Тайная жизнь чисел. Любопытные разделы математики
Шрифт:
В-четвертых, Ада Лавлейс была прекрасным математиком. Результатом ее дружбы с гениальным Чарльзом Бэббиджем стали важные открытия, удивительные для того времени. В ходе работы над механической вычислительной машиной Бэббиджа, так называемой аналитической машиной, Ада Лавлейс создала первую в истории компьютерную программу, записанную на перфокартах. Хотя машина Бэббиджа была готова лишь частично, программа Ады работала на ней корректно.
В-пятых, Ада Лавлейс жила бурной жизнью: помимо науки, она испытывала безмерную страсть к лошадям и скачкам, она делала ставки, завела роман с игроком и ей даже пришлось отдать семейные драгоценности в уплату его миллионных долгов.
Умерла Ада Лавлейс в возрасте 36 лет от рака матки. Ее смерть была долгой и мучительной. Мать Ады искренне беспокоилась за судьбу дочери на том свете и считала, что искупление грехов вечными муками следует начать еще при жизни, поэтому отказывалась давать ей морфин, веря, что невыносимые физические страдания очищают душу Ады и искупают ее грехи, в том числе пристрастие к азартным играм.
Мать также попыталась «привести в порядок» бумаги дочери после ее смерти, но Бэббидж, который был членом парламента и обладателем рыцарского звания, не допустил этого и сам распорядился всеми бумагами Ады Лавлейс и ее завещанием.
В 1970-е годы в компании Honeywell Bull был создан язык программирования ADA, названный в честь Ады Лавлейс, который используется до сих пор. Что ж, заслуженная дань уважения графине и программисту.
Ада Августа Байрон Кинг (фамилию Кинг носил ее муж), больше известная как Ада Лавлейс. Портрет кисти британской художницы Маргарет Карпентер.
Крымская война вдохновила многих писателей, вызывала жаркие споры, ожесточенные парламентские дискуссии и даже была запечатлена на большом экране, к примеру, в фильме «Атака легкой кавалерии» (1936), где Эррол Флинн скачет на коне навстречу своей славе. Несмотря на все ужасы войны, в ней были и светлые страницы: британское правительство отправило на фронт женщину по имени Флоренс Найтингейл (1820–1910), которая стала главной медицинской сестрой. Леди со светильником, как прозвали ее раненые солдаты, воочию увидела грязь, антисанитарию и ужасную обстановку в военных госпиталях и начала достойную уважения борьбу за реформу здравоохранения. После войны ее ожидало новое, намного более важное сражение на родине. Флоренс Найтингейл и на этот раз одержала победу, заручившись поддержкой королевы Виктории и премьер-министра лорда Палмерстона. Флоренс была женщиной, и общество неодобрительно относилось к ее увлечению математикой — ее преподавателем был сам Джеймс Джозеф Сильвестр — и особенно статистикой. Однако Найтингейл совершила подвиг и в этой сфере, став первой женщиной, избранной членом-корреспондентом Лондонского королевского общества. Знания статистики бывшая медсестра применила в здравоохранении, произведя здесь поистине революционные изменения. В своих работах она широко использовала круговые диаграммы, которые были столь наглядны, что Флоренс удалось убедить современников в своей правоте, а в результате реформы здравоохранения выиграли все мы.
В честь Флоренс Найтингейл установлен памятник на Ватерлоо-Плейс. Другой, нерукотворный памятник ей воздвигли раненые, которым она спасла жизнь.
Диаграмма Флоренс Найтингейл. Вы можете видеть, как по мере реализации предложенных мер снижалась смертность.
Фрэнсис Гальтон (1822–1911), двоюродный брат Чарльза Дарвина, был метеорологом, астрономом, психологом, изобретателем, антропологом, исследователем и, разумеется, математиком, хотя формально так и не получил образования. Как и его двоюродный брат, он был одним из тех странствующих гениев, благодаря которым Англия достигла вершин науки. Интерес у Гальтона вызывало практически все — он занимался измерением носов, составлял карты женской красоты, изучал самовнушение и законы наследования, был превосходным статистиком и вошел в историю как автор понятий регрессии и корреляции. К несчастью, он запомнился и благодаря противоречивому понятию евгеники, которое ввел в 1865 году.
Первая в истории карта погоды, опубликованная в газете «Таймс» в 1875 году, была работой Гальтона.
