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Der alteste Versuch einer definitorisch- axiomatischen Grundlegung der Mathematik
Author(s): A. Szabo
Reviewed work(s):
Source: Osiris, Vol. 14 (1962), pp. 308-369
Published by: The University of Chicago Press on behalf of The History of Science Society
Stable URL: http://www jstor.org/stable/301872
Accessed: 25/03/2012 13:25
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Der älteste Versuch einer definitorischaxiomatischen Grundlegung der
Mathematik*
EINLEITUNG
YDsSWAoMNP”
Das historische Problem der euklidischen Grundlagen
Der Vorrang der Arithmetik
Die Einheit und die Zahlen
Die Teilbarkeit der Zahlen
Die Teilbarkeit und die Geometrie.
„Das Ganze ist grösser als der Teil.“
Wie kam man zu der axiomatischen Grundlegung der Geometrie?
In mehreren Aufsätzen habe ich in der letzten Zeit die These
verfochten, dass die älteste deduktive Mathematik der Griechen
einer Anregung der eleatischen Philosophie zu verdanken sei (1).
Zu dieser Vermutung fiihrten mich ausser chronologischen Uber* Ein bedeutender Teil der hier entwickelten Gedanken wurde schon in meinem
Aufsatz, “Die Grundlagen in der frühgriechischen Mathematik” (Studi italiani di
Filologia Classica 1958), zum ersten Male verôffentlicht. Zu einer neuen Behandlung des Themas fühlte ich mich aus den folgenden Gründen veranlasst.
Meine frühere Arbeit war eher philologisch orientiert und die für die Mathematikgeschichte wichtigen Gesichtspunkte blieben dabei oft bedauerlicherweise im
Hintergrund. Diesmal unterdrückte ich alles, wofür sich eher nur Philologen interessieren dürften, lieber verwies ich gelegentlich auf meine frühere Arbeit.
Obwohl ich von meinem genannten Aufsatz gar nichts aufgeben möchte, befriedigt mich heute nicht mehr jene Behandlungsweise, die ich dort zur Geltung
brachte. Darum will ich die Arbeit in dieser — wie mir scheint — besseren Form
der wissenschaftlichen Öffentlichkeit noch einmal vorlegen.
(1) A. Szabo : „Eleatica“ (in Acta Antiqua Acad. Scient. Hung., III., Budapest
1955, 67-103); ,, Wie ist die Mathematik zu einer deduktiven Wissenschaft geworden ? (ebd., IV., 109-152); ,, Aeikvum als mathematischer Terminus
beweisen“ (in Maia, Rivista di letterature classiche, Nuova serie, X, 1958, 106-1 31).
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)legungen hauptsächlich zwei Beobachtungen. Erstens hat mich das
häufige Auftreten des sog. indirekten Beweises in der griechischen
Mathematik des 5. Jahrhunderts auf den Gedanken gebracht, dass
eine
deduktive
Mathematik ohne die Kenntnis
des indirekten
Beweisverfahrens gar nicht möglich sei (2). Und doch lässt sich
das
Entstehen
dieser Art von
Beweisführung innerhalb
einer
anfänglichen, rein praktisch-empirischen Mathematik kaum erklären. Umso leichter war es, diese Denkweise als ein aus der Philosophie der Eleaten übernommenes Gedankengut darzustellen (3).
(2) ,,Wie ist die Mathematik zu einer deduktiven Wissenschaft geworden ?“
a.a.O. 140 fl.
(3) Est ist hier natürlich nicht möglich, den ganzen Gedankengang mit Belegen
zusammen zu wiederholen, der mich zu diesem Schluss führte. Da mir jedoch
bedeutende Mathematiker der Gegenwart ihren Zweifel mitteilten — sie fanden
meine These, dass die griechischen Mathematiker den indirekten Schluss von
den Eleaten gelernt hätten, nicht überzeugend genug —, sei mir doch erlaubt,
meine bisherigen wichtigsten Argumente dafiir noch einmal kurz zusammenzufassen.
1. Die älteste bekannte Anwendung der indirekten Beweisführung auf griechischem Sprach- und Kulturgebiet liegt in dem Lehrgedicht des Parmenides vor
Die zur Zeit bekannten ältesten mathematischen Anwendungen derselben Art von
Beweisführung sind nach unseren heutigen Kenntnissen alle ausnahmslos auf
eine Zeit nach Parmenides zu setzen.
