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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)zu einer Deduktieven
Wie ist die Mathematik
Wissenschaft geworden ?
6 - p. 109 - 152
In+ Acta Antiqua, IV - 195
SSGbe
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——
57
Szabo
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Pond.
Szanó A., Wie ist die Mathematik zu einer dedukliven Wissenschaft geworden ? (rôle des pythagoriciens] ; cf. Sciences : Mathématiques.
SzaBó A., Wie ist die Mathematik zu einer deduktiven Wissenschaft geworden ?
lavec résumé en russe] : AAntHung IV 1956 109-152. | Histoire et évolution
de la mathématique grecque ; c'est grâce aux philosophes éléates et aux
pythagoriciens qu'elle devint une science déductive.
Ack Antigua A cademia e Seren L'atues
.
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tog St
Seite 2
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)WISSENSCHAFT GEWORDEN?
Wir vertreten in dieser Arbeit die folgenden drei Thesen :
1. die griechische Mathematik ist als deduktive Wissenschaft spätestens in der ersten
Hälfte des 5. Jahrhunderts unter dem Einfluss der eleatischen Philosophie
entstanden, 2. die Eleaten waren es, die schon
Wandlung zum ersten Male in
vor dieser entscheidenden
der Geschichte des europäischen
Denkens
die grundlegenden Prinzipien der Logik klar formulierten, und 3. die deduktive Mathematik ist solange überhaupt nicht möglich, bis der Mathematiker
die Begründung seiner Sätze nicht auf eine schon vorhandene und bewusst
angewandte Logik bauen kann. — Um diese Auffassung begründen zu können, gliedert sich die vorliegende Untersuchung in vier Kapitel. Im ersten
Kapitel wollen wir die wichtigsten jener Fragen der griechischen Mathematik-
Geschichte mindestens kurz erwähnen,
die eben dadurch gestellt
worden
sind, dass man die Mathematik der vorgriechischen Völker des alten Orients
besser kennengelernt hatte ; ¿m zweiten besprechen wir die neueren Erklärungsversuche
über
das
Zustandekommen
der
griechischen
Mathematik ;
im
dritten fassen wir jene wichtigsten antiken Angaben und daran anknüpfenden
modernen Erklärungen zusammen, auf die sich unsere eigene Theorie baut,
und schliesslich ¿m vierten entwickeln und begründen wir dieselbe Theorie
über das Entstehen der griechischen exakten Wissenschaft in einer ausführlicheren Behandlung des mathematischen indirekten
Beweisverfahrens.
I
Im Laufe der letzten Jahrzehnte beschäftigten sich mehrere bedeutende
wissenschaftsgeschichtliche Arbeiten mit den mathematischen Kenntnissen
der alten vorgriechischen Völker von Aegypten und Babylon.! Als Ergebnis
der Forschungen auf diesem Gebiete darf nicht allein die Tatsache gelten,
dass
man
die Mathematik
der vorgriechischen Kulturen
besser kennen-
1 Man findet die wichtigsten Ergebnisse dieser Forschungen zusammengefasst
in den ersten drei Kupiteln des Werkes B. L. v. D. WAERDEN: Science awakening. Groningen
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)4. SZABO
gelernt hatte, sondern auch der Zustand selbst, dass sich auch unser Bild
vom Griechentum und von den Anfängen der Wissenschaft im Lichte unserer
neuen Kenntnisse weitgehend veränderte. Solange man nichts von der ägyptischen und babylonischen Mathematik wusste, konnten die Griechen mit
mehr oder weniger Recht als die allerersten Schöpfer und Begründer dieser
Wissenschaft gelten. Aber es veränderte sich plötzlich die Lage, als es sich
herausstellte,
dass
manche
wichtigen
mathematischen
Erkenntnisse, die
in der griechischen Überlieferung auf das 6. oder 5. Jahrhundert v. u. Z.
datiert werden, in den vorgriechischen Kulturen schon Jahrhunderte früher
bekannt waren. Das Leben des Pythagoras wird z. B. nach der griechischen
Überlieferung auf das 6. Jahrhundert v. u. Z. gesetzt, und dementsprechend
könnte aus demselben Jahrhundert der sog. Satz des Pythagoras stammen,
der von den Späteren ihm zugeschrieben wird. Manche Forscher haben jedoch
früher die traditionelle
Zuschreibung dieses
Lehrsatzes an
Pythagoras
in
Zweifel gezogen, weil man sich nicht hat erklären können, wie die Erkenntnis
dieses Satzes in cinem so frühen Stadium der Wissenschaft möglich gewesen
wäre.? Aber diese Skepsis der antiken Überlieferung gegenüber bekam einen
völlig neuen Sinn, als es sich herausstellte, dass die praktische Anwendung
des pythagoreischen Lehrsatzes den Babyloniern schon im 2. Jahrtausend
v. u. Z. bekannt war.? Man musste ähnlicherweise zur Kenntnis nehmen,
dass auch der grösste Teil jenes mathematischen Wissens, welches «durch
Euklid in systematischer Ordnung behandelt wird, mindestens als eine Summe
von empirischen Kenntnissen schon lange vor den Griechen in der babylonischen Kultur geschlossen vorlag.*
Dadurch, dass man die Vorgeschichte der griechischen Wissenschaft
kennenlernte, schienen auch die Griechen selbst jenen alten Ruhm, den sie
früher in der Geschichte der Wissenschaft genossen, beinahe zu verlieren.
Wie
O.
Neugebauer,
der hervorragende Kenner der älteren Mathematik-
Geschichte schreibt: seitdem wir nicht nur jene zweieinhalb tausend Jahre
Geschichte kennen, die seit dem klassischen Zeitalter verfloss, sondern seitdem wir auch jene anderen zweieinhalb tausend Jahre mehr oder weniger
überblicken können,
die dem griechischen Altertum
voraufgingen, ist
es
nicht mehr möglich, in den Griechen die allerersten Schöpfer und Begründer
2 Vel. B. L. v. p. WAERDEN: Die Arithmetik der Pythagorcer I. Math. Ann,
(1947/49) 127-153; besonders auf S. 132.
3 Vgl. O. NEUGEBAUER: Vorlesungen über die Geschichte der antiken math.
Wissenschaften. Berlin 1934. S. 168 und K. REIDEMEISTER: Das exakte Denken der
Griechen. Hamburg 1949. S. 51.
.
4 Vgl. O. NEUGEBAUER : Studien zur Geschichte der antiken Algebra III (Quellen
und Studien zur Gesch. der Math. Abt. B. Bd. 3 [1936] 245-259) : «sowohl im Bereich
der elementaren Geometrie, wie im Bereich der elementaren Proportionenlehre, wie
schliesslich im Bereich der Gleichungslehre liegt in der babylonischen Mathematik das
gesamte inhaliliche Material geschlossen vor, auf dem die griechische Mathematik aufbaut.
Der Anschluss ist in allen Punkten lückenlos herzustellen.»
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)der Wissenschaft zu erblicken.6 Wie wir heute sehen, stehen die Griechen
nicht mehr am allerersten Anfang der Geschichte der Wissenschaft, sondern
irgendwo in ihrer Mitte.* Ja, Neugebauer hat gerade in Hinsicht auf die
babylonische Mathematik sogar die
Frage
aufgeworfen,
ob es
überhaupt
recht und billig wäre, die Errungenschaften der griechischen Mathematik
unter
dem
Gesichtspunkt
der Wissenschaftsgeschichte eindeutig
und nur
bejahend zu bewerten? — Denn die Griechen haben ja schliesslich, anstatt
dessen, dass sie das babylonische Positionssystem der Zahlen in ein bewusstes
Positionssystem der
Basis
10 oder 12
verwandelt hätten, die positionelle
Bezeichnung in Zahlbuchstaben modifiziert, — was selbstverständlich
ein
folgenschwerer Rückschritt war.” Ebenso wurde in der griechischen Mathematik «die Einsicht in das Wesen der Irrationalzahlen erkauft mit dem abrupten Abbrechen eines bereits zu einem algebraischen Formalismus gelangten
50. NEUGEBAUER: 0. 6. 8. 299.
513. L. v. D. WAERDEN: Math. Ann. 120 (1947/49) 8. 132.
7 A. FRENKIAN:
Études de mathématiques suméro-akkadiennes, égyptiennes
et grecques (in der «Revue de l'Université de Bucarest» 1953, 9— 20) schreibt (im französischen Auszug seiner rumänisch verfassten Arbeit): »Rien n'indique que les mathématiciens grees aicnt connu le système de notation de position relative des peuples de la
Mésopotamie. Le système grec de notation deynombres est des plus défectueux, incapable
@ aider le calcul (von mir herausgehoben — A.$zAB0) inférieur même à celui des Égyptiens,
qui avait un signe particulier pour chaque ordre d'unités décimales, qu'ils répétaient
autant de fois qu'il était nécessaire pour écrire un nombre donné. Done, ou bien les
Grecs n’ont pas connu le système de notation des Babyloniens, ou bien l'esprit de leur
mathématique étant orienté dans une autre direction, ils n’ont pas adopté ce système, si
toutefois ils Pont connu (von mir herausgehoben — À.SzaB6). — Im weiteren versucht dann
A. FRENKIAN noch zu erklären, warum eigentlich die Griechen nicht ein besseres Bezeichnungssystem für die Zahlen entwickelt hatten, und er kommt zu der folgenden, bemerkenswerten Vermutung : «Les Hellènes avaient deux sciences qui s’occupaient des nombres :
l’arithmétique qui était la science théorique des nombres, très étudiée et honorée, ct la
logistique qui était lié à la pratique et qu’on avait abandonné à des spécialistes considérés
comme des artisans, appelés, avec un certain mépris, du nom de banausoi. C’est ainsi
que la science théorique qui est l’arithmétique a fait chez eux de grands progrès, sans
faire profiter la logistique de ces progrès. Celle ci a continué de travailler avec les anciennes
méthodes venues de l'Égypte: à savoir, la multiplication par duplications successives dont
parle un scholie au dialogue Charmide de Platon et le caleul fractionnaire seulement avec
des fractions ayant l’unité au numérateur, methode qui fut employé jusqu’ aux temps
des Byzantins. — Les mathématiques suméro-akkadiennes ont été beaucoup plus liées
à la pratique, comme on le voit par les problèmes qu'elles ont à résoudre dans les textes
qui nous sont parvenus. Ensuite, la base de 60 pour le système de numération était très
grande et. c’est pourquoi les tenants de la civilisation mésopotamienne ont eu recours à la
notation de position relative, ete.» — Diese Vermutung passt ausgezcichnet zu jener
Auffassung, die wir in dieser Arbeit vertreten : nicht nur die grossartigen Errungenschaften der griechischen Mathematik, sondern auch ihre relativen Rückstände stellen
nur die Folge derselben grundlegenden Tendenz der antiken klassischen Wissenschaft
dar. — Man muss zu der im ganzen wohl richtigen Theorie von A. FRENKIAN nur die
folgende Korrektur hinzufügen: es ist irreführend einfach nur eine «theoretische Arithmetik» der Griechen mit einer «praktischen Logistik» zu konfrontieren. Denn Platon
stellt z. B. im Staat und im Philebos der «praktischen» Arithmetik und der «praktischen» Logistik die entsprechenden «theoretischen» Disziplinen entgegen. Es können
also beide Namen
— Arithmetik und Logistik — sowohl theoretische, wie auch banausische, praktische Kenntnisse bezeichnen. Man vgl. zu dieser Frage die gründliche
Arbeit von J. KLEIN: Die griechische Logistik und die Entstehung der Algebra I u. II,
Quellen und Studien z. Gesch. d. Math. Abt. B. Bd. 3 (1936) S. 18 ff. und 122 ff.
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Systems, das sich in allen Punkten direkt in die Algebra der Renaissance
hätte fortentwickeln können; ohne die tiefsten mathematischen Leistungen
der Griechen wären vielleicht 2000 Jahre zu ’gewinnen’ gewesen.»®
Selbstverständlich
ist
sich
auch
Neugebauer
dessen
wohl
bewusst,
dass die mathematischen Leistungen der Griechen historisch keineswegs bloss
als ein «Riickschritt» im wahrsten Sinne des Wortes angesehen werden können.
Er beruft sich ja auf die genannten Fälle, nur
um zu illustrieren, wie die
Bewertung historischer Prozesse nach dem Prinzip der einfachen Linearität
fehlschlagen muss.
Die babylonische Mathematik besass in der Tat auch
solche Ansätze, die durch die späteren Griechen nicht ausgenutzt wurden
;
ja, es wurde sogar durch die Tatsache, dass die Griechen die Entwicklung
der Mathematik in eine bestimmte Richtung lenkten, eine ziemlich lange
Zeit hindurch — eigentlich bis zur Zeit der europäischen Renaissance —
verhindert, dass die entwicklungsfähigen Ansätze der älteren babylonischen
Algebra zur Entfaltung kimen.®
Wir beurteilen also die Griechen, seitdem wir die vorgriechische Wissenschaft einigermassen besser kennen, schon völlig anders als früher. Ja, wir
stellen uns seit derselben Zeit auch die Anfänge der Mathematik schon anders
vor, als etwa noch vor achtzig Jahren. Man dachte früher z. B., dass die
Anfänge der Mathematik «geometrischen» Charakter haben müssten, da ja
die Geometrie «weniger abstrakt» und «viel anschaulicher» als die Algebra sei.
Man merkte es kaum, dass diese Anschauung in letzter Linie nur ein Effekt
der ungeheueren Wirkung der Sprechweise von Euklids Elementen und der
anschliessenden
Form
der
griechischen
Mathematik
ist,
die
auch
unsere
ganze Erziehung entscheidend beeinflusst hat. Man dachte, dass die älteste
mathematische Disziplin die Geometrie sei, eigentlich nur deswegen, weil
bei den Griechen, dem damals so gut wie einzig bekannten Kulturvolk des
Altertums, die Mathematik beinahe völlig in der Geometric aufging. Und
man vergass im Banne dieser Betrachtungsart, dass die tatsächliche Entwicklung dem Postulat von der geschichtlichen Priorität des Geometrischen
auf Schritt und Tritt widerspricht. Die grossen Fortschritte der Geometrie
sind in allen Phasen immer unlösbar mit der
Entwicklung
anderer
Diszi-
8 Sieh Anmerkung 5.
® Es ist übrigens interessant, wie dieselbe griechische Entwicklung durch v. D.
WAERDEN beurteilt wird. Er schreibt nämlich über die logischen Konsequenzen, die sich
aus der Entdeckung der Irrationalität ergeben (dass nämlich Strecken nicht universell
durch Zahlen darstellbar sind und daher auch nicht ohne weiteres wie Zahlen behandelt
werden dürfen), und vergleicht die Leistung der Griechen auf diesem Gebiete mit der
Stellungnahme der Vertreter der europäischen Wissenschaft folgendermassen: «die
meisten Vertreter der abendländischen Wissenschaft haben die Darstellbarkeit von
geometrischen Grössen durch Zahlen nie bezweifelt, obwohl sie mit der Existenz
von irrationalen Verhältnissen bekannt waren, und obwohl man vor Dedekind und Cantor
nicht über den exakten modernen Begriff der reellen Zahl verfügte. Die griechische
Kultur ist meines Wissens die einzige, die diese logische Konsequenz wirklich vollzogen hat»
(von mir herausgehoben — A. SZABO).
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)plinen verknüpft!®, so dass das Geometrische an sich immer erst nachträglich
wieder aus dieser Verknüpfung gelöst werden musste. Wie uns die neueren
Forschungen gelehrt haben, ist diese
Beobachtung auch auf die Anfänge
der Wissenschaft zutreffend. Für die Frühgeschichte der Mathematik ist eine
«reine» («synthetische») Geometrie viel zu schwierig. Das primäre Hilfsmittel
ist hier die Verknüpfung mit dem Bereich der (rationalen) Zahlen, und ein
wesentlicher Fortschritt der Geometrie ist erst möglich, wenn die ungeometrischen Hilfsmittel weit genug entwickelt sind. Darum ist in jenen 2000 Jahren
der Entwicklung, die dem griechischen Zeitalter vorangehen,
alles ’geometrische’ nur ein sekundäres Objekt zunächst der Rechentechnik mit den rationalen Zahlen in beiden vorgriechischen Kulturen, dann der Algebra in Babylonien.!! Die Geometrie wird erst viel später, nur bei den Griechen in den
Vordergrund des mathematischen Interesses gerückt.
Durch diese Entdeckung wurde auch das Verständnis einer solchen
Erscheinung innerhalb
der griechischen Mathematik selbst erleichtert,
die
man zwar auch früher schon bemerkt hatte, aber kaum erklären konnte.
Es fiel nämlich schon H. G. Zeuthen auf,!? dass es sich besonders im II. und
im VI. Buch der Euklidischen Elemente vorwiegend
um
algebraische Probleme in geometrischer Form handelt. Aber man konnte früher kaum befriedigend erklären:
was eigentlich die Griechen veranlasst haben mag, um die
Algebra zu geometrisieren? Man konnte sich früher in diesem Zusammenhang höchstens auf die grössere «Anschaulichkeit» der Geometrie berufen.
Dagegen kann man heute die Antwort auf die Frage nach der geschichtlichen
Ursache der gesamten «geometrischen Algebra» vollständig geben:
einerseits in der aus der Entdeckung
«sie liegt
der irrationalen Grössen folgenden
Forderung der Griechen, der Mathematik ihre Allgemeingültigkeit zu sichern
durch Übergang vom Bereich der rationalen Zahlen zum Bereich der allgemeinen
Grössenverhältnisse, andererseits
in
der
daraus
resultierenden
Notwendigkeit, auch die Ergebnisse der vorgriechischen ’algebraischen’ Algebra
in eine 'geometrische'
Algebra zu dibersetzen».1% In dieser Beleuchtung wurde
es auf einmal auch klar, warum am Anfang des 4. Jahrhunderts
Archytas
die Arithmetik — d. h. also die Algebra der Griechen — der Geometrie noch
vorziehen konnte ;14
er hat nämlich
die logischen Konsequenzen aus der
100. NEUGEBAUER 0.0.8.246 verweist in diesem Zusammenhang auf die folgenden
historischen Verknüpfungen : analytische Geometrie und elementare Algebra, Differentialgeometrie und Analysis, Topologie und Riemannsche Flächen + abstrakte Algebra.
110. NEUGEBAUER: o. 0. 8. 247.
12 An diese frühere Erkenntnis von H. G. ZEUTHEN (Die Mathematik im Alterum
und Mittelalter) erinnern O, NEUGEBAUER o. e. 249 und B. L. v. D. WAERDEN: Math.
Ann. 117 (1940) S. 158.
13 (), NEUGEBAUER: 0. e. 8. 250.