Евгенику в общих чертах можно определить как улучшение населения (ранее речь в ней шла о расах) путем подавления отрицательных характеристик, препятствующих прогрессу. На протяжении нескольких десятилетий евгеника была очень модной — к ней положительно относились как правительства разных стран, так и частные лица, к примеру экономист Джон Мейнард Кейнс. Массовые эвтаназии, или плановый геноцид населения, которые стали частью евгенических программ нацистского режима, радикально изменили отношение к этому учению, и сегодня упоминать о нем считается дурным тоном.
С другой стороны, закон Харди — Вайнберга, связанный с цепями Маркова и точками равновесия, неопровержимо показывает, что устранить всех обладателей рецессивного признака в популяции гетерозиготных организмов невозможно: по мере того, как любые «аномалии», часто рецессивные и незаметные, — а также их носители — будут уничтожаться, в силу неумолимых законов наследования доля организмов, обладающих этими «аномалиями», будет возвращаться к исходной.
Евгеника стала политически некорректной, крайне сомнительной с моральной точки зрения и математически ошибочной. Но после недавнего открытия методов изменения генома человека этот вопрос вновь вышел на первый план. Закон Харди — Вайнберга по-прежнему выполняется, однако изменились сами правила игры: кажется возможным изменить ген, определяющий тот или иной рецессивный признак, и определить носителей такого гена, даже если внешне этот признак никак не проявляется. Теперь ученые могут работать напрямую с генами, а не с их носителями. Похоже, что евгеника и Гальтон вновь выходят из тени.
Мы расскажем о двух очень разных талантливых англичанах, которые познакомились благодаря математике.
Великий поэт Альфред Теннисон (1809–1892), более известный как лорд Теннисон, считался лучшим поэтом своего времени и был избран членом Лондонского королевского общества за интерес к науке и ее распространение. Чарльз Бэббидж (1791–1871) также был членом Лондонского королевского общества, философом, инженером, криптографом и прежде всего математиком. Впоследствии Бэббидж стал одним из родоначальников вычислительной техники, автором понятия программируемой вычислительной машины, создавшим примитивное вычислительное устройство, которое он назвал аналитической машиной. Продвинуться вперед ему помешали ограниченные технические возможности того времени. Между паровыми машинами и микросхемами лежит пропасть — столь же глубокая, как и та, что разделяет приспособления эпохи Бэббиджа и современные механизмы.
Будучи членом парламента, Бэббидж отличался противоречивыми инициативами — например, он боролся с уличными шарманщиками, которых считал невыносимыми. Представьте удивление Теннисона, когда он получил от своего коллеги Бэббиджа такое письмо:
«Милостивый государь,
в вашем прекрасном стихотворении «Видение греха» (The Vision of Sin) можно прочесть строки:
Every moment dies a man
Every moment one is born
[Каждую секунду умирает человек
И каждую секунду рождается человек].
Это статистически некорректно. Если бы это в самом деле было так, число живых людей было бы неизменным. Я предлагаю вам заменить эти строки следующими или подобными им:
Каждую секунду умирает человек
Каждую секунду рождается 1 1/16
Хотя 1/16 — лишь приближенное значение вещественного числа, оно достаточно точное, чтобы его можно было привести в стихотворении.
Искренне Ваш,
Чарльз Бэббидж».
Как и следовало ожидать, предложение Бэббиджа не было услышано. Но как можно зайти столь далеко в оценке, или, точнее говоря, отрицании ценности поэзии? Представьте себе, что некто прочел строки Любовь моя, цвет зеленый. Зеленого ветра всплески и заключил, что их автору, Федерико Гарсия Лорке, следовало указать точнее, что к зеленому цвету относятся волны длиной 520–570 нанометров.
В свое время титул лучшего математика мира до самой смерти носил Анри Пуанкаре (1854–1912). Рассказывают, что Джеймс Джозеф Сильвестр (1814–1897) совершил поездку в Париж с единственной целью — лично познакомиться с Пуанкаре, а встретившись с ним, не смог проронить ни слова, словно представ перед живым божеством. Пуанкаре был настолько одарен, что в студенческие годы не записал ни одного конспекта. Этот прекрасный писатель и философ, мыслитель первой величины подошел совсем близко к созданию знаменитой теории относительности. Его результаты, основанные на работах Лоренца и созвучные трудам Фитцджеральда и Минковского, были очень близки к формулировке, которую позднее разработал Эйнштейн.