2. Es gibt gar keine Erklärung dafür, wie man den Kunstgriff der indirekten
Beweisführung auf Grund rein praktisch-empirischer Kenntnisse mathematischer
Art hätte erfinden können. Wollte man das Entstehen des indirekten Beweisveffahrens innerhalb einer anfänglichen und bloss praktisch-empirischen Mathematik erklären, so bliebe es ein ungelöstes Rätsel. (Dagegen lässt sich das Zustandekommen dieser Denkweise innerhalb der eleatischen Lehre doch erklären; vgl.
dazu meinen Aufsatz ‚Zum Verständnis der Eleaten“, Acta Antiqua Acad. Scient.
Hung., II., 1954, 243-289).
3. Die Anwendung des indirekten Beweisverfahrens tritt in der griechischen
Mathematik
zusammen
mit
einer
antiempirischen
und
anschauungswidrigen
Tendenz auf. Die auffallende Verbindung dieser beiden Erscheinungen — indirekter Beweis und antiempirische Einstellung — lässt sich unter dem Gesichtspunkt einer praktisch-empirischen Mathematik gar nicht erklären. Sinnvoll ist
jedoch dieselbe Verbindung innerhalb der eleatischen Philosophie. Die Eleaten
mussten in der Tat Antiempiriker sein, d.h. jede sinnliche Wahrnehmung und
praktische
Erfahrung ablehnen
Dialektik des Denkens“,
Acta
(vgl.
dazu meinen Aufsatz
,,Zur
Gesch.
der
Antiqua Acad. Scient. Hung., II., 1954, 17-62),
denn nur so konnten sie die Gültigkeit ihrer indirekten Schlüsse verfechten. Die
Verbindung des indirekten Beweises mit der antiempirischen Tendenz muss
selbstverständlich dort entstanden sein, wo sie sinnvoll ist, d.h. also in der eleatischen Philosophie. Durch die Mathematiker wurde sie nur übernommen, und
auch auf einem solchen Gebiete angewandt, wo sie gar nicht unbedingt notwendig
war, da in der Mathematik der indirekte Beweis meistens auch ohne eine antiempirische Einstellung sehr gut bestehen konnte.
Page 4
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Zweitens drangte mich zu derselben Vermutung auch eine historische Untersuchung tiber die Entwicklung des mathematischen
Evidenz-Begriffes (4). Ich glaube nachgewiesen
zu
haben, dass
die Evidenz in der ältesten griechischen Mathematik rein empirisch-anschaulicher Art war. Aber das Streben nach dieser primitiven Evidenz wurde noch im 5. Jahrhundert durch eine antiempirische
und
anschauungswidrige
Tendenz
abgelöst.
Diese
merkwürdige Tendenz trat Hand in Hand mit den ersten Anwen4. Wir sind in der glücklichen Lage auch das noch erklären zu können, warum
die ersten Mathematiker sich zu der Übernahme der eleatischen Methode der
indirekten Beweisführung veranlasst fühlten? — Diese Methode ermöglichte für
sie den Nachweis einer solchen "Tatsache, die sich mit den früheren praktischempirischen Methoden gar nicht nachweisen liess; diese Tatsache war nämlich
die Existenz der Inkommensurabilität. Man liest über die Inkommensurabilität die
folgende sehr treffende Schilderung bei Aristoteles (Met. 983 a 12 ff.) : ,,Man
wundert sich zunächst über die Inkommensurabilität der Diagonale und der
Seite des Quadrats. Denn zuerst erscheint es jedermann verwunderlich, dass es
etwas geben sollte, was auch mit dem kleinsten gemeinsamen Mass nicht gemessen
werden könnte.... Ein geometrisch gebildeter Kopf würde sich umgekehrt über
nichts mehr verwundern, als wenn die Diagonale auf einmal kommensurabel sein
sollte.‘‘ — Es ist in der Tat so, dass man die Inkommensurabilität der Quadratdiagonale
zur Seite mit bloss praktisch-empirischen
Methoden nie
endgültig
nachweisen kann, ja man kann nicht einmal auf den Gedanken kommen, dass es
eine Inkommensurabilität überhaupt gibt, solange man nur praktisch-empirische
Methoden benutzt. Eine unerschütterliche Tatsache wird die Existenz der Inkommensurabilität erst dann, wenn man den indirekten Schluss verwendet, vgl. Eucl.
El. X 27. — Die ersten Mathematiker müssen also gerade darum diese Art Beweisführung übernommen haben, weil sie bald merkten, welch neue Möglichkeiten
für sie dadurch eröffnet werden.
Im Sinne dieser vierfachen Überlegung halte ich also auch weiterhin an meiner
ursprünglichen Vermutung fest : die ältesten griechischen Mathematiker haben
‘das indirekte Beweisverfahren von den Eleaten gelernt.