14 Archytas 13 4 (DieLs): «Und die Logistik hat, wie es scheint, in Bezug auf
Wissenschaft vor den anderen Künsten einen recht beträchtlichen Vorrang ; besonders
auch vor der Geometrie, da sie deutlicher als diese behandeln kann was sie will...
und wo die Geometrie versagt, bringt die Logistik Beweise zustande...» Von «Logistik»
8 Acta Antiqua 1V/1--4.
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Erkenntnis der Irrationalität noch nicht so weitgehend zur Geltung gebracht,
wie bald nach ihm Theaitetos und Platon es taten. Mit anderen Worten
heisst es auch so viel, dass wir heute schon genau jene Zeitspanne kennen,
zu welcher bei den Griechen die ältere Arithmetik durch die Geometrie verdrängt wurde ;1
es
ist auch bekannt,
dass jenes Interesse, mit welchem
man sich jetzt erneut der Geometrie zuwandte, im Grunde durch eine logische
Erkenntnis, nämlich durch die Entdeckung der irrationalen Zahlenverhältnisse erweckt wurde.” — Es musste also jene ältere Auffassung, welche
die «Anschaulichkeit» der griechischen Geometrie betonte, überprüft werden ;
ja, es fragte sich sogar, angesichts der neuen historischen Perspektive, die
sich erschloss:
ob
überhaupt das wesentlichste Merkmal der griechischen
Mathematik ihre Anschaulichkeit sei?18 Man musste auf einmal jenem Platon
Recht geben, der über die griechische Mathematik schon in der ersten Hälfte
des 4. Jahrhunderts betonte, dass die Anschaulichkeit der Geometrie keineswegs
eine konkrete Anschaulichkeit sei;
denn sie erinnere nur an etwas,
was anders als auf gedanklichem Wege gar nicht zugänglich wäre.!?
redet Archytas in einem Arithmetik und Logistik umspannenden Sinne; vgl.
J. KLEIN:
Die griechische Logistik und die Entstehung der Algebra, Quellen und Studien z. Gesch.
d. Math. Abt. B. Bd. 3 (1936) S. 32 A. 1. Verstünde Archytas unter «Logistik» nicht
die theoretische Mathematik, so könnte er gar nicht behaupten, dass die Logistik.
«Beweise zustande bringe»; nicht die banausische Techne, sondern Platons theoretische
Logistik und theoretische Arithmetik zusammen, also ein Zweig der «Mathemata», stellen
eine beweisende (apodeiktische), deduktive Wissenschaft dar. — Es ist übrigens interessant,dass der wahre Sinn dieses Archytas-Fragmentes solange überhaupt kaum erklärt
werden konnte, bis die zitierten Worte durch O. NEUGEBAUER (0. €. $. 245 ff.) nicht in dic
richtige historische Beleuchtung gestellt worden sind ; NEUGEBAUER schreibt nämlich
darüber: «Die Prägnanz dieses Ausspruchs ist umso interessanter, als cr ja nur um
wenige Jahre älter ist, als die Geometrisierung der griechischen Mathematik, die wir als
ihre klassische Form anzuschen gewöhnt sind.» H. DreLs bemerkte noch zu den Worten
des Archytas : «Sinn und Herstellung des Fragments unsicher ...» — Richtig behandelt
wird dagegen das Archytas-Fragment — auch von O. NEUGEBAUER unabhängig — bei A.
M. FRENKIAN : Le postulat chez Euclide et chez les modernes. Paris 1940. S. 20, 1.
15 B, L. v. D, WAERDEN (Zenon und die Grundlagenkrise der griech. Mathematik,
Math. Ann. 117 |1940] 141 ff.) schreibt im Zusammenhang mit den vorigen ArchytasWorten : «Wenige Jahrzehnte später hat sich das Blatt bereits gewendet : Theaitetos
entwickelt seine Klassifikation der irrationalen Strecken, und bei Platon ist das Verhältnis zwischen Logistik und Geometrie vollständig umgekehrt. Die bisherige Logistik
ist als Wissenschaft verpönt, die geometrischen Schlüsse sind die wahren Vorbilder
exakter Beweisführung. Bei Euklid ist die Algebra vollends aus dem Bereich der offiziellen
Geometrie verbannt und darf nur in geometrischem Gewande, als Flächenrechnung oder
geometrische Algebra ihr Dasein fristen.» (Zum Terminus «Logistik» dieses Zitates vgl.
man oben auch die Anm. 7 und 14!)
16 Sich die beiden vorigen Anmerkungen!
17 Vol, B. L. v. p. WAERDEN: Science awakening, Groningen 1954. S. 126:
«It is therefore logical necessity, not the mere delight in the visible, which compelled the
Pythagoreans to transmute their algebra into a geometric form.»
18 X, REIDEMEISTER: Das exakte Denken der Griechen. Hamburg 1949. 8. 51:
«Es ist ein weitverbreitetes Vorurteil, das wesentliche Merkmal der griechischen Mathematik sei ihre Anschaulichkeit .. . Richtig ist es vielmehr, dass sich in der pythagoreischen
Mathematik die Umwendung vom Anschaulichen zum Begrifflichen vollzieht.»
19 Vgl. Platon, Staat VII 526 und 527. Wenn die Mathematiker über Zahlen
sprechen, so verstehen sie unter Zahlen etwas, was nur gedacht werden kann ; ähnlich
verhält cs sich auch in der Geometrie ; wenn man nämlich etwas in dieser Wissenschaft
Seite 8
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Man ersieht also aus den angeführten Beispielen, dass die gründlichere
Erforschung der vorgriechischen Mathematik in der Tat auch unsere Kenntnisse über die Griechen veränderte und vertiefte. Heute können zwar die
alten Griechen nicht mehr in demselben Sinne für die ersten Schöpfer und
Begründer der mathematischen Wissenschaft gelten, wie man es früher von
ihnen dachte, aber umso konkreter kann man heute die historische Bedeutung
dessen unterstreichen, was sie in der Tat in der Mathematik geleistet hatten.
Es hat sich z. B. eindeutig herausgestellt, dass in der vorgriechischen Mathematik solche Begriffe, wie Satz, Beweis, Definition, Postulat und Axiom
noch gar nicht existierten.?° Diese ältere Mathematik war eigentlich nur eine
Summe von empirischen Kenntnissen; man stellte nur Regeln zusammen,
wie man gewisse Aufgaben mathematischen Inhalts lösen kann, aber nie
wurden Sätze in allgemeingültiger Form aufgestellt, und noch weniger wurde
es versucht, irgendeinen
Beweis für die Sätze zu liefern, man illustrierte
höchstens in einer zahlenmässig ausgerechneten Probe die Anwendung der
Regel. Zu einer deduktiven Wissenschaft wurde die Mathematik erst bei den
Griechen. Diese Umwandlung der Summe von empirischen Kenntnissen in
eine exakte Wissenschaft ist natürlich
für die ganze weitere
ein Schritt von riesiger Bedeutung
Entwicklung. Man versteht also das Interesse, mit
welchem man sich der Frage
zuwendet:
wie,
wann und warum bei den
Griechen die Mathematik zu einer deduktiven Wissenschaft geworden ist? —
Wir wollen zunächst im zweiten Kapitel dieser Arbeit drei interessante
Erklärungsversuche auf die letzthin genannten Fragen besprechen.
TI
Man vergleicht das Entstehen der deduktiven Mathematik oft mit
der Entfaltung der Lehre über die Logik. Unter anderen scheint auch K. v.
Fritz dieser Ansicht zu sein, der zuletzt in einer Arbeit?! mit Recht den Gedanken vertrat, dass die griechische Mathematik wohl nur infolge ihrer definitorischaxiomatischen Grundlegung zu einer deduktiven Wissenschaft werden konnte.
K. v. Fritz antwortet zwar nicht unmittelbar auf die Frage, wie, unter welchen
veranschaulichen will, so handelt es sich auch hier gar nicht um konkrete Dinge, sondern
man will die Aufmerksamkeit auf etwas lenken, was anders als auf gedunklichem Wege
gar nicht zugänglich ist.
20(). BECKER: Grundlagen der Mathematik in geschichtlicher Entwicklung.
Freiburg/München 1954. 8. 22: «Nicht einmal die Formulierung allgemeiner Sätze ist
für Babylonien gesichert. (Dagegen kommen solche in der traditionellen Form des
dogmatischen Kurzsatzes [sutra] in der altindischen Sakralgeometrie vor.) Von Beweisen
ist in den erhaltenen altorientalischen Dokumenten erst recht nichts zu finden ; höchstens
kommen zahlenmässig ausgerechnete Proben vor.»
21K, v. Fritz: Die APXAI in der griechischen Mathematik, Archiv für Begriffsgeschichte. Bd. I. Bonn 1955. 13—103.
Seite 9
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)4. SZABO
Umständen, und wann eigentlich die definitorisch-axiomatische Grundlegung
der griechischen Mathematik erfolgte, aber es lohnt sich dennoch seine Gedankengänge — hie und da auch weiter ergänzt — zu überblicken, denn es gibt,
darunter auch solche Gesichtspunkte, die unser Problem näher beleuchten
können.
Euklid behandelt in seinem klassischen Werk,
rund um 300 v. u. Z. entstanden, in
seiner
Erörterungen
den «Elementen», die
einer Sondergruppe, gleich am
zusammengestellt,
die
Definitionen,
Anfang
Postulate
und
Axiome; erst nach dem Vorausschicken dieser «Prinzipien» geht er auf die
Behandlung bezw. auf den Beweis der einzelnen Lehrsätze, der sog. Theoreme
hinüber. Man
findet
bei
Euklid
selbst
gar keine Erklärung dafür,
was
eigentlich der Sinn dieser Einteilung sei. Nur der Kommentator des 5. Jahrhunderts n. Zw., Proklos erklärt es in den folgenden Worten:
«Da wir behaupten, dass diese Wissenschaft, die Geometrie, auf Voraussetzungen beruhe und von bestimmten Prinzipien aus die abgeleiteten
Folgerungen beweise — denn nur eine ist voraussetzungslos, die anderen
aber empfangen ihre Prinzipien von dieser —, so muss unbedingt der Verfasser eines
Wissenschaft
geometrischen
lehren
und
Elementarbuches
gesondert
die
gesondert
Folgerungen
die
aus
Prinzipien
den
der
Prinzipien
;
von
den Prinzipien braucht er nicht Rechenschaft zu geben, wohl aber von
den
Folgerungen
hieraus.
Denn
keine
Wissenschaft
beweist
ihre
eigenen
Prinzipien und stellt sie zur Diskussion, sondern hält sie für an sich gewiss ;
sie sind ihr klarer als die Ableitungen ;
erstere erkennt sie in deren eigenem
Licht, die Ableitungen aber durch die Prinzipien...
Wenn aber jemand
die Prinzipien und die Ableitungen hiervon in denselben Topf wirft, so richtet
er nur Verwirrung an im ganzen Wissensbereich und vermengt, was miteinander nichts zu tun hat. Denn das Prinzip und das davon Abgeleitete sind
von Haus aus voneinander gesondert.»
Es wird bei Proklos an anderen Stellen auch genau erklärt, was der
Unterschied zwischen Definitionen, Postulaten und Axiomen sei;
diese drei
Dinge werden bei ihm «Prinzipien», d. h. griechisch: dezaí genannt. Besonders wichtig ist für uns jetzt in diesem Zusammenhang, dass nach der Erklärung des Kommentators der Beweis oder die geometrische Begründung im
Falle der Prinzipien nicht nötig, ja nicht einmal auch möglich sei ;?3
die
22 Procli Diadochi in primum
G. FruepLEIN, Lipsiac 1873. 8. 75.
ed.
Euclidis
Elementorum
librum commentarii
23 Proclus (ed. G. FRIEDLEIN) S. 178: «Gemeinsam ist nun den Axiomen und
Postulaten, dass sie keiner Begründung und keiner geometrischen Beweise bedürfen,
sondern dass sie als bekannt angenommen werden und Prinzipien sind für die Folgenden.
(Sie unterscheiden sich aber voneinander ebenso, wie die Lehrsätze von den Aufgaben
verschieden sind.)» — Ähnlich heisst es an einer anderen Stelle (S. 76) : «Wenn der Ilürer
das Verständnis einer Behauptung als von sich aus einleuchtend nicht schon in sich hat,
die Behauptung aber gleichwohl aufgestellt wird und er die Annahme zugibt, dann
handelt es sich um eine Definition.» Vgl. auch noch $. 183.
Seite 10
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Prinzipien werden als bekannt und als keines Beweises bedürftig vorausgesetzt, und sie gelten als Gründe für alle Theoreme, die aus ihnen folgen
und gerade (deswegen nach ihnen behandelt werden.
Man versteht in der
Komposition
des
Tat aus der
Euklidischen
Erklärung des Proklos sehr gut die
Werkes.
Die
Definitionen,
Postulate
und
Axiome werden bei Euklid offenbar wirklich deswegen gleich am Anfang
des ersten Buches?! vor der Behandlung der einzelnen Lehrsätze aufgezählt,
weil diese Dinge jene «Prinzipien» sind, aus welchen die Theoreme abgeleitet
werden können. Dabei ist es jetzt einerlei, ob die einzelnen Definitionen,
Postulate und Axiome alle in der Tat von Euklid selber stammen, oder ob
er einige von diesen schon fertig übernahm, oder auch:
ob nicht andere
erst nachträglich in sein Werk hineingefügt worden seien.?® Der Aufbau des
ganzen Euklidischen Werkes ist selber der Beweis dafür, dass in der Tat
schon der
des
Verfasser dieser grossartigen Zusammenfassung jene
gesamten
mathematischen
Wissens
—
in
nicht-bewiesene
einerseits und in abgeleitete Lehrsätze anderers
Einteilung
Prinzipien
, von welcher Proklos
redet, gekannt haben muss. Das heisst aber mit anderen Worten auch so viel,
dass Euklid um 300 v. u. Z. schon sehr genau wusste: worin überhaupt der
mathematische Beweis besteht, und wie weit er geführt werden kann.
Aristoteles war es, der schon eine Generation früher, als Euklid lebte,
im 4. Jahrhundertin einem seiner logischen Werke, den Analytica posteriora
die Methoden der sog.
eingehenden
beweisenden
Behandlung
unterzog.
(apodeiktischen)
Die
Wissenschaften einer
diesbezüglichen
Erörterungen
des
Aristoteles lassen sich im grossen und ganzen damit vereinigen, was Proklos,
der Kommentator des Euklidischen Werkes über den mathematischen Beweis
entwickelt, obwohl man oft den Eindruck hat, dass Euklid und die antiken
Mathematiker nicht über alle Punkte derselben Meinung waren,
wie
Aristoteles; ja, selbst die Terminologie des Aristoteles ist nicht immer dieselbe,
wie diejenige der Mathematiker.26
Wir können uns jedoch diesmal damit
begnügen, dass auch Aristoteles die Methoden der beweisenden (apodeiktischen) Wissenschaft an der Mathematik illustriert, und dass auch er über
die Prinzipien ebenso denkt, wie
Euklid
bzw.
Proklos; wie er schreibt:
24 Postulate und Axiome werden bei Euklid nur am Anfang des ersten Buches
aufgezählt, dagegen findet man Definitionen — vom VIIL, IX., XI. und XII. Buch
abgesehen — am Anfang jedes einzelnen Buches. — Da die Axiome und Postulate allgemeingültiger ulsdie Definitionen sind, wird man diese wohl verhältnismässig später
gefunden haben als die Definitionen. Die Definitionen sind wohl die am frühesten erkannten mathematischen Prinzipien
2 Über den verschiedenartigen Ursprung der Euklidischen Definitionen, Postulate
und Axiome sich: P. TANNERY: Sur l'authenticité des axiomes d’Euclide (Mém. scient.
II. 1912, 48—63) und A. M. FRENKIAN: Le postulat chez Euclide et chez les modernes.
Paris 1940. 11—24.
26 Treffend bemerkt in diesem Zusammenhang K. v. Frirz: o. c. 8. 103: «Die
mathematische Entwicklung ist weitgehend an Aristoteles vorbeigegangen.»
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)«Mit dem Namen des Prinzips bezeichne ich in jeder Gattung dasjenige.
worüber es sich nicht beweisen lässt, dass es existiert, bezw. dass es gültig
ist»?
Kein Zweifel, in demselben Sinne werden die Definitionen, Postulate
und Axiome auch durch Euklid und Proklos als «Prinzipien» angesehen.
Aber derselben Meinung war in Bezug auf die mathematischen Prinzipien — oder mindestens in Bezug auf die Definitionen — auch schon Platon
um eine Generation früher als Aristoteles, in der ersten Hälfte des 4. Jahrhunderts. Wie der Sokrates des Platonischen Dialoges über den «Staat» entwickelt: «Du weisst doch wohl, dass die Geometriker, die Arithmetiker und
die übrigen, die sich mit ähnlichen Wissenschaften beschäftigen, allen ihren
Untersuchungen bestimmte Voraussetzungen
Begriffe
’Gerades’
und
’Ungerades’,
zu Grunde legen, wie z. B. die
die geometrischen
Figuren, die
drei
Arten von Winkeln und manches ähnliche. Sie nehmen solche Begriffe einfach
an, als ob sie sich über diese Dinge schon im klaren wären, und halten es nicht
für nötig, sich und anderen Rechenschaft über etwas zu geben, was einem jeden
doch klar sei. Von dieser Grundlage aus gehen sie dann vorwärts und finden
schliesslich in Übereinstimmung mit ihr das, was Gegenstand ihrer Untersuchung wary (VI 510 C—-D). «Die Seele ist bei ihren Betrachtungen auf Voraussetzungen angewiesen und geht nicht bis auf den Grund, da sie über die
Voraussetzungen hinaus rückwärts nicht gehen könnte (VI 511 A).
Uberlegt man sich diese Platon-Zitate, so muss man daraus schliessen,
dass die Griechen lange vor Euklid, zu Platons Zeit allerdings, schon sehr
wesentliche Dinge über die Art und Weise des mathematischen Beweisverfahrens wissen mussten. Sie wussten nämlich, dass der mathematische Beweis
kein unendlicher Prozess sein kann;
finitum. Mit anderen Worten:
es gibt in ihm keinen regressus ad insie wussten schon, dass die Mathematik auf
solche Voraussetzungen gebaut ist, die man nicht weiter beweisen kann. Dieses
Wissen ist zu der definitorisch-axiomatischen Grundlegung der Mathematik
unerlässlich nötig, und es war zu Platons Zeit allerdings schon vorhanden.
Fragen wir vorläufig noch nicht, auf welchem Wege wohl die Griechen
zu der Überzeugung kamen, dass die beweisende (apodeiktische) Wissenschaft,
auf unbewiesene Voraussetzungen gebaut werden muss.
Statt dieser jetzt
noch rätselhaften Frage, versuchen wir diesmal eine andere, etwas leichtere
zu beantworten:
eine
was mag denn überhaupt die Griechen veranlasst haben,
definitorisch-axiomatische
Grundlegung
für
die
Mathematik
zu
erschaffen? — Diese Frage liesse sich — mindestens provisorisch — etwa folgendermassen beantworten:
sie
mussten einmal wohl auf den Gedanken
kommen, dass es möglich wäre, alle jene Feststellungen — oder sagen wir:
Sätze mathematischen Inhalts — zusammenzustellen,
die man überhaupt
nicht beweisen konnte, die aber auch in sich als evident empfunden wurden,
27 Aristoteles, Analytica Posteriora I 10.
Seite 12
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)und auf die man dann im weiteren ihr ganzes mathematisches Wissen aufbauen
konnte. (Möge diese Vermutung auch noch so vage und unbestimmt sein, so
vermag sie uns dennoch — mindestens als Arbeitshypothese — weiterzuhelfen.)
