющиеся величины1.

И далее у Кикоиных сноска: 1Краткое, но выразительное описание этого приема, составляющего основу, так называемого, дифференциального исчисления, можно найти на первой странице третьей части III тома романа Л. Н. Толстого «Война и мир». (про лишние запятые вопрос не ко мне).

Открываем Толстого:
Для человеческого ума непонятна абсолютная непрерывность движения. Человеку становятся понятны законы какого бы то ни было движения только тогда, когда он рассматривает произвольно взятые единицы этого движения. Но вместе с тем из этого-то произвольного деления непрерывного движения на прерывные единицы проистекает большая часть человеческих заблуждений.

Известен так называемый софизм древних, состоящий в том, что Ахиллес никогда не догонит впереди идущую черепаху, несмотря на то, что Ахиллес идет в десять раз скорее черепахи: как только Ахиллес пройдет пространство, отделяющее его от черепахи, черепаха пройдет впереди его одну десятую этого пространства; Ахиллес пройдет эту десятую, черепаха пройдет одну сотую и т. д. до бесконечности. Задача эта представлялась древним неразрешимою. Бессмысленность решения (что Ахиллес никогда не догонит черепаху) вытекала из того только, что произвольно были допущены прерывные единицы движения, тогда как движение и Ахиллеса и черепахи совершалось непрерывно.

Принимая все более и более мелкие единицы движения, мы только приближаемся к решению вопроса, но никогда не достигаем его. Только допустив бесконечно-малую величину и восходящую от нее прогрессию до одной десятой и взяв сумму этой геометрической прогрессии, мы достигаем решения вопроса. Новая отрасль математики, достигнув искусства обращаться с бесконечно-малыми величинами, и в других более сложных вопросах движения дает теперь ответы на вопросы, казавшиеся неразрешимыми.

Эта новая, неизвестная древним, отрасль математики, при рассмотрении вопросов движения, допуская бесконечно-малые величины, то есть такие, при которых восстановляется главное условие движения (абсолютная непрерывность), тем самым исправляет ту неизбежную ошибку, которую ум человеческий не может не делать, рассматривая вместо непрерывного движения отдельные единицы движения.

В отыскании законов исторического движения происходит совершенно то же.

Движение человечества, вытекая из бесчисленного количества людских произволов, совершается непрерывно.

Постижение законов этого движения есть цель истории. Но для того, чтобы постигнуть законы непрерывного движения суммы всех произволов людей, ум человеческий допускает произвольные, прерывные единицы. Первый прием истории состоит в том, чтобы, взяв произвольный ряд непрерывных событий, рассматривать его отдельно от других, тогда как нет и не может быть начала никакого события, а всегда одно событие непрерывно вытекает из другого. Второй прием состоит в том, чтобы рассматривать действие одного человека, царя, полководца, как сумму произволов людей, тогда как сумма произволов людских никогда не выражается в деятельности одного исторического лица.

Историческая наука в движении своем постоянно принимает все меньшие и меньшие единицы для рассмотрения и этим путем стремится приблизиться к истине. Но как ни мелки единицы, которые принимает история, мы чувствуем, что допущение единицы, отделенной от другой, допущение начала какого-нибудь явления и допущение того, что произволы всех людей выражаются в действиях одного исторического лица, ложны сами в себе.

Всякий вывод истории, без малейшего усилия со стороны критики, распадается, как прах, ничего не оставляя за собой, только вследствие того, что критика избирает за предмет наблюдения большую или меньшую прерывную единицу; на что она всегда имеет право, так как взятая историческая единица всегда произвольна.

Только допустив бесконечно-малую единицу для наблюдения - дифференциал истории, то есть однородные влечения людей, и достигнув искусства интегрировать (брать суммы этих бесконечно-малых), мы можем надеяться на постигновение законов истории.