Zum Schluss sei mir in diesem Zusammenhang noch eine Bemerkung von
beinahe persönlicher Art erlaubt. Ich hielt die eben behandelte Vermutung jahrelang für meinen eigenen Gedanken. In der Tat ist mir aus der Literatur eine solche
Begründung dieser, wie ich sie in meinen verschiedenen Arbeiten entwickelte,
nicht bekannt. Erst in der letzten Zeit erfuhr ich, dass ähnliches auch sonst, von
mir unabhängig, wohl schon vermutet wurde. Ich fand in dem Büchlein von
J. E. Hormann, „Geschichte der Mathematik, erster Teil. Von den Anfängen bis
zum Auftreten von Fermat und Descartes. Berlin
1953 (Sammlung Göschen,
Bd. 226) im Kapitel ‚Um das Irrationale 400-325‘ den folgenden Satz (S. 27) :
„jetzt bemächtigten sich die Mathematiker der indirekten Schlussweise, die
schon
Zenon von Elea (490?-430?) angewendet hatte, um die landläufigen Ansichten vom
Wesen des Raumes, der Zeit und vor allem der Bewegung durch scharfsinnige Trugschlüsse in Frage zu stellen.* — Diese Behauptung sieht schon beinahe wie eine
Vorwegnahme meiner These aus.
(4) ‚„Aeikvuu als mathematischer Terminus für beweisen‘‘ a.a.O.
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)dungen
indirekten
Beweisverfahrens
auf,
und
liess
311
sich
ebenfalls als der Einfluss der eleatischen Philosophie erklären.
Diesmal môchte ich die Spuren des eleatischen Einflusses in der
ältesten definitorisch-axiomatischen Grundlegung der Mathematik
verfolgen.
1. DAS HISTORISCHE PROBLEM DER EUKLIDISCHEN GRUNDLAGEN
Wie bekannt, werden in Euklids klassischem Werk, den ,,Elementen“, die rund um 300 v.u.Z. entstanden, die sog. mathematischen Grundlagen oder Prinzipien (5) gleich am Anfang des ersten
Buches in einer dreifachen Gruppe aufgezählt. Definitiones, Postulata und Communes animi conceptiones heissen gewöhnlich in
lateinischer
Gruppe
Übersetzung
(6).
Proklos,
die
der
Bestandteile
neuplatonische
dieser
dreifachen
Kommentator
der
„Elemente“ im 5. Jahrhundert u. Z., erklärt ausführlich sowohl
den Sinn und die Bedeutung dieser unbewiesenen Grundlagen
für das ganze Gebäude der Mathematik, als auch die Unterschiede
ihrer einzelnen Bestandteile (7). Die Grundlagen (= Prinzipien)
(5) Es gibt in unserem Euklid-Text gar keinen gemeinsamen Namen für die
mathematischen Grundlagen oder Prinzipien. Man findet hier nur Sonderbezeichnungen für die Definitionen, Postulate und ,,Communes animi conceptiones”. In
dem Kommentar des Neuplatonikers Proklos (siehe die Anmerkung 7) heissen
die
Grundlagen
(= Prinzipien)
apxai oder wpropéva apyai (Procl. ed.
F.S. 75,
12 und 8) oder auch vroféoes (S. 77, 2). Die ältere Bezeichnung für die mathematischen Prinzipien
bei
Platon,
Resp.,
scheint
VI,
510
allerdings örodeseıs gewesen
zu sein;
C :
(über
romoduevo
trobéces avra
vgl.
auch
Definitionen
gesagt).
(6) Ich benutze diesmal absichtlich nur die lateinischen Übersetzungen der
betreffenden griechischen Termini, so wie sie in der Textausgabe von J. L. Heiberg
(Euchdis Elementa, Vol. I, Lipsiae 1883) zu lesen sind, weil ich die rein philologisch-historischen Probleme der Terminologie in diesem Zusammenhang nicht
behandeln will. Darum bemerke ich hier nur so viel, dass sich jene ‚vollständige
terminologische
Verwirrung,
die
bei
den
nacharistotelischen
Mathematikern
hinsichtlich der Bezeichnung der verschiedenen Gruppen von äpxai herrschte,
und welche auch die späteren Kommentatoren des Euklid und Archimedes nicht zu
beseitigen imstande waren“ (vgl. K. v. Fritz, „Die APXAI in der griechischen
Mathematik“, Archiv für Begriffsgeschichte, Bd. 1, Bonn 1955, S. 101), philologisch
im Grunde doch leicht enträtseln lässt. Vgl. dazu den ersten Abschnitt meiner
Arbeit ,, Die Grundlagen in der frühgriechischen Mathematik“ in Studi italiani di
Filologia Classica 1958.