Das Zustandekommen einer solchen definitorisch-axiomatischen Grundlegung wurde durch K. v. Fritz mit der Entfaltung der Aristotelischen Logik
verglichen. Die Aristotelische Logik soll nämlich — wie er schreibt — aus
der Dialektik hervorgegangen sein. (Unter «Dialektik» versteht er die Platonische
Ötalextım) téyyy.)
Es
ist
in
der dialektischen
Auseinandersetzung
die Aufgabe des einen Dialogpartners den anderen dazu zu bringen, einen von
ihm gewählten Satz zuzugeben. Zu diesem Zweck muss er solche Prämissen
finden, die der Partner für richtig hält und daher zugeben wird, und aus
denen sich der Endsatz.
den der Partner nicht für richtig hält und
nicht
zugeben will, mit logischer Notwendigkeit ableiten lässt.
Kein Zweifel, dieses Schema lässt sich in der Tat sehr leicht auf die
Euklidische Mathematik anwenden. Man kann fast über jeden beliebigen «komplizierten» Euklidischen Satz feststellen,
Sätze zurückgeführt wird;
dass er im
Beweis auf «cinfachere»
die «cinfachem werden dagegen unmittelbar aus
Definitionen, Postulaten oder Axiomen abgeleitet?8 Die Mathematik heisst
ja gerade deswegen «deduktive Wissenschaft», weil sie alle ihre Behauptungen
(Sätze) aus solchen Prämissen ableitet, bezw. die Behauptungen auf allgemein
zugegebene Prämissen zurückführt.
Lehrreich ist,
Grundlegung
das
mit der
Zustandekommen
der
definitorisch-axiomatischen
Entfaltung der Aristotelischen
Logik zu vergleichen,
auch schon deswegen, weil es uns auf einen sehr wesentlichen Umstand aufmerksam macht. In
der dialektischen Auseinandersetzung ist nämlich der
Ausgangspunkt desjenigen, der etwas beweisen will, der Endsatz selbst, und
er sucht erst nachträglich jene Prämissen zu seiner Behauptung, die auch
sein Gegner für richtig hält und zugibt ;
aber es ist gar nicht unbedingt nötig,
dass man zu jenem Endsatz, den man beweisen will, in der Tat auf Grund
der Kenntnis jener Prämissen gelangt sei, die man im Beweis benutzt. Im
Gegenteil, es ist sehr wohl möglich, dass die Teilnehmer der dialektischen
Auseinandersetzung die logischen Prämissen irgendeiner wahr empfundenen
oder plausiblen Behauptung erst dann erkannten, als der eine von ihnen
versuchte den anderen dazu zu bringen, den von ihm gewählten Satz zuzugeben.
— Ks ist ja klar, dass derselbe Fall auch für einen grossen Teil der mathe-
28 Es ist bezeichnend für den naiven Empirismus der Griechen, dass sie den
Unterschied zwischen «einfacheren» und «komplizierteren» Sätzen für objektive Tatsache
hielten. Sie sind scheinbar nicht duhintergekommen, wie subjektiver Art jede solche
Unterscheidung ist. Allerdings erörtert Aristoteles langwierig, welcher Art jene Prämissen
sein müssten, auf die sich die deduktive Wissenschaft bauen kann; vgl. K. v. FRITZ:
o. c. S. 23: «Das als Prinzip angenommene muss in sich einsichtiger (?), einfacher (?)
und abstrakter sein als das, was daraus abgeleitet wird.»
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)matischen Sätze Euklids gültig ist. In manchen Fallen war der Inhalt dieser
Sätze bei den Völkern des alten Orients aus der Praxis schon längst bekannt,
als später die Griechen versuchten, jene «einfacheren» Sätze zu finden, aus
welchen sich die «komplizierten» ableiten lassen. Denn «nach Euklid dargestellt
erscheint zwar die Mathematik als eine systematische deduktive Wissenschaft,
aber die Mathematik im Entstehen erscheint als eine experimentelle (induktive)
Wissenschaft».??
Nachdem im Sinne der versuchten Erklárung die Griechen im Laufe
der
definitorisch-axiomatischen
Grundlegung
der
Mathematik
erst
nachträglich jene Prämissen suchten, die zum Beweis ihrer Sätze nötig waren,
wird es auch verständlich, dass es ihnen kaum gleich am Anfang gelingen
konnte, die Frage zu klären : welche sind denn die «einfachsten» Behauptungen
mathematischen Inhalts, welche dürfen als allgemein zugegebene Prämissen,
als keines Beweises bedürftige Axiome, Postulate oder Definitionen gelten? —
Es ist wahrscheinlich, dass
alles, was bei Euklid unter den «Prinzipien, zusammengefasst
Ergebnis
wird,
das
einer längeren
Entwicklung
darstellt.
Denn im Sinne des obigen Schemas mussten ja die Mathematiker anfangs
nur bestrebt gewesen sein,
die «komplizierteren»
Behauptungen auf «einfachere», auf solche Sätze zurückzuführen, die auch der Gegner für richtig
hielt. Soll das wirklich der Weg der Entwicklung gewesen sein, so ist es kaum
denkbar, dass man gleich am Anfang, sozusagen mit einem Schlage die «allereinfachsten» Prämissen, die Axiome, Postulate und Definitionen gefunden
hätte. Bezeichnend dafür, wie lange Zeit hindurch derartige Versuche angestellt wurden, ist die Erzählung von Proklos, der berichtet,3% dass auch noch
in der Zeit nach Euklid Apollonios von Perge versucht hätte, das erste Euklidische Axiom
zu beweisen:
«was demselben gleich ist, ist untereinander
gleichy.31 Proklos behauptet, dass dieser Versuch von Apollonios deswegen
fehlschlagen musste, weil er mit «weniger evidenten» Prämissen begründen
wollte, was «evidenter» ist, als seine eigenen angeblichen Prämissen.
3?
Wie man sieht, stellt also die versuchte Erklärung — d. h. der Vergleich
der definitorisch-axiomatischen Grundlegung der griechischen Mathematik
mit der Entfaltung der Aristotelischen Logik — eine Theorie dar, die zwar
teilweise richtig jene Umstände beleuchtet, unter welchen die griechische
29 G. Porva : Schule des Denkens, Vom Lösen mathematischer Probleme. Bern
1949. $, 9.
30 Proclus (ed. G. FRIEDLEIN) 183.
31 Nach der Übersetzung von O. Becker: Grundlagen der Mathematik. Freiburg/
München 1954, S. 90. Dasselbe in der Übersetzung von P. TANNERY (s. oben Anm. 25):
Les choses égales à une même sont aussi égales entre elles.
32 Bemerken wir im Zusammenhang mit diesem Versuch von Apollonios: nach
unseren heutigen Kenntnissen wäre die Annahme nicht wahrscheinlich, dass Apollonios
«bewusst, axiomatisiert hätte» — in dem Sinne nämlich, dass er erkannt hätte: Euklids
Axiome können in der Tat in einem nicht-euklidischen Axiomen-System als abgeleitete
Sätze auftreten.
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Wissenschaft zustande kam, aber der Verfasser — K. v.
Fritz — versäumt
dennoch — wohl auch infolge der anders orientierten Zielsetzung seiner Untersuchung —, die Frage klar und prägnant aufzuwerfen : wann, wie und warum
jene entscheidende Wandlung eintrat, die zur Geburt der deduktiven Wissenschaft führte, Er antwortet auf diese Frage nur nebenbei mit den folgenden
drei Behauptungen, — die zwar im Grunde wieder richtig sind, aber in ihren
Konturen doch etwas verschwommen bleiben
:
1.
Er stellt fest, dass man die ersten Schritte zur definitorisch-axiomatischen Grundlegung wohl schon in der Zeit vor Aristoteles wird getan
haben müssen, denn sonst könnte sich Aristoteles nicht eben auf die Mathematik in jenen Erörterungen berufen, in denen er die Methoden der beweisenden (apodeiktischen) Wissenschaft bespricht.3
2. Er verweist auch wiederholt darauf hin, dass die ältere griechische
Mathematik — besonders diejenige des Thales — allem Anschein nach noch
in höherem Masse empirischen Charakters sein musste, und die unmittelbare
Evidenz der Anschaulichkeit erstrebte ;
später — zur Zeit Euklids — wurden
der empirische Zug und das Erstreben der Anschaulichkeit in der griechischen
Mathematik in den Hintergrund gedrückt; die Mathematik dieses späteren
Zeitalters war schon abstrakter.
34
3. Einmal stellt K. v. Fritz auch die Tatsache fest, dass jene griechische
Mathematik, die von den Pythagoreern des 5. Jahrhunderts ausgegangen war,
schon einen anderen Charakter hatte, als die Geometrie des Thales im 6. Jahrhundert:
sie begnügte sich nämlich nicht mehr mit der Evidenz der Anschaulichkeit, 35
Ein anderer Mangel dieser Theorie besteht darin, dass sie die folgenden
Fragen so gut wie völlig offenlässt :
Ob und inwiefern das Zustandekommen
der deduktiven Mathematik mit der Entfaltung der Lehre über die Logik
zusammenhing? Verliefen die beiden Erscheinungen — die Entwicklung der
Logik und diejenige der Mathematik — nur parallel nebeneinander, sich nur
stellenweise
gegenseitig beeinflussend,
unbedingt vorangehen?
oder
musste
die
eine
der anderen
Und welcher gehört dann die Priorität? — Auch
wir lassen diese Fragen vorläufig auf sich bestehen, und wir wenden uns statt
dessen jener anderen Theorie zu, die
sich
nicht
mehr
damit
begnügt, das
Entstehen der deduktiven Mathematik mit der Entfaltung der Logik zu
33 TX, v. Fritz: 0. e. S. 43: «Es ist deutlich zu schen, dass Aristoteles nicht in der
Weise hätte mit konkreten Beispielen aus der Mathematik operieren können, wenn
Ansätze zu einer definitorisch-axiomatischen Grundlegung der Mathematik... nicht
schon vor ihm vorhanden gewesen wären.»
34 Auf die Erörterungen des Verfassers, die die Geometrie des Thales betreffen,
kommen wir noch im III. Kapitel dieser Arbeit zurück.
33K. v, Fritz: 0. c. S. 79, — Der Gedanke, dass mit den Pythagorcern des 5.
Jahrhunderts eine neue Epoche in der Geschichte der griechischen Mathematik beginnt,
stammt eigentlich von K. REIDEMEISTER. Sich durüber das Ill. und IV. Kapitel dieser
Arbeit.
Seite 15
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)vergleichen, sondern auch die Antwort auf die Frage
versucht:
wodurch
eigentlich dieser merkwürdige Entwicklungsprozess veranlasst wurde?
Die ungarischen Verfasser Gy. Alexits und I. Fenyó behandelten zuletzt
in einer populärwissenschaftlich orientierten Arbeit die Fragen der Mathematik und des dialektischen Materialismus.% Es wird sich trotz des ungebundenen Charakters dieser Schrift dennoch lohnen, einige Ausführungen der
Verfasser näher zu beschen, da sie unter anderem auch eine sehr interessante
und originelle Vermutung darüber aufstellen, wie die deduktive Mathematik
bei den Griechen entstand. Sie schreiben nämlich an einer Stelle ihrer Untersuchung:
«Die wissenschaftliche Mathematik beginnt eigentlich mit dem Entdecken
der Notwendigkeit des strengen
Beweises
(Pythagoras).
Das
Entdecken der Notwendigkeit des Beweises erklärt sich seinerseits aus den gesellschaftlichen (sozialen) Umständen. Seine Anfänge sind unmittelbar in der
gleichzeitigen Philosophie zu suchen. Die Diskussionsart der Sophisten, die
jeden Widerspruch ans Licht zu bringen vermochte, erweckte in den griechischen Forschern den Wunsch nach der logischen Beweisführung. Geht man
weiter, so wird man feststellen müssen, dass der hohe Entwicklungsstand der
Philosophie, und vor allem ihre Verbreitung in weiten Kreisen, nur die Folge
der politischen, also der gesellschaftlichen Diskussionen, Polemiken war. Die
Auswirkung dieser
Diskussionen
kam
in
der Mathematik
epochemachend
dadurch zur Geltung, dass man die Notwendigkeit des strengen Beweises
entdeckte. Den mathematischen Kenntnissen der übrigen Völker des Altertums fehlte chen dieser entscheidend wichtige Zug, darum lassen sich auch
diese Kenntnisse mit der echten Wissenschaft der Griechen nicht vergleichen.» *
Ehe wir versuchten zu der Betrachtungsart dieses Zitates Stellung zu
nehmen, müssen wir noch auf einen anderen Gedanken aufmerksam machen,
der die Denkweise der Verfasser weitgehend beeinflusste. Sie woliten nämlich
auch im Falle der Griechen die
Gültigkeit jener These nachweisen, «dass die
Entwicklung der Mathematik im allgemeinen mit der Entwicklung der gesamten Produktion Schritt hält, und dass ihre Probleme im Laufe der Geschichte oft einfach aus den Bedürfnissen der Produktion erwuchsen.38 —
Möge aber dieser Gedanke im grossen und ganzen zwar richtig sein, so lässt
er sich dennoch nicht. verallgemeinern. Im Falle der griechischen Mathematik
lässt sich nämlich für die Zeit von Pythagoras bis einschliesslich Euklid kaum
irgendeine nähere Verbindung zwischen den Problemen der deduktiven Wissenschaft einerseits und denen der Produktion andrerseits nachweisen.
Es
wäre auch verkehrt zu vergessen, dass die griechischen Mathematiker in den
36 Gy. ALexirs—I. FENYO :
Matematika és dialektikus materializmus (=: Mathematik und dialektischer Matcrialismus), Budapest 1948.
37 Ebd. S. 39.
38 Dasclbst S. 36 —37.
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Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)meisten Fällen gar nichts davon hören wollten, dass ihre Wissenschaft überhaupt etwas mit der täglichen Praxis zu tun hätte. Sie erblickten in ihrem
Wissen keineswegs das
Ergebnis irgendwelcher praktischen Tätigkeit, und
noch weniger ein Werkzeug der Produktion ;%% im Gegenteil, die Mathematik
stellte für sie sozusagen
das
völlige
Sich-Abwenden
von
der Praxis, die
reine Betrachtung, die blosse Gedankentätigkeit dar. — Ohne Rücksicht
darauf, ob sie damit auch Recht hatten, darf man diese Ansichten der antiken
Mathematiker nicht ausser Acht lassen, denn sonst wird es kaum möglich,
jene Umstände zu begreifen, unter denen die deduktive Wissenschaft entstand.
Der Gedanke also, dass die Entwicklung der griechischen Mathematik
mit der Entwicklung der Produktion Schritt hielte, lässt sich für die Zeit
von Pythagoras bis Euklid kaum rechtfertigen. Noch weniger überzeugt die
Gedankenführung des vorigen Zitates, nämlich die versuchte Antwort auf die
Frage:
wie die Mathematik bei den Griechen zu einer deduktiven Wissenschaft wurde. Die Verfasser möchten nämlich auch in dieser entscheidenden
Wandlung den indirekten Einfluss der gleichzeitigen Produktion nachweisen,
und sie denken folgendermassen
:
Die Entwicklung der antiken Produktionsweise ermöglichte zu einer
bestimmten Zeit die Demokratie der griechischen Sklavenhalter. In der Demokratie herrscht jedoch die Freiheü der Diskussion, und im Laufe der Diskussionen bringen die Sophisten als geschickte Wortstreitführer die Widersprüche
der verschiedenen Meinungen ans Licht ;
Wunsch nach der logischen
dadurch erwacht mit der Zeit der
Beweisführung, und diesen
Wunsch erfüllt auch
der griechische Mathematiker als er Beweise für seine Behauptungen (Sätze)
liefert.
Besieht man die einzelnen Verknüpfungen dieser Gedankenkette genauer,
so entdeckt man gleich den chronologischen Fehler der Konstruktion. Man
soll nach der dargestellten
Denkweise infolge der Tätigkeit der Sophisten
auf die Widersprüche der verschiedenen Meinungen aufmerksam geworden
sein, und dies soll den Wunsch nach der logischen Beweisführung erweckt
haben. Die chronologische Reihenfolge der ineinander knüpfenden Gedankenmotive verläuft also:
entwickelte Produktionsweise — Demokratie — Diskussionsfreiheit — Sophisten — Entdeckung der verwirrenden Widersprüche —
Wunsch nach logischer
Beweisführung,
und schliesslich:
die Logik selbst.
Ist man einmal auf dieser Bahn bei der Logik angelangt, so ist es schon leicht
zu behaupten, dass dieselbe Logik auch in der mathematischen Beweisführung zur Geltung käme. — Aber der auffallende chronologische Fehler dieser
3 Sokrates betont z. B. im Platonischen Diulog über den «Staat», dass ein schr
kurzes Stück Geometrie und ein schr kleiner Bruchteil Arithmetik vollständig dazu
genügte, um die Bedürfnisse des praktischen Lebens zu befriedigen (VII 526 D); der
wesentlichere Teil dieser Disziplinen befriedigt nämlich nicht praktische, sondern Bedürfnisse anderer Art.
Seite 17
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Konstruktion besteht darin, dass man gewöhnlich die Anfänge der deduktiven Mathematik auf das 6. Jahrhundert setzt;
Pythagoras, auf den sich
auch die Verfasser der behandelten Schrift berufen, lebte ja in diesem Jahrhundert. Es muss also — im Sinne der obigen Konstruktion — zur Zeit des
Pythagoras irgendeine Lehre über die Logik schon vorhanden gewesen sein.
Es fällt aber die Tätigkeit der Sophisten, die nach dem vorigen Schema die
Entfaltung der Logik überhaupt hätte vorbereiten müssen, erst auf das 5.
‚Jahrhundert. — Die dargestellte Konstruktion wäre also nur in dem Falle
brauchbar, wenn es erst gelingen sollte nachzuweisen,
dass die Logik als
Wissenschaft ihren Ursprung in der Tat in den Diskussionen des täglichen
Lebens hat, und wenn es schon bewiesen wäre, dass es eine Logik wirklich auch schon vor jener Zeit gab, in welcher sich die ersten Anfänge der
deduktiven Wissenschaften melden.
Aber gesetzt, dass der chronologische Fehler sich irgendwie korrigieren
liesse, auch so könnte noch die Konstruktion kaum bestehen. Denn fassen
wir nur das vorige Zitat genauer ins Auge. — Die Verfasser sprechen von
der «Notwendigkeit des strengen mathematischen
Beweises», aber sie versäumen, die historische Frage zu klären: worin eigentlich im griechischen
Altertum diese «Notwendigkeit»
bestanden haben mag?