Подробности, как я уже писал, см. в статье Tolstoy’s Mathematics in “War and Peace” by Paul Vitanyi


(Добавить комментарий)


[info]wolfriend@lj
2005-10-19 18:45 (ссылка)
Я никогда не был сторонником математических экзерсисов Льва Толстого. Наткнувшись школьником на этот отрывок при первом чтении "Войны и мира"(и будучи ранее уже ознакомленным с парадоксами Зенона), я был поражён тем, насколько беспомощно он описывает для читателя причину возникновения парадокса "Ахиллес и черепаха"(та же ситуация в известном учебнике Спиркина по марксистско-ленинской философии: Зенон, мол, "абсолютизирует момент прерывности" - отсюда и ошибка). То же и у Толстого: "Бессмысленностьрешения(что Ахиллес никогда не догонит черепаху)вытекала из того только, что произвольно были допущены прерывные единицы движения,тогда как движение Ахиллеса и черепахи совершалось непрерывно".
Насколько же проще, подумал я тогда, было бы объяснить так: ошибка Зенона в том, что он путает две разные бесконечности - бесконечность количества слагаемых в сумме и бесконечность самой суммы. Из первого вовсе не следует второе.
А уж дальше, в подтверждение этого - пример с убывающей геометрической прогрессией.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]solomon2@lj
2005-10-19 22:51 (ссылка)
Сумму бесконечного числа слагаемых еще надо определить. Дело это тонкое и кое-что приходится принимать на веру. Нам (прослушавшим стандартный курс мат.анализа) интуитивно ясно, что здесь происходит, но эта ясность в некоторой степени иллюзия.

Можно ли задать такую аксиоматику числовой системы, что любая бесконечная сумма ненулевых слагаемых расходится?

Парадокс Зенона - о природе (Галилеева) пространства, и разрешение его нагляднее всего на графике перемещения А. и Ч. Также можно перейти в систему отсчета черепахи. Непрерывность здесь особой роли не играет.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]wolfriend@lj
2005-10-20 11:41 (ссылка)
Видите ли - тут всё зависит от уровня беседы. Для читателей "Войны и мира"(подозреваю, что огромное большинство из них вряд ли знакомо с тонкостями математических аксиоматик, с теорией множеств, с именами Кантора, Гильберта, Лебега и Гёделя и пр.) - объяснение, предложенное мной понятно(проверено на учениках средней школы). Иное дело, что каждый ответ в науке и философии влечёт за собой новый вопрос. Здесь, скажем, - а почему это сумма с бесконечным числом слагаемых может быть конечной... Вот тут и могут начаться иные разговоры, доступные далеко не всем. Для читателей же важно понять, В ЧЁМ ошибся Зенон, а не ПОЧЕМУ он ошибся(точнее - почему он, в его историческое время н увидел, в чём ошибка). Но подобный разговор способен увести далеко от уровня художественной литературы...

(Ответить) (Уровень выше)


(Анонимно)
2005-10-21 04:51 (ссылка)
Короче все сводится к тому что не было определения предела, как следствие - определения производной, о чем ена самом деле и намекается, причем не однократно, но вслух четко и ясно не произносится, как бы одразумевается само собой и не зачем придумывать новые аксиоматики - это достойно докторской по математике. П про время могу сказать только одно - эго проквантовать еще не получилось, так что это - еще и нобелевка по физике. Скромнее надо быть, господа!

(Ответить) (Уровень выше)

+1
[info]dgri@lj
2005-10-20 10:11 (ссылка)
Точно. У меня были очень похожие мысли: вместо того чтобы объяснить, что конечную величину теоретически легко разбить на бесконечное количество слагаемых, которые в сумме всё равно составляют конечную величину, аффтары гонят какую-то псевдоглубокомысленную пургу на тему прерывности и непрерывности...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]vadim_i_z@lj
2005-10-20 17:38 (ссылка)
Методически, кстати, вопрос о мгновенной скорости - пожалуй, самый сложный в девятом классе. На подготовительные курсы приходят ребята из разных школ, так что иногда пытаюсь составить представление о том, как рассказывают ту или иную тему разные учителя. И про мгновенную скорость - в голос говорят одно: "Это скорость в данный момент времени".
Одиннадцатиклассникам пояснить всё это легче - они уже прилично знакомы с понятием предела. А вот в девятом приходилось выкручиваться.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]_niece@lj
2005-10-20 03:55 (ссылка)
И отчего я в школе таблицу умножения не выучила? Сейчас, глядишь, понимала бы чего-нибудь, могла бы и разговор умный поддержать.

(Ответить)