(7) Procli Diadochi in primum Euclidis
Elementorum librum commentarii,
ed. G. Friedlein, Lipsiae 1873 S. 75 ff. — Die für uns in dieser Beziehung wich-
Page 6
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)wären unbewiesen vorausgeschickte Sätze, die man auch gar nicht
zu beweisen hatte, aus denen sich aber alle übrigen Sätze der
mathematischen Wissenschaft der Reihe nach ableiten liessen —
heisst es in diesen Erklarungen. Es geht aber aus der Darstellung
des Proklos gar nicht hervor, wie man wohl einst auf den Gedanken
gekommen sein mag, dass man solche unbewiesene Grundlagen
den mathematischen Erörterungen vorausschicken soll.
Auch die moderne Forschung pflegt in diesem Zusammenhang
meistens nur auf Aristoteles hinzuweisen. Man betont nämlich (8),
dass es vor Aristoteles eine lebhafte Kontroverse darüber geherrscht
hätte, ob es überhaupt eine beweisende Wissenschaft im strengsten
Sinne geben könnte, da das zu einem “‘regressus in infinitum”
führen sollte, oder ob diese Schwierigkeit nicht dadurch zu überwinden wäre, dass man die verschiedenen Sätze eines Wissenschaftssystems auseinader beweisen würde (9). Aristoteles hätte
diesen beiden Auffassungen seine Lehre gegenübergestellt, wonach
jede Wissenschaft aus unbeweisbaren, aber wahren ersten Prinzipien abgeleitet werden müsste, und dann hätte er die verschiedenen
Eigenschaften festzustellen versucht,
die
die
ersten Prinzipien
haben müssten. Die Angabe des Proklos jedoch, dass nämlich
Apollonios von Perge das erste Gleichheitsaxiom Euklids zu beweisen versucht hätte (Io), schiene darauf hinzuweisen, dass auch zur
Zeit des Apollonios, d.h. an Ende des 3. Jahrhunderts, ungefähr
ein Jahrhundert nach Aristoteles, dessen Auffassung noch keineswegs durchgesetzt, und dass man zu dieser Zeit immer noch
vergebliche
Versuche
unternommen
hätte,
die
Prinzipien
zu
beweisen (11). — Im Sinne dieser Gedankenführung wäre also die
definitorisch-axiomatische Grundlegung der griechischen Mathematik — oder mindestens die Tatsache, dass man sowohl die
Möglichkeit als auch die Grenzen einer solchen Grundlegung klar
erkannte — bis zu einem gewissen
Grade
das Verdienst von
Aristoteles selbst. Damit sollte zwar nicht geleugnet werden, dass
Aristoteles beträchtliches ihm schon vorliegendes mathematisches
tigsten Proklos-Stellen sind bei O. Becker (Grundlagen der Mathematik in geschichtlicher Entwicklung, Freiburg-München 1954, S. 98 ff. und 121 ff.) übersetzt.
(8) K. v. Fritz, „Die APXAI in der
griechischen Mathematik‘, Archiv für
Begriffsgeschichte, Bd. 1, Bonn 1955.
(9) Analytica posteriora, I, 3, 72b, 5 ff.; I, 19-23; p. 83b, 32-84a 6.
(10) Proclus (ed. F) S. 183, 13 ff.
(11) K. v. Fritz, o.c., S. 64-65.
Page 7
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Material hatte,
dem
er sich orientieren konnte,
313
und auch
tatsächlich orientierte — es wäre also möglich, ja vielleicht auch
wahrscheinlich, dass es Ansätze einer definitorisch-axiomatischen
Grundlegung auch schon in der voraristotelischen Zeit gab —,
aber es wäre doch die eigene Leistung des Aristoteles — wie es
auch wiederholt betont wird (12) —, dass er versucht hätte den
Beweis zu erbringen, dass jede Wissenschaft von ersten unbeweisbaren aber nichtsdestoweniger wahren und gesicherten Prinzipien
ausgehen muss. Mit dieser Erkenntnis hätte also eigentlich erst
Aristoteles,
kaum
um
eine
definitorisch-axiomatische
Generation
Grundlegung
früher
der
als
Euklid,
Mathematik
die
mindestens prinzipiell ermöglicht. Auch der Hinweis auf den vergeblichen Versuch des Apollonios von Perge, das erste Gleichheitsaxiom Euklids zu beweisen, sollte nach dieser Auffassung nur die
Tatsache unterstreichen: wie sich die aristotelischen Gedanken
über die Grundlegung der Mathematik nur mühsam durchsetzen
konnten : selbst ein so hervorragender Geometer wie Apollonios
von Perge am Ende des 3. Jahrhunderts hätte die entscheidende
Erkenntnis des Aristoteles ihrem Wesen nach immer noch nicht
richtig erfassen können.