Statt diese
Frage
zu stellen, erscheint bei ihnen ihre eigene völlig moderne Auffassung von
der «Notwendigkeit des mathematischen Beweises» in einer solchen Form,
als ob sie in der Tat wirklich eine «Erkenntnis der alten Griechen» gewesen
wäre. Es ist nämlich interessant, wie sie die angeblich «griechische Entdeckung
dieser Notwendigkeit» illustrieren. — Nachdem sie jene alte Approximationsformel der ägyptischen Geometrie erwähnt hatten,
eines
gleichschenkligen Dreiecks
Hälfte der Seite
bekommt,
wenn
dass
man
man die
die
Basis
Fläche
mit
der
(!) multipliziert,*! setzen sie fort:
40 Der Gedanke, dass die Logik aus den Diskussionen des täglichen Lebens hervorgegangen sci, taucht in der Form einer Vermutung bei O. GIGON auf ; er schreibt nämlich
im Parmenides-Kapitel seines Buches «Der Ursprung der griechischen Philosophie»,
Basel 1945, S. 251: «Das Verfahren des Parmenides, durch Elimination der Möglichkeiten zum Wahren zu gelangen, setzt voraus, dass Parmenides eine bestimmte formale
Methode des Beweisens schon kennt, che er sich daran macht, nun das Sein zu beweisen.
Die Frage stellt sich dann nach dem Ursprung dieser Methode. Er wird schwerlich in
der ionischen Kosmologie oder in der pythagoreischen Verkündigung zu suchen sein.
Mit allen Vorbehalten sei bemerkt, dass eine solche Technik des Beweisens am leichtesten
in der Welt der politischen und juristischen Argumentation, in der sogenannten Gerichtsrhetorik sich bilden konnte. Die konkrete Frage des Advokaten nach einem ungeklärten
Tatbestand oder einer ungewissen Täterschaft konnte ohne Zweifel am ehesten zu solchen
Beweismethoden führen, wie sie hier Parmenides an einem ganz anderen Objekt übt.
Was wir wissen, ist, dass Sizilien zur Zeit des Parmenides die Gerichtsrhetorik geschaffen
haben soll. Was uns fehlt, sind die äusseren Beweisstücke, die von der sizilischen Rhetorik
zum «Wege der Forschung» des Parmenides hinüberführen. So muss dies lediglich eine nur
zögernd angedeutete Hypothese bleiben.»
41 Zu dieser Approximationsformel vgl. man übrigens O. NEUGEBAUER: Vorlesungen über die Geschichte der antiken math. Wissenschaften Bd. 1. Berlin 1934 S.
123:
«Eine Anzahl von Feldern (scil.:
in Aegypten) sind dreieckig. Die Angabe der
Grösse erfolgt dann etwa nach dem folgenden Schema:
Die westliche Seite ist a, dic
Seite 18
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)«Diese Approximation gentigte den alten Aegyptern,
weil in diesem
Lande der Nil meistens solche Gebiete überschwemmte, die in langgezogene
gleichschenklige
Dreiecke aufgeteilt
waren, und die Flächen solcher
Dreiecke in der Tat auf Grund der gegebenen Formel — für die Genauigkeit
der
damaligen
Messungen! — richtig,
d.
h.
der
Erfahrung entsprechend
berechnet werden konnten. Die Griechen wollten jedoch dieselbe Formel für
die Lösung architektonischer
Aufgaben
anwenden,
wo sie schon versagte
»?
Wir haben den letzten Satz des Zitates hervorgehoben, weil er in der
Tat eine überraschend geistreiche Vermutung ist, die sich aber, leider, kaum
mit irgendwelchen Quellenangaben belegen lässt. Haben denn die
Griechen
wirklich jemals versucht die erwähnte Approximationsformel der Aegypter
in der Architektur zu benutzen? Und warum sind eigentlich die Aegypter
selber nicht auf die glorreiche Idee gekommen, die oft benutzte Formel für
die Lösung ihrer eigenen architektonischen Aufgaben zu verwenden? Auch
sie kannten ja nicht nur die Feldmessung, sondern auch die
—
Architektur!
Aber man würde das alles noch irgendwiein Kauf nehmen können,
wenn
die Verfasser ihre kühne Kombination nicht weiterführten
:
«Nachdem
die
eben
erwähnte
Approximationsformel
versagte,
und
ähnlicherweise auch andere bloss empirisch aufgestellte Sätze, mussten die
griechischen Mathematiker zu der Überzeugung gelangen, dass die abstrakte
Verallgemeinerung der blossen Erfahrung in sich noch keine hinreichende
Sicherheit und Genauigkeit zu gewähren
vermag;
infolgedessen entdeckten sie die Notwendigkeit des mathematischen Beweises, und damit begründeten sie die mathematische Wissenschaft im heutigen Sinne des
Wortes.»
Kein Zweifel, diese Denkweise projiziert die völlig moderne Auffassung
von
der Notwendigkeit des
mathematischen
Beweises
in
das griechische
Altertum zurück. Man kann nämlich in der Wirklichkeit gar keinen Beweis
dafür angeben, dass die Begründung der deduktiven Wissenschaft in der Tat
mit dem Zweck erfolgt
wäre, um im Interesse der täglichen Praxis eine
grössere Sicherheit
Genauigkeit
und
zu
gewinnen,
als
welche
die
blosse
Erfahrung zu bieten vermag. Im Gegenteil, wie man später sehen wird:
die
Griechen wandten sich von der Praxis und damit zum Teil auch von der
Erfahrung
selbst
ab,
als
sie
die
theoretische
Wissenschaft
begründeten.
östliche b, , die südliche e, , die nördliche ’nichts’. Die Fläche ist dann wieder aus
2
._
9
zu erhalten. Hier hat man es also immer mit Náherungsrechnungen zu tun, die sich auf
ganz bestimmte Felder beziehen und mit einer für praktische Zwecke ausreichenden
Genauigkeit die Flächen angeben.»
4° Gy. ALEXITS und I. Frnyé: o. c. S. 37—38.
4 Dasclbst S. 39. — Ich war bestrebt die ungarischen Zitate möglichst genau zu
übersetzen ; es muss jedoch bemerkt werden, dass die Übersetzung der letzten Stelle nur
dem Inhalt nach treu ist. Um eine für unsere gegenwärtigen Zwecke völlig nebensächliche
Polemik
zu vermeiden, habe ich offensichtliche Fehler und Missverständnisse des Textes
in der Übersetzung beseitigt.
Seite 19
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Vorläufig wollen wir uns jedoch bloss mit der Feststellung begnügen, dass
die
griechischen
Mathematiker
—
besonders
deduktiven Wissenschaft — bestrebt
im
ersten
Jahrhundert
der
waren, auch sehr viele solche Sätze
zu beweisen, deren Wahrheit sie aus der Praxis schon längst gekannt hatten.
Diese Sätze sind dadurch, dass man sie bewiesen hatte, für die Praxis um
gar nichts wertvoller geworden, als früher die blossen empirischen
Kenntnisse waren. Man zog aus dem deduktiven Beweis im Altertum gar keinen
unmittelbaren praktischen Nutzen. Ja,
es scheint sogar,
dass die antiken
Mathematiker die praktische Brauchbarkeit des deduktiven Beweises nicht
einmal geahnt hatten!
Nach einer verbreiteten Anekdote liess z. B. Euklid
— als ihn einmal ein Schüler fragte, was für einen Nutzen er aus dem Erlernen der mathematischen Ableitungen ziehen könnte — seinen Sklaven kommen:
er sollte dem Fragenden einen Obolus schenken, da der betreffende
scheinbar unbedingt einen Nutzen davon ziehen müsste, was er erlernt.*?
Diese alte Anekdote
wäre kaum möglich gewesen,
wenn die griechischen
Mathematiker überhaupt eine Ahnung davon gehabt hätten, wie die exakten
mathematischen Beweise in der Praxis unmittelbar brauchbar sind. — Es
ist also irreführend zu behaupten, dass die Griechen die Notwendigkeit des
strengen mathematischen Beweises entdeckt hätten.
Denn es stimmt zwar,
dass die griechischen Mathematiker ausserordentlich strenge Beweise erstrebten, aber auf die Frage,
wozu eigentlich diese Beweise nötig sind, hätten
sie selbst überhaupt nicht antworten können.
Eine andere Schwäche der durch Alexits und Fenyö versuchten Erklärung
besteht darin, dass sie den Ursprung des mathematischen Beweisverfahrens
aus den Formen des alltäglichen Beweisverfahrens ableiten möchte. Im Sinne
ihrer
Auffassung
wären
die
Menschen
zuerst
im Laufe
der
Diskussionen
des alltäglichen Lebens auf die verwirrenden Widersprüche der Meinungen
aufmerksam geworden, infolgedessen wäre der Wunsch nach der logischen
Beweisführung erwacht, und später hätten auch die Mathematiker diesen
Wunsch auf ihrem eigenen Gebiete zu erfüllen versucht. Das mathematische
Beweisverfahren wäre also nur eine weiterentwickelte Form des alltäglichen
Beweises. — Aber lässt sich in der Tat der Ursprung des exakten mathematischen
Beweises aus solchen
Qualität
vom
Formen
mathematischen
des
Beweis
Beweisens
ableiten,
grundverschieden
die in
sind?
ihrer
Denn
die
Methoden des Beweisens im alltäglichen Leben besitzen nur eine sehr entfernte Ähnlichkeit mit dem mathematischen Beweis. Der nicht-mathematische Beweis kann meistens nur bestrebt sein, die Wahrscheinlichkeit irgendeiner
Behauptung nahezulegen; als Kriterium der Wahrheit gelten aber
in diesen Fällen immer :
Dagegen
mussten
die Praxis, die Erfahrung bezw. die Tatsachen selbst.
die griechischen
44 Vgl. G. SARTON :
Mathematiker des
Altertums sehr
Ancient Science and Modern Civilization, London 1954 p. 20.
Seite 20
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)eben solche Tatsachen in allgemeingültiger Form beweisen, die man aus der
Praxis schon seit Jahrhunderten sehr gut gekannt hatte, und deren Wahrheit man nie bezweifelte. Denn die Mathematik ist ja eben dadurch zu einer
Wissenschaft geworden, dass sie sich — abgesehen von den Prinzipien —
mit der bloss empirischen
dern
erkannte,
dass
Erfahrung der Tatsachen nicht begnügte, sonmeistens
die
alleroffenbarsten
Tatsachen
selbst
des
Be weises bedürftig sind. — Suchen wir also den Ursprung des mathematischen
Beweises in solchen Formen des alltäglichen Beweisverfahrens, die in ihren
Ansprüchen viel bescheidener als der mathematische Beweis sind, so müssten wir noch erklären können :
wieso und warum eigentlich bei den Griechen
der
ausserordentlich
mathematische
Beweis
so
streng
und
anspruchsvoll
geworden ist, — weit über die Möglichkeiten jener Beweisformen hinaus,
die im alltäglichen Leben jemals üblich waren? — Die Theorie von Alexits
und Fenyö gibt auf diese besonders wichtige Frage gar keine Antwort.
Man findet den dritten
Erklärungsversuch über das
griechischen exakten Wissenschaft,
den
wir
hier noch
Entstehen der
erwähnen müssen,
bei B. L. v. d. Waerden.® Er verweist nämlich darauf hin, dass die Griechen
viele mathematische Kenntnisse empirischen Ursprungs von den Aegyptern
und
Babyloniern
fertig
Regeln altorientalischer
übernahmen.
aber
die verschiedenen praktischen
Herkunft nicht immer untereinander im Einklang
waren. Die Babylonier berechneten z. B. den Kreisinhalt nach der Formel
377, dagegen die Aegypter nach der anderen: (dar. Nun mussten die
Griechen, als sie die abweichenden, bloss empirischen und nur fiir bestimmte
praktische Zwecke brauchbaren Regeln kennenlernten, fiir sich entscheiden,
welche von diesen die bessere sei, und wie könnte man den Kreisinhalt noch
genauer berechnen. So wären sie langsam auf den Gedanken der exakten
Ableitung gekommen.
Diese Theorie ist zweifellos bescheidener als die beiden früheren. Sie
sucht den Ursprung
der
exakten Mathematik nicht irgendwo in der Nähe
der Logik, oder auf einem Wege, der der Entfaltung der Logik parallel läuft ;
auch das mathematische Beweisverfahren will sie nicht auf solche Formen
des
Beweisens zurückführen, die im alltäglichen Leben üblich
waren,
sie
möchte statt dessen das Streben nach Exaktheit einfach aus solchen Überlegungen ableiten, die rein mathematischer Art sind. — Es ist in der Tat
sehr wohl möglich, dass zu der Entfaltung der exakten Wissenschaft — beson
-
4 B. L. v. D. WAERDEN :
Science awakening, Groningen 1954. S. 89;
vgl. damit
O. Beckers Kritik über die holländische Ausgabe desselben Buches (1950) in Gnomon
23 (1951) 297 ff: «Interessanter als alle Einzelheiten ist die Gesumtauifassung des
Verf. von der frühgriechischen Mathematik. Die entscheidende Wendung sicht er mit
Recht in dem Auftreten von Theoremen mit Beweisen. Das Motiv liegt nach ihm in der
Übernahme einer nicht immer einheitlichen orientalischen Tradition (wie z. B. die verschiedene Bestimmung des Kreisinhalts durch Aegypter und Babylonier) und der sich
daraus ergebenden Notwendigkeit einer kritischen Entscheidung zwischen ihnen.»
Seite 21
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)ders am Anfang, im Falle des Thales — auch solche Reflexionen beitrugen.
üs ist jedoch ein Mangel dieser an sich wohl treffenden Vermutung, dass
sie jene auffallende und bemerkenswerte
Erscheinung völlig ausser
Acht
lässt, welche sonst in einem anderen Zusammenhang auch v. d. Waerden
selbst mit Recht betonte, dass nämlich die griechischen Mathematiker schon
sehr früh bestrebt
waren, um möglichst alles, selbst die alleroffenbarsten
Tatsachen peinlich exakt zu beweisen. Stellt man die zur Zeit bekannten
ältesten
mathematischen
Beweise
der
Griechen
zusammen,
so
bekommt
man gar nicht den Eindruck, als ob die griechischen Mathematiker die exakte
Wissenschaft mit dem Zweck zustande gebracht hätten, um solche früher
«strittige Fragen» entscheiden zu können, wie z. B. die Berechnung des Kreisinhalts. Im Gegenteil, die ältesten mathematischen
sozusagen
lauter
unbestreitbare,
beinahe triviale
Ableitungen
Tatsachen,
beweisen
die
aus
der
empirischen Praxis auch früher schon längst und ebenso tadellos bekannt
sein mussten. — Nun was mag aber die ältesten Mathematiker veranlasst
haben, um
möglichst alles,
auch offenbare und
wohlbekannte Tatsachen
beweisen zu wollen® — B. L. v. d. Waerdens eben erwähnte Theorie antwortet auf diese Frage nicht.
Man sieht also:
die hier zusammengestellten drei verschiedenen Erklärungsversuche liefern zwar sehr gute
und brauchbare Gesichtspunkte für
die weitere Forschung, aber sie lösen das Problem nicht. Die Frage
auch weiterhin offen:
wie ist die Mathematik zu einer
bleibt
deduktiven Wissenschaft geworden
?
Nachdem die Wissenschaftsgeschichte das Entstehen der griechischen
exakten Mathematik bisher nicht beruhigend erklären konnte,
im
nächsten
Kapitel
mindestens
skizzenhaft
zusammenfassen,
wollen
wir
was
man
über diese Frage auf Grund unserer heutigen Kenntnisse behaupten kann.
Zuerst überblicken wir die diesbezüglichen wichtigsten Angaben der antiken
Überlieferung (Punkt
A), dann ergänzen wir diese Angaben mit einigen
Feststellungen der gegenwärtigen Forschung (Punkt B).
Ill
A)
Die dreizehn Bücher der
Euklidischen
Elemente, die rund um
300 v. u. Z. entstanden, stellen die älteste klassisch gewordene Zusammenfassung der antiken Mathematik dar. Euklids Darstellung der Mathematik
ist — trotz jener teilweise unbedingt berechtigten Einwände, die seitdem
im Laufe der Jahrhunderte gegen sie vielfach erhoben wurden — bis auf
den heutigen Tag sozusagen mustergültig geblieben.* Man kann also mit
4 Man vgl. dazu die Worte von G. PöLyA: o. c. in den Kapiteln «Durchführen
cines Planes» (S. 96 ff.) und «Warum Beweise
?» (S. 225 ff.).
Seite 22
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Recht behaupten, dass der exakte mathematische Beweis der Griechen zur
Zeit Ruklids seine höchste Entwicklungsstufe eigentlich schon erreicht hatte.
Die
Ausbildung und
Entfaltung
der
deduktiven Wissenschaft
muss
also
auf die Zeit vor Euklid fallen. Was weiss die antike Überlieferung über dieses
Zeitalter vor Kuklid?
Der
Verfasser
der ältesten
griechischen
Mathematik-Geschichte
war
Eudemos von Rhodos, ein Schüler von Aristoteles nicht lange vor Euklid,
im 4.
Jahrhundert. Man findet einen kurzen Auszug seines verlorenen Werkes
im Kommentar von Proklos (5. Jahrhundert n. Zw.) zum ersten Buch der
Euklidischen Elemente.
Das ist
das berühmte «Mathematiker-Verzeichnis»
von Proklos. Die wichtigsten Feststellungen dieses Verzeichnisses,
die
uns
interessieren, sind die folgenden.
Der älteste Vertreter der griechischen Mathematik, bzw. der Geometrie,
Thales im 6. Jahrhundert, soll sein Wissen in Aegypten gesammelt und von
dorther diese Disziplin zu den Griechen gebracht haben. Nach dem Text
soll er manches selber erfunden, und in manchem seinen Nachfolgern den
Weg zu den Prinzipien gezeigt haben, dadurch, dass er einige Fragen allgemeiner, einige aber handgreiflicher (in sinnlich wahrnehmbarerer Form)
auffasste (rois pév xadolixbteoor Exmpáldov, toig dé alodmtınatenor) 47
Die nächste, für uns wichtige Feststellung des Verzeichnisses betrifft
jenen Pythagoras, der ebenso im 6. Jahrhundert lebte. Es wird behauptet,
dass Pythagoras die Beschäftigung mit der Geometrie — nach dem Wortlaut des Textes:
diese «Philosophie» — verändert hätte, indem er ihr eine
solche Form gab, die es ermöglichte
dass sie von nun an zu einem Bestandteil der Erziehung des freien Menschen werden konnte. — Mit solchen Ausdrücken wird in unserer Quelle die Behauptung umschrieben, dass die Geometrie, bezw. die Mathematik des Pythagoras nicht mehr eine praktische,
sondern schon eine theoretische Wissenschaft war. Nach antiker Auffassung
steht nämlich die praktische Tätigkeit unter der Würde des freien
Menschen;
der Freie darf sich nur mit untätiger Betrachtung, d. h. griechisch: mit
Theorie beschäftigen. — Man bekommt eine Ahnung davon, wie wesentlich
diese
Behauptung
des
Mathematiker-Verzeichnisses
ist,
erst
dann,
wenn
man daran denkt, dass der mathematische «Satz» griechisch in der Tat Theorema heisst. Auch diese
Benennung zeigt, dass es sich in der griechischen
Mathematik nicht um die Praxis, sondern um die Theorie um ihrer selbst
willen handelte. — Pythagoras soll nach dem Wortlaut des Proklos die entscheidende Wandlung dadurch in die Mathematik gebracht haben, dass er
die
Prinzipien der
Geometrie untersuchte, und ihre Sätze
vom konkreten
Stoff unabhängig (ävlws) auf rein intellektuellen Wege (voegmc) erforschte.
