Szukanie w księdze

Erdős był już bohaterem mojego tekstu. Dzisiaj odegra rolę drugoplanową, bo bardziej od niego samego interesuje mnie mityczna Księga, o której opowiadał. Wedle poglądu Erdősa jest to spis najciekawszych twierdzeń matematycznych wraz z najpiękniejszymi dowodami. Ponoć ma ją Bóg w swojej pieczy i pozwala czasem któremuś ze śmiertelnych zajrzeć do niej na chwilę (choć Erdős nie uważał, że trzeba wierzyć w Boga, a wystarczy w samą Księgę).

Wyobrażam sobie ją jako inkunabuł na czerpanym papierze, o pięknym kroju pisma, w dwu kolumnach: w lewej twierdzenia,  w prawej dowody: jedną z tych dawnych książek, które są jednocześnie dziełami sztuki.

Bez trudu można sobie wyobrazić, że zwykłe twierdzenia i zwykłe dowody też są zapewne spisane w jakiejś księdze, choć pewnie mniej ozdobnej, może nawet przypominającej książkę telefoniczną.

W tej metaforze matematyk to człowiek, który próbuje coś w tych książkach znaleźć: pasujące do siebie twierdzenie i dowód.

Co zaskakujące, mimo że księga ma dwie kolumny o dość symetrycznych rolach, znakomita większość matematyków poszukuje w wyraźnie asymetryczny sposób: wymyślają coś, co im wygląda na twierdzenie i potem próbują dla niego wymyślić dowód. Oczywiście w tym procesie samo twierdzenie także podlega jakimś modyfikacjom, żeby w końcu jedno do drugiego pasowało.

Tymczasem nic by przecież nie stało na przeszkodzie temu, by matematyk wymyślał zarysy dowodu, a potem próbował do niego dopasować sensowne twierdzenie, uzasadniane przez ten dowód.

Mało kto jednak tak postępuje. Ja sam chyba raz w życiu świadomie odwołałem sie do poszukiwania w odwrotną stronę, zresztą z bardzo satysfakcjonującym mnie efektem. Słyszałem od kolegów, że bardzo wybitny i płodny zarazem matematyk izraelski Saharon Shelah systematycznie zajmuje się poszukiwaniem twierdzeń do dowodów, które wymyśla.  Myślę, że jest on jednak zdecydowanym wyjątkiem.

Na pewno jakąś rolę odgrywa edukacja: od początku szkolnego spotkania  z matematyką uczeń dostaje zadania i ma do nich znaleźć rozwiązania, natomiast postępowanie odwrotne, gdy dane jest rozwiązanie i trzeba do niego znaleźć zadanie, jeśli nawet się pojawia, to stanowi rzadkość. Ciekawe, co by się stało, gdyby dla eksperymentu jakąś grupę bardzo zdolnych młodych ludzi zacząć systematycznie uczyć myślenia w odwrotnym kierunku?

Zdaję sobie oczywiście sprawę, że eksperyment w fizyce jest także rodzajem twierdzenia i po wykonaniu go trzeba do kompletu wymyślić dowód, czyli teorię, która go wyjaśnia, ale im bardziej przesuwać się będziemy w stronę nauk miękkich, tym bardziej szukanie argumentów pod z góry postawioną tezę, czyli to, co matematyk robi wręcz odruchowo, staje się synonimem nieuczciwości naukowej.

Dziwny jest ten świat. I ciekawy.

Jerzy Tyszkiewicz

Ilustracja Euless Historical Preservation Committe, Flickr, CC BY-NC-ND 2.0