47 Proclus (ed. G. FRIEDLEIN) 65. — Den ganzen Text des Mathematiker-Verzeichnisses übersetzt und zum Teil kommentiert. B. L. v. D. WAERDEN : Science awakening.
9 Acta Antiqua IV/1—4.
Seite 23
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)— Er, Pythagoras soll auch die Theorie der Irrationalen (oder eher:
Theorie der Proportionen?) gefunden*® und
die
kosmischen
die
(= regelmässigen) Körper konstruiert haben.
Dann wird
im Verzeichnis
von
Proklos unter anderem noch erzählt,
dass schon lange vor Euklid auch andere Männer solche systematische Werke
der Mathematik,
also
«Elemente» geschrieben hätten,
wie später
Euklid.
Der erste Systematiker der Mathematik war Hippokrates von Chios im 5.
Jahrhundert, dann Leon in der ersten Hälfte des 4.
Jahrhunderts, und Theudios von Magnesia in der zweiten Hälfte des 4. Jahrhunderts.
Nun wollen wir jetzt sehen, inwiefern die antike Uberlieferung in den
genannten Punkten durch die heutige Mathematik-Geschichte ergänzt oder
modifiziert werden kann.
B)
Was Thales betrifft, scheint die moderne historische Forschung
die Behauptungen des alten Mathematiker-Verzeichnisses nur zu bestätigen.
Man darf vielleicht aus dem Bericht iiber Thales schliessen, dass sich auch die
griechische
Überlieferung
des
orientalischen Ursprungs
mathematischen Kenntnisse bewusst war;
der
empirischen
sie spricht ja deswegen von der
Reise des Thales in Aegypten, und dass er von dorther diese Disziplin zu den
Griechen gebracht
hätte.” — Es geht zwar aus unserem Text nicht eindeutig hervor, inwiefern eigentlich schon die Geometrie des Thales als exakte
Wissenschaft anzusehen sei, aber selbst über diesen Punkt lässt uns der eben
zusammengefasste kurze Bericht vielleicht nicht völlig im Stiche. Es heisst
nämlich, dass Thales seinen Nachfolgern den Weg zu den Prinzipien gezeigt
habe ; als wollte der antike Verfasser des Berichtes mit diesen Worten eben
den Gedanken zum Ausdruck bringen, dass Thales selber zwar die Prinzipien der Mathematik noch nicht gefunden hätte — seine Geometrie wäre
48 Nach der Lectio von G. FRIEDLEIN handelt es sich hier um die Theorie der
Irrationalen; anders gelesen sollte nur von der Theorie der Proportionen die Rede sein.
4° Es ist interessant, dass die antike Überlieferung, wenn sie über die altorientalische Herkunft der rein praktischen, empirischen mathematischen Kenntnisse berichtet,
immer nur von Aegypten und nie von Babylon redet, obwohl die Griechen offenbar manches auch von den alten Babyloniern gelernt haben müssen. Vgl. O. BECKER (Grundlagen
der Math. S. 22): «Die Griechen übernahmen weithin altorientalisches, besonders wohl
babylonisches Material, obwohl die griechische Tradition immer nur von Aegypten als
dem Ursprungslande der Geometrie spricht.» — Was mag wohl der Grund dieser einseitigen, sozusagen schief gewordenen Tradition sein? — Wir glauben, dass man diese
Frage mindestens mit einiger Wahrscheinlichkeit beantworten kann. Auch die griechische
Tradition scheint nämlich davon zu wissen, wie die Algebra auf dem Ausstrahlungsgebiet
der babylonischen Kultur hochentwickelt war. Proklos sagt z. B., dass bei den Phénizicrn
die Kenntnis der Zahlen weit entwickelt war, eben infolge des Handels und der vielen
praktischen Beschäftigung mit der Rechentechnik (FRIEDLEIN p. 65). — In der Zeit
jedoch, als Eudemos im 4. Jahrhundert die erste Mathematik-Geschichte verfasste, war
die griechische Mathematik schon völlig geometrisiert. Deswegen konnten die Griechen
ihre alten Lehrmeister auf dem Gebiete der Geometrie mit einigem Recht allerdings eher in
den Aegyptern als in den Babyloniern vermuten. Denn wir haben ja schon gesehen, dass
die Acgypter in der Tat den Kreisinhalt z. B. genauer berechnen konnten, als die Babylonier. Man konnte also in der Zeit der geometrisierten griechischen Mathematik gewissermassen schon eine nähere Verwandtschaft mit der ägyptischen Geometrie als mit der
babylonischen Algebra fühlen.
Seite 24
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)also noch keine im späteren Sinne des Wortes «definitorisch-axiomatisch
begründete Wissenschaft» gewesen —, aber er hätte dennoch die erste Anleitung
zu einer solchen Grundlegung erteilt. Und das alles soll dadurch geschehen
sein,
dass Thales einige
Fragen «allgemeiner,
einige jedoch handgreiflicher
auffasste. — Man hat beinahe den Eindruck, als liesse sich selbst noch diese
Behauptung der Überlieferung mit bekannten historischen Tatsachen belegen.
Es ist ja bekannt, dass den Begriff des geometrischen «Winkels» in der Tat
Thales, oder mindestens das Zeitalter des Thales einführte; und das war
gewiss eine bedeutende wissenschaftliche Verallgemeinerung.° Das Streben
nach Allgemeingültigkeit muss also schon in der Wissenschaft des Thales
zur Geltung gekommen sein. — Dabei betont unser Text auch die andere
Seite:
Thales soll andere Fragen in handgreiflicher Form behandelt haben.
— Es ist kein Zufall, dass dieser Zug der thaletischen Wissenschaft in der
Überlieferung betont wird. Kaum um einige Zeilen weiter lesen wir in demselben
Bericht über Pythagoras gerade das Gegenteil dessen; Pythagoras
soll die Sätze der Mathematik schon unabhängig vom konkreten Stoff (adAws),
auf rein intellektuellem Wege (voso@c) erforscht haben. Diese letztere Behauptung kontrastiert also die Wissenschaft des Pythagoras mit derjenigen des
Thales. — Was soll aber heissen, dass Thales einige Fragen der Geometrie
«in handgreiflicher Form» behandelte? — Auch diese Frage lässt sich beantworten, wenn wir zunächst die andere genauer prüfen :
ob Thales seine Sätze
«beweisen» konnte, und in welcher Form? — Die antike Überlieferung berichtet in der Tat von den «Beweisen» des Thales,” aber sie gibt, leider, nicht
genau an, worin eigentlich der Beweis bestand. Die moderne Interpretation
kann zu der Klärung dieses Problems in zwei Punkten beitragen; erstens
kann sie nämlich daran erinnern, dass das griechische Wort für «beweisen»,
der Terminus der
mathematischen
Fachsprache,
anodaryövaı
nach
seiner
ursprünglichen Bedeutung eigentlich nur «zeigen» hiess; zweitens kann aber
die moderne Wissenschaftsgeschichte auch an eine Beobachtung erinnern,
die ermöglicht das Beweisverfahren des Thales mit grosser Wahrscheinlichkeit zu rekonstruieren.” — Euklid stellt nämlich am Anfang
Buches das sog. Axiom der Kongruenz, das
seines ersten
Zpaouolew-Axiom auf:
die sich decken ( = die aufeinander passen), sind gleichy.5*
«Dinge,
Das Wort égao-
50 Vel. O. BECKER: Gnomon. 23 (1951) S. 298: «Im übrigen ist gerade die Einführung
des Winkelbegriffs (statt des sgt) eine wesentliche neue Errungenschaft der frühgricchischen Geometer (Scheitelwinkel, Basiswinkel, Winkel im Halbkreis), die von weittragenden Folgen war (Winkelsumme im Dreieck, woraus vielerlei abgeleitet werden konnte).»
51 Sieh Proclus (ed. FRIEDLEIN) 157,
52 Ich fasse im folgenden die Beobachtungen von K. v. Fritz (s. oben die Anm. 21)
— teilweise auch über seine Feststellungen hinausgehend — zusammen.
53 Euel. I Kowal ¿vou
7:
td Epagudtovra ér'dlhijia loa addnhow éativ.
«quae inter se congruunt, aequalia sunt» (I. L.
Herpercs Übersetzung). «Was sich deckt,
ist gleich» (A. BECKER). «Les choses qui coincident l’une avec
elles» (P. TANNERY).
l’autre
sont égales entre
Seite 25
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)pócew
(«auf einander passen») kommt jedoch später bei Euklid nirgends
in einem Lehrsatz, nur in diesem Axiom und in den Beweisen einiger Lehrsätze vor. Es ist also auffallend, dass ein Axiom zwar so allgemein formuliert
und dann doch eigentlich nur für zwei Sätze gebraucht werde, obwohl sich
— wie man bemerkte — manche Unstimmigkeiten in den Gleichheitsdefinitionen bei Euklid leicht hätten vermeiden lassen, wenn von der Deckungsmethode ein etwas reichlicher Gebrauch gemacht worden wáre.* Euklid ist
also offensichtlich bestrebt, das Anwer.den des genannten Axioms möglichst
zu vermeiden. Wir wissen jedoch aus dem Text von Proklos, dass man früher
die empirische
Methode
des Aufeinanderpassens,
die
épaguólew-Methode
auch in solchen Beweisen benutzte, die bei Kuklid gar nicht mehr vorkommen.
«Diese Methode muss also einmal in viel weiterem Umfang angewendet worden sein, als dies bei Euklid der Fall ist. Sie scheint auf den ersten Anfang
der griechischen Mathematik zurückzugehen, und es ist dann nicht leicht,
es als einen reinen Zufall zu betrachten, dass von den fünf Sätzen, die dem
Thales in der antiken Überlieferung zugeschrieben. werden, vier sich direkt und
der fünfte indirekt mit der Deckungsmethode beweisen lassen.» Geht man
noch weiter, so findet man, dass bei Proklos in der Tat ein Beweis mit der
empirischen Deckungsmethode auch für einen solchen Satz genannt wird,
von dem es früher hiess, dass er schon durch Thales auf irgendeine Weise
«bewiesen» worden sei.” Man kann also auf Grund dieser Beobachtungen
annehmen, dass das Beweisverfahren des Thales wohl eben in der Anwendung
jener empirischen Deckungsmethode bestand, welche man früher zwar reichlich verwandte, später jedoch möglichst auszuschalten versuchte.” Thales
hat also seine Sätze wohl dadurch bewiesen, dass er die von ihm behandelten geometrischen Figuren «auf einander passte», und die Wahrheit seiner
Behauptungen auf diese Weise veranschaulichte, «zeigte». Im ursprünglichen
Sinne des Wortes
áxodeixvóva:
war
es
wirklich ein «Beweis» — allerdings
noch von einer völlig anschaulichen, empirischen Art. — Es ist wohl möglich, die Worte von Proklos, dass nämlich Thales manches in der Geometrie
noch «in handgreiflicher Form» behandelte, in diesem Sinne zu verstehen,
54K. v. Fritz: o. c. 8. 77.
55 K. v. FrITZ: ebd.
56 Proclus (ed. FRIEDLEIN) p. 157. — Es handelt sich hier um den «Satz», der besagt,
dass «der Durchmesser den Kreis halbiert». Euklid hat diesen «Satz» in die 17. Definition
seines ersten Buches aufgenommen; dadurch wurde jedoch seine Definition überbestimmt,
vel. K. v. Fritz:
o.
c.
”K.v. Fritz: 0.c.8.94: «Dass im Anfang die anschauliche Evidenz eine nicht
unbeträchtliche Rolle gespielt hat, zeigt die in einem frühen Stadium reichliche Verwendung der Deekungsmethode, während umgekehrt die fortschreitende, wenn auch
bis auf Euklid nicht vollständige Ausschaltung dieser Methode und das sichtliche Bestreben Euklids, den letzten Überbleibseln der Methode, die er nicht vermeiden kann, cin
axiomatisches Fundament zu geben und sie auch sonst ihres empirischen Charaktors
so sehr als möglich zu entkleiden, REIDEMEISTER Recht geben : das Charakteristische
der griechischen Mathematik ist, dass sich in ihr die Umwendung vom Anschaulichen
Begrifflichen
vollzieht.»
Seite 26
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)d. h. also, dass für Thales die Evidenz noch die empirische, anschauliche
Evidenz war. Zu seiner Zeit erfolgte also noch nicht jene grundsätzliche
Wandlung
in
der
griechischen
Wissenschaft,
die
im
Mathematiker-Verzeichnis von Proklos der Tätigkeit des Pythagoras zugeschrieben wird.
Was Pythagoras anbelangt, ist die heutige Wissenschaft den Behauptungen des Mathematiker-Verzeichnisses gegenüber sehr skeptisch. Unsere
ältesten Quellen über Pythagoras scheinen nämlich noch gar nichts davon zu wissen, dass er ein grosser Mathematiker und Philosoph gewesen wäre.% Versucht
man die ersten Anfänge der späteren Pythagoras-Legende wiederherzustellen,
so
stösst man
schliesslich auf eine
Bewegung, eine
Art «pythagoreischer
Romantik», die gegen Ende des 5. und am Anfang des 4. Jahrhunderts in
den aristokratischen und zugleich spekulativ und religiös ergriffenen Kreisen
Unteritaliens und Siziliens sich ausgebreitet hatte5 Aller Wahrscheinlichkeit nach ist der «Philosoph und Mathematiker Pythagoras» erst die Schöpfung
dieser Zeit und dieser Kreise. Es kann auch kein Zufall sein, dass Platon
und Aristoteles meistens nur die Pythagoreer erwähnen,
aber so gut wie
niemals von Pythagoras selbst reden. Die moderne Forschung hat auch über
jene mathematischen Entdeckungen, die in der späteren Überlieferung dem
Pythagoras zugeschrieben werden, feststellen können,
aus viel älteren Zeiten stammen,
zum
dass diese zum
Teil
Teil aber erst späteren Ursprungs
als das 6. Jahrhundert v. u. Z. sind. — Nach all dem wird es wohl niemanden
mehr
wundernehmen,
dass man
den
Bericht
des
nisses über Pythagoras sehr skeptisch auffasste ;
einen
Teil
der
dieser
Beziehung
Pythagoras-Legende.
einige Vorsicht.
—
Mathematiker-Verzeichman erklärte auch ihn für
Es
empfiehlt
sich
Denn man
darf doch
nicht
jedoch
in
vergessen,
dass auch sehr zuverlässige antike Quellen hie und da über die arithmetischen
Studien der Pythagoreer des 5.
sogar, dass es die Pythagoreer
befassten.fl
Jahrhunderts berichten. Aristoteles behauptet
waren,
die
sich
als erste mit
padjuata
Ebenso war auch nach Platon*? die grösste und erste von den
Wissenschaften der Pythagoreer die Lehre von den Zahlen. Und die moderne
Forschung hat in der Tat vermocht — wie man es bald sehen wird —, mindestens
einen
Teil
der pythagoreischen
Wissenschaft des
5. Jahrhunderts
wiederherzustellen. Vergleicht man aber die zurückeroberte pythagoreische Mathe-
58K. REINHARDT:
Parmenides und die Geschichte der griech. Philosophie,
Bonn 1916 8. 233 f. — In demselben Sinne spricht über Pythagoras auch E. FRANK :
Pluto und die sogenannten Pythagoreer, Halle/Saale 1923. S. 67 und dazu besonders
die Anm. 166 auf S. 356.
59 K. REINHARDT: 0. c. $. 232.
$0 Vgl. K. REIDEMEISTER: Das exakte Denken der Griechen, Hamburg 1949.
S. 20 und 51-52; E. Sacs: Die fünf platonischen Körper, Berlin 1917.
81 Aristoteles, Met. 5. 985 b 23 — 24. — Die Pythagoreer verstanden unter «Mathema»
ein geordnetes System mit Beweisen ; zur Deutung des Wortes vgl. K. REIDEMEISTER :
o. c. 8 52: páúdnia «eine Zusammenstellung mathematischer Sätze und Beweisen.
$2 Platon, Epinomis 990 C,
Seite 27
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)matik damit, was im Verzeichnis von Proklos über Pythagoras selbst berichtet
wird, so muss man erstaunt feststellen, dass die Behauptungen der antiken
Quelle über Pythagoras, wenn auch nicht auf diese halb-legendenhafte Gestalt,
so doch mindestens auf die Wissenschaft der Pythagoreer zuzutreffen scheinen.
Diese Mathematik ist in der Tat schon auf Prinzipien gebaut, und sie erforscht
ihre Sätze wirklich «vom konkreten Stoff unabhängig und auf rein intellektuellem Wege». Deswegen kam auch K. Reidemeister zu dem Schlusse, dass
die Begründer der exakten Wissenschaft eigentlich die Pythagoreer des 5.
Jahrhunderts gewesen seien.® Man hat also beinahe den Eindruck, als hatte
das
Verzeichnis
von
Proklos diese
Feststellung nur
zurückprojiziert
auf
jenen legendenhaften Pythagoras, den die Sekte der Pythagoreer zu ihrem
Namengeber wählte.
— Damit ist natürlich das
Entstehen der exakten
Wissenschaft noch gar nicht erklärt, aber man weiss mindestens von einer
merkwürdigen Übereinstimmung zwischen der antiken Überlieferung und
der modernen Forschung : die Tradition schreibt die Begründung der exakten
Wissenschaft dem Pythagoras zu,
die erste
während die moderne
Vertreterin der deduktiven
Mathematik in der
Rekonstruktion
Arithmetik
der
Pythagoreer erblickt.
Aus dem kurzen Bericht des Proklos über die ältesten Systematiker
der deduktiven Wissenschaft interessiert uns am meisten der Name
des
Hippokrates. Der grösste und berühmteste Geometriker des 5. Jahrhunderts,
Hippokrates, von der Insel Chios gebürtig, hat sich nach der Tradition längere Zeit (etwa von 450—430) in Athen aufgehalten. Fr soll seinen Lebensunterhalt hier durch
«Unterricht
in
Geometrie» verdient
haben."
Nach
Proklos war Hippokrates der erste, der «Elemente» zusammengestellt hatte.
Die heutige Forschung bezweifelt die Glaubwürdigkeit dieses Berichts überhaupt nicht. Denn wir können uns ja ein sehr zuverlässiges Bild vom mathematischen Wissen des
Hippokrates verschaffen.
Es ist nämlich der wörtliche Bericht des Eudemos von Rhodos über die sog. «Quadratur der Möndchen»
(umrioza,
ben,
und
lunulae) des Ilippokrates glücklicherweise erhalten geblieauf Grund
dieser
kostbaren
«Inkunabel»
der voreuklidischen
Geometrie erscheint uns die Wissenschaft des Ilippokrates in einem solchen
Licht, dass man es für möglich hält:
Hippokrates hat allerdings schon
versuchen können die mathematischen Kenntnisse seiner Zeit in eine streng
aufgebaute logische Ordnung zusammenzufassen.
— Dabei wird die Angabe
des
Proklos über
diese
erste
systematische
Darstellung
der
griechischen
63 K. REIDEMEISTER
: 0. c.8. 52. — Wir wollen uns mit dieser Feststellung von
K. REIDEMEISTER im letzten Kapitel der vorliegenden Arbeit ausführlicher beschäftigen.
64 Zur allgemeinen Orientierung sowohl über Iippokrates, wie auch über die
Frühgeschichte der griechischen Wissenschaft vel. man das sehr unterhaltende Büchlein
von G. Hauser: Die Geometrie der Griechen von Thales bis Euklid. Luzern 1955.
6 Man findet diesen Bericht des Eudemos bei Simplikios, dem Aristoteles-Kommentator des 6. Jahrhunderts n. Zw.;
vgl. dazu O. Becker:
Grundlagen der Mathematik,
Seite 28
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Mathematik schon im 5. Jahrhundert v. u. Z. merkwürdigerweise auch von
einer anderen Seite her, durch die moderne Forschung sozusagen bestätigt.
Die neueste Forschung ist nämlich völlig unabhängig von diesem Bericht
über die «Elemente des Iippokrates» zur Vermutung gekommen, dass es
schon im 5. Jahrhundert, also in der Zeit vor 400, auch einen schriftlich
fixierten Lehrgang der Zahlentheorie geben musste,
welcher später ohne
erhebliche Änderungen, evtl. nur verkürzt in das VII. Buch der Euklidischen
Elemente übernommen wurde.® Die Elemente des Hippokrates und dieser
vermutete
«Lehrgang
der Zahlentheorie» müssen
aller
Wahrscheinlichkeit
nach mathematische Werke derselben Art gewesen sein. — Lehrreich ist
für uns der Bericht des Proklos über
Hippokrates darum,
weil man auf
Grund dessen eine sehr wichtige Vermutung aufstellen kann. Hat Hippokrates in der Mitte oder in der zweiten Hälfte des 5. Jahrhunderts schon
versuchen können, das mathematische Wissen seiner Zeit in systematischer
Ordnung zusammenzufassen, so müssen die Anfänge der deduktiven Wissenschaft allerdings auf die Zeit vor Hippokrates fallen.
Die allzu
knappen Angaben
des
Mathematiker-Verzeichnisses
lassen
sich einigermassen damit ergänzen, was die moderne historische Forschung
aus der voreuklidischen Mathematik der Griechen rekonstruieren konnte.
Am wichtigsten sind für uns in diesem Zusammenhang zwei Arbeiten; die
eine von O. Becker aus dem Jahre 1936, und die andere von B. L. v. d. Waerden aus 1947/49.
O. Becker hat nämlich aus dem IX. Buch der Euklidischen Elemente
die sog. altpythagoreische Lehre vom Geraden und Ungeraden aussondern
können.” Es ist ihm nachzuweisen gelungen, dass die letzten sechzehn Sätze
dieses Buches bei Euklid eigentlich nur einen Anhang darstellen, den entweder der Verfasser der Klemente selbst, oder mindestens einer seiner ältesten
llerausgeber noch im Altertum der Aufbewahrung am Ende der Rolle
aus Pietätsgründen für würdig befand. Mit diesen sechzehn Sätzen hängt
bei Euklid am Ende des X. Buches der 27. Appendix (ed. Heiberg) zusammen. Diese insgesamt 17 Sätze bilden die sozusagen vollständige Lehre vom
Geraden und Ungeraden, deren Entstehungszeit durch O. Becker auf die
Mitte oder auf die erste Hälfte des 5.
Jahrhunderts gesetzt wird. Die Datierung
ist zwar nur vermutlich, aber diese Sätze stellen allerdings das älteste zur
Zeit bekannte griechische «Mathema» dar.
Ähnlicherweise konnte B. L. v. d. Waerden feststellen, dass die ersten
36 Sätze des VII. Euklidischen Buches noch aus der Zeit vor 400 stammen.
6 Vol. B. L. v. p. WAERDEN: Math. Ann. 120 (1947/49) 145
— 146.
O. Becker: Die Lehre vom Geraden und Ungeraden im neunten Buch der
Euklidischen Elemente, Quellen und Studien zur Gesch. der Math., Abt B. Bd. 3 (1936)
533
$815, L. v. D. WAERDEN: Die Arithmetik der Pythagoreer I., Math. Ann. 120
(1947/49) 127-153.
Seite 29
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Bei Boetius (5.
Jahrhundert n. Zw.) ist nämlich ein
mathematischer Beweis
des Archytas (430—360) erhalten geblieben.° In seinem peinlich exakten
Beweis setzt nun Archytas die Kenntnis solcher mathematischer Sätze voraus, die man im VII. und VIII. Buch bei Euklid wiederfindet. Wir müssen
also annehmen, dass die durch Archytas als bekannt vorausgesetzten mathematischen Sätze zu seiner Zeit in der Tat schon in irgendeinem mathematischen Handbuch schriftlich fixiert waren. Prüft man aber die logische Aufeinanderfolge sämtlicher Sätze, die nach dem Zeugnis des erhaltenen Archytas-
Beweises diesem alten Mathematiker schon als schriftlich fertig vorliegendes Gedankengut bekannt sein mussten, so bekommt man ein geschlossenes
Ganzes, nämlich die ersten 36 Sätze des VII.
Euklidischen Buches.
Dieses
kompakte Ganze ist nach v.d. Waerden ein pythagoreischer Lehrgang der
Zahlentheorie aus dem 5. Jahrhundert, oder mindestens ein Teil von einem
solchen Lehrgang.
Überblickt man nun diese Ergebnisse der modernen Forschung und
jene alte Überlieferung, die wir eben besprochen hatten, so lassen sich die
wichtigsten Angaben, die uns interessieren, in den folgenden fünf Punkten
zusammenfassen :
1. Der erste
griechische
Mathematiker
des
6.
Jahrhunderts,
Thales
hat in seinen «Beweisen» nur noch die Evidenz der Anschaulichkeit erstrebt.
Seine Wissenschaft war noch vorwiegend empirischer Art.
2. Entweder in der Mitte oder noch in der ersten
Hälfte des 5. Jahrhunderts entstand die pythagoreische Lehre vom Geraden und Ungeraden
(Eucl. IX 21—36 und X App. 27), das älteste zur Zeit bekannte deduktive
Lehrstiick der Griechen.
3. Um die Mitte des 5.
Jahrhunderts war Hippokrates von Chios, der
Verfasser der Möndchen-Quadratur, in Athen tätig;
er war der erste, der
schon Elemente zusammengestellt hatte.”
4. Man hat noch im 5.
Jahrhundert jenen Lehrgang der pythagoreischen
Zahlentheorie zusammengestellt und schriftlich fixiert, der fiir uns bei Euklid
in den Sätzen 1—36 des VII. Buches erhalten blieb.
5. Zwischen 430 und 360 v. u. Z. lebte Archytas, der noch jene alte
Auffassung vertrat, nach welcher die Arithmetik der Geometrie vorzuziehen
sei. In der Zeit nach ihm erfolgte die Geometrisierung der griechischen Arithmetik.
Dies sind die
wichtigsten
Angaben,
die man bei
der
Beantwortung
der Frage, wie die deduktive Mathematik entstand, berücksichtigen muss.
Was die Beweise, die Deduktionsart dieser alten (in den Punkten 2, 3,
4 und
5 zusammengefassten) griechischen Mathematik betrifft,
kann man
69 Boctius, De inst. mus. IH 11 (ed. G. FRIEDLEIN) 1867. 285.
70 Die mathematischen Sätze, die Hippokrates von Chios schon kennen musste,
werden bei G. HAUSER: o. c. 105 ff, zusammengestellt.
Seite 30
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)folgendes feststellen. Bereits sehr früh waren in der pythagoreischen Mathematik die Ansprüche an die Strenge der Beweise sehr hoch. Das sehen wir
etwa an der Lehre vom Geraden und Ungeraden im IX. Buch der Elemente.
Sätze, wie Eucl. IX 21—29, sind jedem Rechner selbstverständlich, werden
aber ausdrücklich formuliert und bewiesen. Andere Sätze,
wie IX 30—32
sind sofort auch in sich einleuchtend, werden aber dennoch peinlich exakt
aus noch einfacheren Tatsachen abgeleitet. — In dem Hippokrates- Fragment
über die Quadratur der Môndchen werden Ungleichungen, die man ohne
weiteres
aus
einer
Figur
hätte entnehmen
können,
auf das
sorgfältigste
bewiesen. (Man begnügt sich also nicht mehr mit der bloss anschaulichen
Evidenz !) — Dasselbe gilt für sämtliche Sätze und Beweise des VII. Buches
bei Euklid. — Bei Archytas wird die genaue Ausführung aller einzelnen
Beweisschritte sogar bis zur Pedanterie ibertrieben.?!
Man sieht also, dass es so gut wie unmöglich ist, irgendeinen Übergang
zu beobachten zwischen dem Beweisverfahren des Thales und jenem anderen,
welches die Pythagoreer vertreten. Es kann auch gar nicht davon die Rede
sein, dass der strenge deduktive Beweis
der Mathematik irgendwie langsain und tastend sich ausgebildet hätte.
Die neue Art der Beweisführung
ist in ihrer vollen Strenge auf einmal plötzlich da bei den Pythagoreern,
ohne dass man es sich vorläufig erklären könnte, wie sie eigentlich zustande
kam. Wir müssen eben einfach feststellen, dass in der verhältnismässig kurzen Zeitspanne zwischen Thales und den Pythagoreern die deduktive Wissenschaft irgendwie zur Welt gekommen ist. — Es bliebe nur noch zu erklären,
wie
und
warum eigentlich
diese plötzliche
und überraschende
Wandlung
eintrat?
IV
Die bisherigen Betrachtungen haben die Vermutung nahegelegt, dass
die deduktive Mathematik eigentlich die Schöpfung der Pythagoreer gewesen sei.
Denn sie haben jene ältesten mathematischen Sätze und
zusammengestellt, auf Grund
einer
deduktiven
welcher
man schon auf das
Wissenschaft schliessen
noch gar nichts sagen können:
kann.
Aber
Beweise
Vorhandensein
darüber
haben
wir
was eigentlich die Pythagoreer zu diesem
bedeutenden Schritt veranlasst haben mag? Wie kamen sie überhaupt auf
den Gedanken, dass eine Behauptung mathematischen Inhalts sich auch in
solcher Form beweisen lässt, nicht nur in der Art, wie es zu seiner Zeit Thales
noch getan hatte? Und wie ist es möglich, dass sie zu einer so frühen Zeit
schon so strenge Beweise lieferten, dass man sie auch später noch kaum über-
?! Die Charakterisierung dieser Sätze sich bei v. D. WAERDEN :
139
— 140, bezw. bei G. HAUSER
: o. c. S. 107 (über Hippokratos).
Math. Ann. 120
Seite 31
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)treffen konnte? Denn bemerken wir sogleich, dass das allererstaunlichste an
der Wissenschaft der Pythagoreer gerade die Strenge ihrer Beweise ist.72
Die frühere Forschung scheint nur die Tatsache selbst festgelegt zu
haben — nämlich in der Behauptung, dass die wissenschaftliche Mathematik
der Griechen mit den Pythagoreern beginnt —, aber sie hat eine Antwort
auf die vorhin genannten Fragen noch überhaupt nicht versucht. K. Reidemeister vertrat z. B. den eben erwähnten Gedanken, dass also die Pythagoreer
die Begründer der wissenschaftlichen Mathematik sind, mit den folgenden
Worten:
«Die
bestánde
Pythagoreer
auf
entdeckten
Hypothesen
die
Möglichkeit,
zurückzuführen,
aus
mathematische
denen diese
Tat-
Tatbestände
durch Denken gefolgert werden können. Damit entdeckten sie aber zugleich
einen Weg, der aus dem Anschaulichen heraus zu geometrischen Tatsachen
führt, die nur dem Denken zugänglich sind.»
Überlegt man sich diese Worte, so wird man in der Tat kaum etwas
an ihnen auszusetzen haben, denn sie beschreiben ja tadellos die Leistung
der Pythagoreer.
auch sinnlich
Sie haben wirklich die mathematischen Tatbestände (die
wahrnehmbar sind!) auf Hypothesen (also auf rein gedankliche
Elemente)
schen
Tatbestände
konnten.
aus
den
Kein
Wunder,
Hypothesen
durch
dass
dieselben mathemati-
Denken
gefolgert
werden
Der Weg führte nicht nur aus dem Anschaulichen, sinnlich Wahrnehmbaren
vom
zurückgeführt.
heraus
zu
Gedanklichen
dem
zurück
rein
zu
Gedanklichen,
dem
sinnlich
sondern
auch
Wahrnehmbaren.
umgekchrt,
Das
überraschende war eher, dass man von den Ilypothesen auch zu solchen anderen
Tatsachen gelangen konnte, die nicht mehr anschaulich, nur dem
Denken
zugänglich sind. K. Reidemeister versäumt es auch nicht diese Errungenschaft der Pythagoreer an einem
Beispiel zu illustrieren. Wie er schreibt
:
«Die pythagoreische Lehre vom (ieraden und Ungeraden gipfelt nämlich
in dem Nachweis, dass die Diagonale d eines Quadrates und die Quadratseite s desselben
nicht
mit derselben
Einheitsstrecke
können. (Das heisst in der Sprache der Mathematik:
e gemessen
werden
die Inkommensurabilität
1 Die logische Strenge der pythagoreischen Mathematik überrascht selbst die
besten Kenner dieses Zeitalters. O. BECKER bemerkt z. B. in seiner Kritik über v. D.
WAERDENS Buch (Science awakening) zu jener Vermutung, dass Euklids VII. Buch
noch aus der Zeit vor 400 stammt : «die vollendete Form von 7 könnte durch eine spätere
Überarbeitung, etwa durch die Mathematiker der Akademie zustande gekommen sein». —
Man versteht, wodurch dieser leichte Zweifel des Kritikers ausgelöst wurde. Die Komposition des VII, Euklidischen Buches ist nämlich so geschlossen kompakt, dass selbst
BECKER sich fragen musste : ob man doch so etwas schon im 5. Jahrhundert zustande
bringen konnte? — Aber kaum ist der Zweifel aufgetaucht, so musste er schon vor dem
stärkeren Argument weichen: «Indessen macht der Verfasser (d. h. v. D. WAERDEN)
dagegen das gewichtige Argument geltend, dass bei einer streng logischen Untersuchung,
wie sie die Begründung der Zahlentheorie in 7 darstellt, eine Unterscheidung von Inhalt
und Form untunlich ist.» — O. BECEERs Worte findet man in Gnomon 23 1951 S. 299.
9 K. REIDEMEISTER: 0. c. 8. 52.
Seite 32
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)der Quadratdiagonale zur Seite.) Das lässt sich nicht veranschaulichen (man
kann die Inkommensurabilitàt wirklich nicht mehr sinnlich wahrnehmen) —
wie sich etwa der Satz des Pythagoras veranschaulichen lässt —, nur denken
und erschliessen.»7# — Natürlich kann man mit diesen Feststellungen einverstanden sein, es fragt sich nur, ob wir daraus auch verstehen, wieso eigentlich die Pythagoreer auf den rätselhaften Einfall kamen, die sinnlich wahrnehmbaren mathematischen Tatbestände auf Hypothesen
zurückzuführen
?
Was wollten sie überhaupt mit ihren Hypothesen erreichen?
ja kaum denkbar, dass sie im voraus geahnt hätten:
Denn es ist
auf dem Wege der
Hypothesen werden sie einmal auch so etwas entdecken, was man gar nicht
mehr veranschaulichen, nur denken und erschliessen kann,
eben erwähnte Inkommensurabilitàt. — Mit einem Wort:
wie z. B. die
die vorigen Zitate
von Reidemeister beschreiben zwar die Tatsachen genau, und sie erklären,
was eigentlich in der pythagoreischen Mathematik vor sich ging, aber sie
geben dennoch keine historische Erklärung dafür. Man versteht aus ihnen
nicht wie das alles stattfinden konnte.
Will man das Entstehen der deduktiven Wissenschaft historisch erklären, so muss man vor allem die Methoden des Beweisens im Falle jener Sätze
genauer untersuchen, die nach unserem heutigen Wissen aus der ältesten
Zeit der deduktiven Mathematik stammen. O. Becker, der die Lehre vom
Geraden und Ungeraden in ihrer ursprünglichen Form wiederherstellte, hat
selber gezeigt, wie man eine solche Untersuchung anstellen kann, und sein
Beispiel überzeugt auch davon, dass eine solche Prüfung manches Licht
auf diese frühe Epoche der Wissenschaft werfen kann. Er konnte z. B. den
archaischen Charakter jener Züge nachweisen, die für die altpythagoreische
Lehre kennzeichnend sind. Ähnlich wollen wir jetzt das allgemeine Beweisverfahren der ältesten mathematischen Sätze untersuchen.
Vor allem interessiert uns die Frage, ob man jene Erklärung bestätigen könnte, die K. v.
Fritz versuchte (vgl. das II. Kapitel dieser Arbeit),
als er die Entfaltung des mathematischen
Beweisverfahrens mit derjenigen
der Logik verglich? Wie steht es im Falle der ältesten mathematischen Sätze?
Ist es wirklich so, dass schon im 5. Jahrhundert die komplizierten Sätze im
Beweis auf einfachere Prämissen zurückgeführt wurden? Nehmen wir z. B.
einen Satz aus der Lehre vom Geraden und Ungeraden.
Der Satz Kucl. IX 22 besagt:
Setzt man beliebigviele ungerade Zahlen
zusammen und ist ihre Anzahl gerade, so muss die Summe gerade sein. —Dieser Satz wird in seinem Beweis in der Tat auf den noch einfacheren IX 21.
zurückgeführt: Setzt
Summe gerade. Der
folgende:
man beliebigviele gerade Zahlen zuswmmen, so ist die
Gedankengang des Beweises für den Satz IX 22. ist der
Nachdem wir beliebigviele ungerade Zahlen zu addieren haben,
— Das Zitat ist mit meinen eigenen Worten (in Klammern) ergänzt.
Seite 33
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)deren Anzahl jedoch gerade ist, können wir zuerst aus jeder ungeraden Zahl
die Einheit subtrahieren. Dadurch werden die gegebenen ungeraden Zahlen
zu geraden Zahlen, da im Sinne der 7. Definition des VII. Buches die ungerade
Zahl sich eben um die Einheit von einer geraden Zahl unterscheidet. Diesubtrahierten Einheiten zusammen bilden auch eine gerade Zahl, da ja ursprünglich
ungerade Zahlen in gerader Anzahl gegeben waren. Wir haben also eigentlich nur gerade Zahlen zu addieren, für welche der Satz IX 21. gültig ist. —
Der Beweis besteht also in diesem Fall tatsächlich daraus, dass der «kompliziertere» Satz (IX 22.) auf die einfachere Prämisse (Satz IX 21.) zurückgeführt
wird. Ähnlich wird auch der Satz IX 21. in seinem Beweis auf die noch einfachere
Definition der geraden Zahl (VII Def. 6),
als auf seine Prämisse
zurückgeführt.
Man wäre also geneigt, auf Grund solcher direkter Beweise, die in der
Tat auch schon in der ältesten Zeit benutzt wurden, jene Theorie restlos
zu bejahen, welche den Ursprung der mathematischen Deduktion eben in
dieser Art von
Beweis erblickt. — Man wird jedoch diese Frage etwas vorsichtiger behandeln wollen, wenn man daran denkt, dass neben dem direkten Beweis schon in der ältesten Zeit häufig auch eine völlig andere Art des
Beweisverfahrens benutzt wurde.
Es lohnt sich vor allem eine kurze Statistik der pythagoreischen Beweise zu überblicken.
Die
Lehre
vom Geraden und Ungeraden besteht insgesamt aus
17
Sätzen. Von diesen Sätzen sind die Beweise einiger nicht in ihrer ursprünglichen Form überliefert. Euklid hat nämlich die alten Beweise hie und da
überarbeitet,
weil er dadurch die ganze Lehre mindestens äusserlich enger
in das Gefüge seines Werkes hineinbauen wollte. O. Becker hat allerdings
gezeigt, dass man selbst in diesen Fällen die alte Form des Beweises ziemlich leicht wiederherstellen
kann. — Nun ist es aber interessant, dass von
diesen 17 Sätzen 5 mit indirekter Methode bewiesen werden;
in einem 6.
Fall ist der Beweis nicht nur indirekt, sondern darüber hinausgehend :
eine
deductio ad absurdum. Zieht man auch die Rekonstruktionen von Becker
in Betracht, so steigt die Anzahl der indirekten Beweise noch höher, nämlich auf 8.
Beinahe zur llälfte werden also die Sätze über das Gerade und
Ungerade
indirekt
bewiesen.
Diese
verhältnismässig
häufige
Anwendung
des indirekten Beweises fällt selbstverständlich auf. Man fragt sich unwillkürlich,
ob dem indirekten
Beweis nicht eine ganz besondere Bedeutung
zukäme, nachdem er ja doch so oft benutzt wurde?
Man wird in dieser Vermutung noch weiter bestärkt, wenn man den
Beweis jenes Archytas-Satzes prüft, welcher für v. d. Waerden die Gelegenheit bot, um die pythagoreische
Herkunft des VII.
Euklidischen Buches
nachzuweisen. Sowohl der Satz des Archytas, wie auch die meisten jener
Sätze, die zu seinem Stammbaum gehören, werden indirekt bewiesen. Von
den ersten 36 Sätzen des VII. Euklidischen Buches sind die Beweise in
Seite 34
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Fallen indirekt. Ja, es gibt auch solche Sätze in diesem VII. Buch, die heute
zwar auf den ersten Blick so aussehen, als hätten sie einen direkten Beweis,
aber prüft man sie genauer, so stellt es sich bald heraus, dass der Gedankengang ihres Beweises eigentlich indirekt war, und nur später oberflächlich
auf einen direkten Beweis umgeändert wurde. So z. B. der Satz Eucl. VII 19.,
der heute zwar einen direkten Beweis besitzt, aber man sieht an diesem
Beweis, dass sein Gedankengang ursprünglich indirekt war.
Wie könnte man nun diese häufige Verwendung des indirekten Beweises
erklären?
Denn es ist offenbar, dass jene Vermutung, die K. v. Fritz für die
Entfaltung des direkten Beweises versuchte, in diesem
Falle versagt.
Es
handelt sich ja bei der Anwendung des indirekten Beweises gar nicht darum,
dass man eine «einfachere» Prämisse für den «komplizierteren» Satz sucht.
Der indirekte Beweis ist die Frucht einer völlig anderen logischen Überlegung. — Es wird sich vor allem lohnen, die Frage zu stellen, wie etwa
heutzutage
ein
Mathematiker den indirekten Beweis unter dem Gesichtspunkt der Ileuristik beurteilt ® — B. L. v. d. Waerden erteilt einmal den
folgenden heuristischen Rat : ”®
«Wird nicht eine Konstruktion, sondern ein Beweis verlangt, so sucht
man oft mit Vorteil einen indirekten Beweis. Man nimmt an, die Behauptung
sei falsch, man zieht auch noch das
Gegebene heran, und man schliesst so
lange weiter, bis man auf einen Widerspruch kommt. Oft gelingt es nachher, den Beweis direkt zu führen, aber zu finden ist der indirekte Beweis
manchmal
leichter, weil man dabei mehr voraussetzen kann, nämlich das
Gegebene und die Falschheit des Behaupteten. Von beiden Seiten aus schliessend, hat man eine Chance, sich in der Mitte zu treffen.»
Interessant sind
diese Worte
des
modernen Mathematikers für
uns
nicht nur deswegen, weil sie den psychologischen Vorgang des mathematischen Entdeckens einigermassen beleuchten, sondern auch darum, weil sie
eine völlig neue Perspektive vor der historischen Frage eröffnen: wie man
einst wohl auf den Gedanken des deduktiven Beweises kam. Der Mathematiker behauptet, dass wenn man einen
Beweis liefern will, oft der Versuch
eines indirekten Beweises vorteilhaft sei. Wohl gelingt es nachher, denselben Beweis auch direkt zu führen, aber zu finden ist der indirekte Beweis
% Wir verzichten also einstweilen darauf, die Frage des indirekten Beweises auch
über den Bereich der blossen mathematischen Ileuristik hinausgehend ausführlicher zu
erörtern. Bekanntlich ist die Schule des mathematischen Intuitionismus bestrebt, die
Verwendung dieser Beweisform einzuschränken. Wir sind zwar der Meinung, dass es
wirklich nützlich wäre, die Gesichtspunkte des Intuitionismus auch in der Erforschung
der griechischen Mathematik-Geschichte zu berücksichtigen, wie es z. B. O. BECKER
in seinen Eudoxos-Studien getan hatte. Eine noch eingehendere Untersuchung könnte
wohl nachweisen, dass das Prinzip vom ausgeschlossenen Dritten anders im 5. und anders
im 4. Jahrhundert verwandt wurde. Aber wir wollten mit dieser Frage das Problem
vorläufig nicht weiter komplizieren.
75 «Einfall und Überlegung in der Mathematik», Elemente der Mathematik, Bd.
VII. Basel 1953, S. 123.
Seite 35
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)manchmal doch leichter.
Es
stehen uns ja im
Falle eines solchen Beweisverfahrens mehr Môglichkeiten zur Verfügung. — Liest man diese Worte
aufmerksam genug,
und
vergleicht man sie mit der Tatsache,
dass nach
unserer Statistik der indirekte Beweis in der Wissenschaft der Pythagoreer,
also schon in der ältesten Zeit der deduktiven Mathematik, so oft verwandt
wurde, so muss man sich unwillkürlich fragen :
ob der indirekte Beweis nicht
von Anfang an eines der allerwesentlichsten Werkzeuge der deduktiven Mathematik war? — Um diese Frage beantworten zu können, prüfen wir genauer
einige
Fälle
des
indirekten
Beweisverfahrens
an
Beispielen
der
ältesten
griechischen Mathematik.”
Den ältesten bekannten indirekten Beweis liefert Euklid in der Lehre
vom Geraden und Ungeraden für den Satz IX 30. Eine ungerade Zahl muss,
wenn sie eine gerade Zahl misst, auch deren Hälfte messen. Dieser Satz wird
in seinem Beweis auf den vorangehenden IX 29. zurückgeführt, aber nicht
direkt, sondern durch einen indirekten Schluss. (Der vorangehende Satz IX 29.
besagt, dass «das Produkt zweier ungerader Zahlen ungerade ist».) Zu dem Beweis
unseres Satzes (IX 30.) muss man vor allem nachweisen, dass der Quotient
einer geraden und einer anderen ungeraden Zahl nur gerade sein kann. Ist
nämlich dieser Nachweis erbracht, so folgt daraus schon selbstverständlich
der Satz selbst:
Eine ungerade Zahl muss, wenn sie eine gerade Zahl misst,
auch deren Hälfte messen. — Nun besteht der indirekte Beweis dessen, dass
der Quotient einer geraden und einer anderen ungeraden Zahl nur gerade
sein kann, aus dem folgenden Gedankengang
:
Bekannt sind im Sinne des Satzes selbst:
der Dividend (eine gerade
Zahl) und der Teiler (eine ungerade Zahl). Ob der Quotient wirklich eine gerade
Zahl ist, wissen wir noch nicht, wir wollen es erst beweisen. Ehe wir noch
den Beweis versuchten, erinnern wir uns daran, dass das Produkt des Teilers
und des Quotienten selbstverständlich
den Dividenden ergibt. In unserem
Fall ergibt also das Produkt des Teilers (einer ungeraden Zahl) mit dem
Quotienten (einer anderen Zahl, von der wir noch nicht wissen, ob sie wirklich gerade ist) den Dividenden, der doch eine gerade Zahl ist. Wie könnte man
nun beweisen, dass der Quotient in der Tat eine gerade Zahl ist? — Nehmen
wir das Gegenteil dessen an, was wir beweisen wollen :
«ungerade» Zahl;
sei der Quotient eine
und nun prüfen wir, was aus dieser Annahme folgt. Ist
der Quotient ebenso eine «ungerade» Zahl, wie der Teiler, so muss auch das
Produkt der beiden eine «ungerade» Zahl sein, da ja im Sinne des vorangehenden Satzes (IX 29.):
das Produkt zweier ungerader Zahlen ungerade ist. In
unserem Fall ist jedoch das Produkt des Teilers und des Quotienten (der
© Zum folgenden vgl. man auch meine frühere Arbeit «Fleatica» in Acta Antiqua
III 67 —103. Die Ergebnisse meiner früheren Untersuchungen (Acta Ant. Hung. 1 [1950]
377 —410, II 17-62 und 243 —289) werden selbstverständlich auch in der vorliegenden
Arbeit immer benutzt, auch wenn ich nicht jedesmal auf sie ausdrücklich hinweise.
Seite 36
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Dividend) im Sinne des geprüften Satzes selbst :
eine gerade Zahl. Wir sind
also bei einem Widerspruch angelangt, zum Zeichen dessen, dass unsere Denkweise falsch war. Es ist also nicht möglich, dass der Quotient in dem gegebenen
Fall «ungerade Zahl» sei, sie muss gerade sein. Und damit ist der gewünschte
Beweis erbracht.
Wir haben den
Beweis, den wir prüfen wollen, nicht wörtlich zitiert,
statt dessen nur den Euklidischen Gedankengang haargenau — dabei selbstverständlich auch mit Interpretation ergänzt ! — wiedergegeben, weil eigentlich nur auf diese Weise die Kontrolle der einzelnen Gedankenschritte möglich wird. Nun wollen wir jetzt sehen, was sich von dem erbrachten indirekten Beweis feststellen lässt.
Man sieht
vor allem,
dass das
indirekte Verfahren daraus besteht,
dass man eigentlich nicht den fraglichen Satz selbst beweist, sondern statt
dessen das Gegenteil des Satzes widerlegt. Wir wollten ja nachweisen, dass
die geprüfte Zahl (der Quotient) eine gerade ist, aber statt des direkten
Beweises dieser Behauptung
gegenteilige
— «die
g haben wir die geg
8 Behauptung
I
geprùfte Zahl wiire ungerade» — widerlegt. Diese Form des Beweisens hat
überhaupt deswegen den
kein
Namen «indirckt» bekommen, weil sie eigentlich
Beweis, sondern eine Widerlegung ist.
Nicht der geprüfte Satz wird
bewiesen, sondern sein Gegenteil widerlegt. Man wird also eine Behauptung
durch indirekten Schluss so beweisen können, dass man zuerst das Gegenteil der Behauptung aufstellt, und dann zeigt man, dass
diese
gegenteilige
Behauptung falsch ist.
Schon auf Grund dieser völlig einfachen Feststellung über die Tatsache selbst, worin eigentlich das indirekte Beweisverfahren besteht, lassen
sich
sehr
wesentliche
Vermutungen
auch
darüber aufstellen:
was
alles
eigentlich zur Handhabung des indirekten Beweises unerlässlich notwendig
ist? Um einen indirekten Beweis führen zu können, muss man vor allem
davon überzeugt sein, dass eine Behauptung entweder wahr oder nicht wahr
ist;
ausser diesen beiden Möglichkeiten gibt es eine dritte überhaupt nicht.
(Entweder ist ein Ding A, oder Non-A;
tertium non datur.) Ja, man muss
diese grundlegende Erkenntnis jeder Logik sich schon so felsenfest angeeignet haben, dass man auch davon überzeugt sei, dass der Beweis irgendeiner
Behauptung (4) der Widerlegung ihres Gegenteils (NonA) äquivalent ist.
Solange man das alles nicht genau und unerschütterlich fest weiss, wird man
unter keinen Umständen auf den Gedanken kommen, einen solchen indirekten Beweis, wie der vorige ist, zu führen.
Betrachtet
man
jedoch
den
eben
dargestellten
indirekten
Beweis
genauer, so entdeckt man bald, dass sich auch noch ein anderer sehr wesentlicher Zug an diesem logischen Verfahren beobachten lässt. Es ist nämlich
auffallend, wie man eigentlich die Falschheit einer Behauptung im Laufe
des Beweisvorganges entdeckt. — Wir haben die Behauptung aufgestellt,
Seite 37
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)dass der Quotient — nicht wie es richtig:
gerade, sondern wie es eigentlich
falsch ist, dass er nämlich — eine «ungerade» Zahl wäre. Als wir diese Behauptung aufstellten, konnten wir natürlich im voraus noch nicht wissen, dass
sie sich als falsch erweisen wird;
das hat sich erst später herausgestellt.
Denn wir haben aus unserer (falschen) Behauptung Schlüsse gezogen. Wir
dachten nämlich :
wenn der Quotient eine «ungerade Zahl ist, dann muss
— im Sinne unserer früheren und schon gesicherten Kenntnis, nämlich im
Sinne des vorangehenden Satzes (IX 29.) — auch der Dividend eine «ungerade
Zahl» sein. Damit sind wir aber bei einem Widerspruch angelangt — denn
wir wissen ja, dass der Dividend im gegebenen Falle nicht eine «ungerade»,
sondern eine gerade Zahl ist —, und der Widerspruch war das Zeichen dessen,
dass unsere Denkweise falsch war. — Ehe wir noch weitergingen, müssen
wir genau verstehen, was es eigentlich heisst, dass wir im Laufe der Gedankenführung bei einem Widerspruch angelangt sind?
Worin bestand denn der
«Widerspruch»? — Diese auf den ersten Blick keineswegs völlig durchsichtige
Redeweise heisst diesmal nur folgendes :
Wir sind im Laufe unserer Gedanken zu der Behauptung gekommen: «Der Dividend ist eine ungerade Zahl.»
Am Anfang jedoch, als wir den Satz hörten, den wir zu beweisen hatten,
hiess es: «Der Dividend ist eine gerade Zahl.» Die beiden Behauptungen — «er
ist ungerade Zahl» und «er ist eine gerade Zahl» — widersprechen sich. Die beiden
Sätze können natürlich nicht auf einmal (gleichzeitig) wahr sein, denn entweder ist ein Ding A, oder Non-A, tertium non datur, und ausserdem kann
von zwei solchen gegenteiligen Behauptungen immer nur die eine wahr sein,
die andere ist notwendigerweise nicht wahr. — Die
Redeweise also, dass
wir «bei einem Widerspruch angelangt sind», heisst eigentlich so viel, dass
wir zu einer Behauptung gekommen sind, welche einer anderen, schon früher
als
wahr erkannten
Behauptung
widerspricht.
Die
beiden
Behauptungen
können nicht vereinigt werden, weil ihre Vereinigung einen inneren Widerspruch des Gedankens («dieselbe Zahl ist gerade
Darum
ist
das Auftauchen des
Widerspruches
und
ungerade) erzeugte.
ein Zeichen dafür, dass die
Gedankenführung irgendwo falsch war.
Sehr bezeichnend ist also für den behandelten indirekten Beweis auch
die Auffassung, dass der «innere Widerspruch» des Gedankens ein Zeichen
für seine
Falschheit ist. Der Gedanke, der sich selbst widerspricht, kann
nicht wahr sein. Daraus folgt natürlich auch soviel:
der sich selbst nicht widerspricht, also:
Widerspruchsfreiheit
als
einziges
wahr ist nur der Gedanke,
der widerspruchsfreie Gedanke. Die
logisches
Kriterium?8
für
die
Wahrheit
18 Im täglichen Leben ist man gewohnt eine Behauptung für wahr zu halten,
wenn sie mit der praktischen Erfahrung übereinstimmt. Dagegen gibt es ein logisches
Kriterium für die Wahrheit einer Behauptung ausser der Widerspruchsfreiheit eigentlich
kaum. Man muss jede Behauptung — natürlich einzig und allein von dem Gesichtspunkte
der Logik aus betrachtet — solange für wahr halten, bis es nicht gelingt, irgendeinen
Widerspruch in ihr nachzuweisen. Man kann den Widerspruch in einer Behauptung, wie
Seite 38
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)irgendwelcher
Behauptung
muss
selbstverständlich
demjenigen,
indirekten Beweis verfasst, bekannt sein. Um diese
145
der einen
These genauer zu illustrieren, wollen wir
— ehe wir noch weitergingen und die Konsequenzen aus
den
Feststellungen
über
den indirekten
Beweis im
allgemeinen
zögen —
mindestens noch an einem Beispiel aus der ältesten griechischen Mathematik
das indirekte Beweisverfahren ausführlicher untersuchen.
Der Satz Euel. VII 31., dessen pythagoreischer Ursprung aus dem 5.
Jahrhundert durch v. d. Waerden nachgewiesen wurde, besagt :
Jede zusammengesetzte Zahl wird von irgendeiner Primzahl gemessen. Zu dem Euklidischen
Beweis dieses Satzes muss man die folgenden Definitionen des VII. Buches
kennen:
Def. 2:
Zahl ist die
(endliche) Menge von Einheiten.
Def.
11:
Primzahl ist die nur die Einheit zum Teiler hat.
Def.
13:
Zusammengesetzte Zahl (= Nicht-Primzahl) ist diejenige, die irgendeine andere Zahl zum Teiler hat.
Der Beweis des Satzes (VII 31.) lautet bei Euklid folgendermassen. — Sei a
eine beliebige zusammengesetzte Zahl. Wir wollen beweisen, dass diese zusammengesetzte Zahl irgendeinen Primzahl-Teiler besitzt. Nachdem a eine zusammengesetzte Zahl ist, muss sie eine andere Zahl, 5 zum Teiler haben (Def. 13).
Diese Zahl 5 kann nur Primzahl oder Nicht-Primzahl (= zusammengesetzte
Zahl) sein; eine dritte Möglichkeit gibt es
nicht. Ist b eine Primzahl, so ist
der Satz (VIL 31.) bewiesen
; ist jedoch b eine zusammengesetzte Zahl, so
muss sie einen Teiler c besitzen (Def.
13), der selbstverständlich auch ein
Teiler von a ist. Nun kann aber c wieder entweder eine Primzahl oder eine
zusammengesetzte Zahl sein. Im ersten Fall ist der Satz bewiesen, denn wir
haben eine Primzahl e, die Teiler von 5 und dadurch auch derjenige von @
ist.
Ist aber e eine
zusammengesetzte
man weiter ihren Teiler
Zahl (= Nicht-Primzahl),
so prüft
d usw. — Der Beweis betont, dass man auf diese
Weise schliesslich einen Primzahl-Teiler der zusammengesetzten Zahl a finden
wird. Sollte
man nämlich nie
den
gesuchten
Primzahl-Teiler
finden,
und wären die Teiler von @ lauter zusammengesetzte Zahlen, so hiesse es,
dass die Zahl a unendlich viele immer kleiner werdende Teiler besitzt, was
jedoch im Bereiche der Zahlen unmöglich ist.
Uberblickt man die eben dargestellte Gedankenkette des Beweisvorganges, so muss man zugeben, dass die einzelnen Glieder der Behauptung
bekannt, dudurch nachweisen, dass man Schlüsse (Konsequenzen) aus der Behauptung
zieht, und dass man das Verhältnis dieser Konsequenzen zu anderen, schon für wahr
geltenden Sätzen prüft. Gerät man auf diese Weise in Widerspruch mit einem schon
wahr anerkannten Satz, so kann die anfangs aufgestellte Behauptung nicht mehr als
wahr gelten, denn man hat ihren widerspruchsvollen Charakter erkannt. (Allerdings
müsste man einmal noch nachweisen können, dass es auch beim richtigen Schlüsse-Ziehen
aus irgendeiner Behauptung auf das Vermeiden des Widerspruches ankommt!)
10 Acta Antiqua [V/i—4.
Seite 39
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)4. SZABO
immer durch das Motiv der «Widerspruchfreiheit» aneinander gereiht werden.
Die Zahl 6 muss z.
B.
deswegen entweder Primzahl oder Nicht-Primzahl
(= zusammengesetzte Zahl) sein, weil der dritte Fall («sie ist Primzahl und
Nicht-Primzahl») innerer Widerspruch des Gedankens wäre, also unmöglich
ist. Sollte der erste Fall zutreffen — « ist Primzahl» —, so braucht man nicht
weiterzugehen, da die Aufgabe gelöst ist;
im zweiten Fall jedoch — @ ist
Nicht-Primzahl» — kann das dreiteilige Kettenglied des Gedankens auch für
ihren Teiler wiederholt werden : Primzahl — Nicht-Primzahl — dritter Fall unmöglich; erster Fall — gelöst ; zweiter Fall — man wiederholt von vorne den
Gedanken. — Dass aber wirklich die indirekt nachgewiesene Widerspruchsfreiheit des Gedankens sozusagen die Grundlage des ganzen
Beweises ist,
ersieht man besonders aus dem letzten Schritt. Die Behauptung «A»,
man diesmal indirekt begründet, heisst :
ist ein
zahl».
endlicher
Process, man
Der indirekte Beweis dieser
die
«das dargestellte Vorgehen des Suchens
findet am Schluss die gesuchte PrimBehauptung besteht
darin,
dass
man
ihr Gegenteil, «Non-A» aufstellt, um es zu widerlegen: «das dargestellte Vorgehen des Suchens ist ein
Primzahl nie.
unendlicher Prozess, man findet die gesuchte
Um die Falschheit dieser letzteren Behauptung nachweisen
zu können, zieht man aus ihr solange Schlüsse, bis der innere Widerspruch
des Gedankens offenbar wird. — llört der Prozess des Suchens «nie» auf,
dann heisst es soviel, dass wir immer nur solche Teiler der Zahl a finden,
die auch selber zusammengesetzte Zahlen sind. Jene Zahlen aber, die sich im
Laufe des Suchens als Teiler von a erweisen, sind nicht nur alle kleiner als a,
sondern sie werden ausserdem mit dem Vorwärtsgehen des Prozesses immer
auch noch kleiner. Hört also der Prozess nie auf, so besitzt die Zahl a unendlich viele immer kleiner werdende Teiler, die auch selber alle zusammengesetzte Zahlen sind. Aber diese letztere Behauptung lässt sich ja nicht vereinigen mit der Definition 2:
Zahl ist die (endliche) Menge von Einheiten,
sie kann also nicht aus unendlich vielen zusammengesetzten Zahlen bestehen.
Wir sind also auf den gesuchten «Widerspruch» gestossen, zum Zeichen dessen,
dass die Behauptung «Non-A» nicht wahr sein kann, ihr Gegenteil, die Behauptung «A» ist wahr.
Lehrreich ist der letzte indirekte Beweis auch darum, weil er zufälligerweise auch noch das Problem beleuchten kann:
wie man wohl überhaupt
auf den Gedanken der mathematischen Definition kam. Prüft man
nämlich den Satz Euel. VII 31. und seinen eben behandelten Beweis genauer, so
entdeckt
man
gleich
einen
merkwürdigen
historischen
Zusammenhang.
Dieser Beweis betont ja, dass keine auch noch so grosse zusammengesetzte
Zahl unendlich viele immer kleiner werdende Teiler haben kann. Aber wer
hat im 5. Jahrhundert v. u. Z. das «Gegenteil dieser Behauptung» aufgestellt,
oder mindestens etwas, was so aussieht, als wäre es das «Gegenteil dieser
Behauptung?
Bekanntlich war es
der Eleate Zenon, der behauptete,
Seite 40
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)dass jede Strecke AB die unendlich vielen immer kleiner werdenden Teiler
un o nre besitzt.” Der Verfasser unseres Beweises will Zenons Behauptung auch gar nicht widerlegen; er betont nur, dass der ähnliche Prozess
«im
Bereiche der Zahlen» unmöglich ist, weil er im Widerspruch mit der
Definition der Zahl stünde. Man hat also — mindestens in diesem Fall — die
mathematische Definition so formuliert, dass sie die Grundlage für die Widerspruchsfreiheit jener Behauptungen (Sätze) sei, die man auf sie baute.
Schliessen wir diese kurze Betrachtung über das Motiv der Widerspruchsfreiheit mit einer Vermutung über das indirekte Beweisverfahren, die prinzipiell wichtig sein kann. Ist nämlich die Widerspruchsfreiheit das einzige
logische Kriterium für die Wahrheit einer Behauptung, so muss der indirekte
Beweis überhaupt sozusagen die primäre logische Beweisart sein. Ihm gegenüber kann der direkte Beweis nur sekundärer logischer
Art sein. Allerdings
müssen wir noch zum Verständnis dieser prinzipiell wichtigen Vermutung
erklären, was wir eigentlich in dieser Beziehung unter «primär» und «sekundär»
verstehen.
Fangen wir mit dem
leichteren Terminus «sekundän an.
soll man die Behauptung verstehen, dass der direkte
logischer
Wie
Beweis «sekundirer
Art» ist? — Die Wahrheit einer Behauptung kann auf dem Wege
der Logik mit direkter Methode nur so gezeigt werden, dass man jene Behauptung, deren Wahrheit nachzuweisen ist, mit einer anderen solchen Behaupdung verknüpft, deren Wahrheit ihrerseits schon von früher her erkannt
ist. Die Behauptung also, die zu beweisen war, wird darum als wahr erscheinen, weil man erkennt, dass sie irgendwie aus einer anderen schon früher
als wahr anerkannten
Behauptung folgt. Wohl können also auch durch den
direkten Beweis die wahren Behauptungen in eine sozusagen unendliche Kette
der «Wahrheiten» hineingefügt werden. Aber mit dirckter Methode können
wir nie eine solehe letzte Behauptung finden, deren Wahrheit oder Unwahrheit wir bloss
mit
logischen Mitteln feststellen
könnten.
Deswegen sagen
wir, dass der direkte Beweis «ekundärer logischer Art» ist. — Dagegen ist
der indirekte Beweis «primärer logischer Art». Denn es gibt in der Tat mindestens eine solche Behauptung, deren Unwahrheit man bloss mit logischen
Mitteln erkennen kann. Die Behauptung nämlich, die sich selbst widerspricht,
kann,
ohne
Rücksicht
auf ihren
konkreten
Inhalt, unmöglich
wahr sein.
Der indirekte Beweis baut eben immer auf diese primäre logische Erkenntnis.
Man zieht solange immer wieder Schlüsse aus der geprüften
Behauptung,
d. h. man überlegt sich alle Konsequenzen des aufgestellten Satzes, bis man
bei
dem
offenbaren
Selbstwiderspruch
des
Gedankens
anlangt.
Nur
so
kann ein indirckter Beweis gelingen. — Ist aber der indirekte Beweis dem
direkten gegenüber logisch primär, so muss diese Art des Beweisverfahrens
auch historisch ursprünglicher sein, als der direkte Beweis. In der Tat beginnt
79 Vgl. Aristoteles phys. Z 9. 239 b 9 ff. und 2.233 a 21.
Seite 41
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)die historische Entfaltung der Logik — wie wir bald daran erinnern müssen —
mit dem Erscheinen des indirekten Beweises.
Nun kommen wir aber zu den Schlüssen zurück, die sich aus der Betrachtung des indirekten Beweisverfahrens für die Geschichte der griechischen
Mathematik ergeben. Das Vorhandensein, ja das häufige Verwenden dieser
Art des Beweises in der pythagoreischen
zeigt,
Mathematik des 5. Jahrhunderts
dass zu dieser Zeit den griechischen Mathematikern eine hochentwickelte Logik schon sehr gut bekannt sein musste. Ohne eine schon vorhandene und bewusst angewandte Logik ist ja die deduktive Mathematik
gar nicht möglich, denn die mathematische Deduktion ist im Grunde überhaupt nichts anderes, als die bewusste Anwendung der Logik auf Behauptungen mathematischen Inhalts. Es fragt sich nur:
woher eigentlich diese
Logik kommt? Haben die Mathematiker sie fertig von anderen übernommen,
oder haben sie sie etwa selber ausgebildet, indem sie sich mit ihrem eigenen
Forschungsobjekt
beschäftigten?
— Wir wollen
zunächst
beide Möglichkeiten offen ins Auge fassen ohne dass wir uns dabei schon im voraus auf
bekannte historische Tatsachen beriefen.
Gesetzt,
dass
die
Pythagoreer
diese
Logik selber
gefunden
hätten,
indem sie sich mit jenen empirischen Kenntnissen mathematischen Inhalts
intensiv beschäftigten, welche sie fertig vorgefunden hatten, so fragt es sich :
was hat sie denn zu dieser über ein solches Objekt bis dahin allerdings völlig
unversuchten Gedankentätigkeit
veranlasst?
Dass
sie damit irgendwelche
praktische Zwecke gehabt hätten, ist nach all dem, was wir oben entwickelten, völlig unwahrscheinlich.
Es bleibt also die andere Möglichkeit:
sie
müssen diese Beschäftigung aus rein intellektuellem Interesse betrieben haben.
Es interessierte sie also nicht so sehr das tatsächliche Material ihrer Forschung
—
die früheren empirischen Kenntnisse
mathematischen Inhalts —,
als
eher das Gedankliche, welches sie an diesem Material erprobten, also die Logik.
Aber wie soll dann die Logik doch aus den empirischen Kenntnissen der
früheren Mathematik erwachsen sein? — Auf diese Frage gibt es gar keine
Antwort. Sollen also die pythagoreischen Mathematiker selber die Logik
erfunden haben, so bleibt es unerklärt, wie sie es eigentlich fertig brachten.
Wenden wir uns nun jetzt der anderen Möglichkeit zu, dass nämlich
die Pythagoreer die Logik nicht gefunden, sondern übernommen, und ursprünglich sie nur auf ihr speziales Gebiet, nämlich auf die empirischen Kenntnisse
der früheren Mathematik angewandt hätten, so eröffnen sich gleich wahre
historische
Perspektiven vor uns. Wir können uns nämlich sofort auf jene
Eleaten berufen, die am Ende des 6. und am Anfang des 5. Jahrhunderts
gerade in Süditalien schr nahe bei der lleimat der Pythagoreer tätig waren.
— Wir brauchen uns wohl nicht zu wiederholen und noch einmal umständlich zeigen, wie die Eleaten die Logik entdeckt hatten.®° Statt dessen wird
80 Vgl. Acta Ant. Hung. 2 (1953) 17—62 und 243
Seite 42
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)es viclleicht genügen, nur kurz anzuzeigen, wie in der Tat alle für die pythagoreische Mathematik kennzeichnenden Ziige schon früher in der Logik der
Kleaten vorhanden waren.
Fangen wir damit an, dass das älteste Beispiel eines griechischen indirekten Beweisverfahrens eben aus dem Lehrgedicht des Parmenides bekannt
ist.8! Parmenides verwendet ja dasselbe Schema, welches wir oben in der
Behandlung des indirekten
Beweises für den Satz
Eucl.
VII 31. ausführlicher entwickelten. Nur besitzt bei Parmenides «das dreiteilige Kettenglied
des Gedankens» noch die einfachere Form :
1. «das Seiende ist», 2. «das Seiende
ist nicht» und 3. «das Seiende ist und ist auch nicht» (tertium exclusum ).
Er, Parmenides war es ja, der zum ersten Male in der Geschichte des curopäischen Denkens die These vertrat, dass das einzige Kriterium für die Wahrheit die Widerspruchsfreiheit ist. Wie könnte aber die Widerspruchsfreiheit,
dieses Negativum nachgewiesen werden? — Am leichtestens durch die Widerlegung der gegenteiligen
Behauptung, durch das Herausstellen ihres inneren
Widerspruches. Deswegen hat Parmenides
nie etwas
«bewiesen»,
nur das
Gegenteil seiner Behauptung widerlegt. Das ist die Art der Eleaten :
Nachweis
des
inneren
Widerspruches
die
gegenteilige
durch
Behauptung
zu
Logik
den
widerlegen.
Leitet man
die
von
den
Pythagoreern
angewandte
von
Kleaten her ab, so wird auch jene grundsätzliche Wandlung auf einmal verständlich, die plötzlich in der Mathematik eintrat. — Wir haben schon betont,
dass die Pythagoreer sich nicht mehr mit der empirischen, anschaulichen
Evidenz begnügten.
Sie wollten auch
die
alleroffenbarsten Tatsachen
der
täglichen Erfahrung «deduktiv» beweisen, ja sie standen beinahe feindlich
der Praxis gegenüber. Man kann das alles gar nicht verstehen und erklären,
wenn man die Logik einfach aus der Beschäftigung mit den praktischen
mathematischen Kenntnissen ableiten will. Ja das ist beinahe sinnwidrig
:
warum sollte man auf einmal gar nichts mehr von der praktischen Erfahrung
hören, gerade im Fall solcher Kenntnisse, die aus der praktischen Erfahrung
stammten und für den praktischen Gebrauch bestimmt waren? — Aber e3
wird alles sofort klar und verständlich, wenn man bedenkt, dass diese Wandlung in der Mathematik eigentlich nur eine Erbschaft der Eleaten-Logik war.
Die Eleaten haben nämlich jede sinnliche Erfahrung verworfen, weil sie auf
rein spekulativem Wege den «inneren Widerspruch» in den sinnlichen Erfahrungen entdeckten. Denn unsere Sinnesorgane täuschen uns ja vor, als wären
die widerspruchsvollen
Erscheinungen,
Verändern», Sich-Bewegen» usw.
alle
wie «lintstehen»,
wahr.
Aber wie
«Vergehen, «Sichkönnte etwas wahr
sein, was sich selbst widerspricht? Nach Parmenides steckt nämlich in allen
diesen
251 :
Dingen der Widerspruch
des Seins und Nicht-Seins. Deswegen ver-
8! Val. A. GIGON: Der Ursprung der griechischen Philosophie. Basel 1945. $.
«die These wird (bei Parmenides) durch Widerlegung des Gegenteils bewiesen».
Seite 43
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)kiindet er das neue Erkenntnis-Programm : «Lass dich nicht durch die vielerfahrene Gewohnheit auf diesen Weg zwingen, deinen Blick den ziellosen,
dein Gehör das brausende und deine Zunge walten zu lassen ; nein, mit dem
Verstande bringe die vielumstrittene Prüfung, die ich dir riet, zur Entscheidung!»
—
Die pythagoreischen Mathematiker des 5. Jahrhunderts haben
sich eben an
dieses Programm
gehalten,
deswegen
verachteten
sie
das
bloss Anschauliche, und deswegen erstrebten sie rein gedankliche Beweise.
Die Widerspruchsfreiheit des Gedankens ist also eigentlich infolge des eleatischen Erkenntnis-Programms zum einzigen Kriterium der mathematischen
Wahrheit geworden.
Die Mathematik war in der vorgriechischen Zeit lediglich eine Sammlung
von erfahrungsmässigen, praktischen Kenntnissen. Dadurch, dass die ersten
Pythagoreer am Ende des 6. oder spätestens in der ersten llälfte des 5. Jahrhunderts versuchten, die logische Methode der Eleaten auf diese bis dahin
nur empirischen Kenntnisse zu verwenden, ist eine überraschende Entwicklung
ermöglicht worden. Die Mathematik ist dasselbe geworden, was wir heute
unter diesem Namen verstehen: eine deduktive Wissenschaft. Aber auch
umgekehrt:
auch die Logik hat dadurch jenes Gebiet. gefunden, welches
ihr am entsprechendsten war. Von nun an förderte nicht nur die Logik die
deduktive Wissenschaft, sondern auch die Mathematik trug ihrerseits zu
der weiteren Entfaltung der Logik bei. (Darum steht in mancher Hinsicht
die Logik der späteren Mathematiker auf einer höheren Stufe, wie z. B. diejenige des Aristoteles.)
Es wäre jedoch verkehrt zu glauben, dass die Anwendung der Logik
auf die mathematischen Kenntnisse schon in der ältesten Zeit der Entwicklung die Wissenschaft nur in positiver Richtung beeinflusste. Zum Teil war
diese Wirkung in der alten Zeit auch von negativer Art. Es ist z. B. bekannt,
wie weit entwickelt in den vorgriechischen Kulturen das Rechnen mit den
Brüchen war. Die deduktive Mathematik der Griechen konnte jedoch mit
den Brüchen nichts anfangen ; sie musste sie eben im Interesse der logischen
«Widerspruchsfreiheit der Mathematik» beiseiteschieben. Wie der Platonische
Sokrates es einmal erklärt:
«Du weisst doch, dass die Mathematiker lachen
würden, wenn man versuchte die Einheit zu zerlegen, und sie liessen es nicht
gelten. Wolltest du nämlich die Einheit zerlegen, so würden sie sie statt
dessen vervielfältigen.
Denn sie wollten es ja vermeiden,
jemals etwas anderes als sie selbst sei.
dass die Einheit
Wenn sie dann jemand fragte:
Wunderlichen, von was für Zahlen sprecht ihr eigentlich? Wo ist denn eine
Einheit, wie ihr sie fordert, nämlich etwas in sich völlig Gleiches, Unterschiedsloses, keine Teile Enthaltendes? Was würden sie darauf wohl antworten? —-
Seite 44
Im PDF ansehen(öffnet in einem neuen Fenster)Dass sie lediglich von gedachten Zahlen sprechen, die man nur erschliessen
und nicht sinnlich wahrnehmen kann.»8?
Kein Wunder, dass auf diese Weise das praktische Rechnen mit Brüchen
sich nicht weiterentwickeln konnte;
es blieb auch noch in byzantinischer
Zeit dasselbe, was es im alten Aegypten war.83
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82 Platon, Staat VII 525 D—526 A.
88 Vgl. dazu A. FRENKIANS Worte (zitiert oben in Anmerkung 7).
Es ist übrigens bekannt, dass die Griechen unter anderem auch darum die Lehre von den Proportionen so weit entwickelten, weil sie auf diesem Wege die Brüche aus der Mathematik
eliminieren konnten.
Seite 45
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