Nun soll es hier nicht geleugnet werden, dass die eben angedeuteten Auseinandersetzungen des Aristoteles über Möglichkeit
und Grenzen der beweisenden Wissenschaft zum Teil allerdings
auch die Probleme beleuchten, die zu jener Zeit die Mathematiker
in der
Grundlegung ihrer Wissenschaft zu bewältigen hatten.
Aber die Vermutung, dass erst die angeführten Ansichten des
Aristoteles
für
die
euklidische
Grundlegung
der
griechischen
Mathematik die Bahn geebnet hätten, ist doch sehr unwahrscheinlich. Jene Grundlagen der mathematischen Wissenschaft, die am
Anfang der euklidischen ‚Elemente‘ vorliegen, stellen nämlich —
mindestens zu einem bedeutenden Teil — die Erbschaft einer viel
älteren, voraristotelischen Zeit dar.
Auch die frühere Forschung hat diese Tatsache bis zu einem
gewissen Grade schon erkannt. P. Tannery hat z.B. darauf aufmerksam gemacht (13), dass die 4. und 7. Definition des ersten
(12) K. v. Fritz, o.c., S. 98.
(13) P. Tannery, ‚Sur la locution éé ioov“‘, Revue des Etudes grecques, t. X,
1897, 14-18 = Mémotres scientifiques (publiés par J. L. Heiberg-H. G. Zeuthen,
Toulouse-Paris 1912), II, 540-544.
Page 8
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Buches der euklidischen ‚‚Elemente‘‘, d.h. also die Definition der
„geraden
Linie‘
„Elementen“
nie
und
diejenige
gebraucht
der
‚ebenen
Fläche“
in
den
Noch
auffallender,
dass
werden.
manchmal auch die Terminologie dieser Definitionen mit jener
Terminologie gar nicht übereinstimmt, welcher sich Euklid sonst
in seinen Sätzen und Beweisen bedient. Das ,,Rechteck‘ heisst z.B.
in der 22. Definition des ersten Buches der ,,Elemente“ erepounkes,
wo Euklid für dieselbe Figur sonst immer den Namen rapaAAnAoypaupov gebraucht. Daselbst wird auch der ,,Rhombus“ (pouBos)
definiert, von dem Euklid nie mehr sprechen wird, und wir hören
von dem
,,Rhomboid“
(pouBoedés), welches Euklid sonst nur
als ein mapaAAnAoypaupov bezeichnet. Ja inkonsequent ist in der
Sammlung der Definitionen des ersten Buches der ,,Elemente“
auch die Benennung der ,,Polygone‘‘; man würde nämlich im
Sinne der 19. Definition erwarten, dass diese nach der Zahl ihrer
Seiten (rpirAevpa, modsrAevpa), und nicht wie es später geschieht,
dass sie nämlich nach der Zahl ihrer Ecken (rpiywvov, mevraywvov
etc.) benannt werden (14). Man findet also am Anfang des ersten
Buches nicht nur später gar nicht gebrauchte Definitionen (,,gerade
Linie‘, ‚ebene Fläche“, „Rhombus‘), sondern auch die Terminologie scheint manchmal eine andere zu sein, als diejenige, die später
im Werk selbst gebracht wird.
Tannery hat aus diesen Beobachtungen zweifellos den richtigen
Schluss gezogen, dass nämlich die euklidischen Definitionen des
ersten Buches in ihrer Gesamtheit eigentlich gar nicht von Euklid
selbst stammten (15). Euklid hatte schon zahlreiche Vorgänger,
die, ebenso wie er selber, versuchten, die Grundlagen der Mathematik ihren
Erórterungen — besonders wenn sie
zusammenstellten
— vorauszuschicken.
Euklid
„Elemente“
hätte
also
von
diesen Vorgängern manches ziemlich gedankenlos übernommen,
ohne vorher das Übernommene, mindestens was die Terminologie
betrifft, mit seinem eigenen Werk in Einklang zu bringen (16).
Von dem Gesichtspunkt der Mathematik aus betrachtet, war es
(14) P. Tannery, , Sur l’authenticité des axiomes d’Euclide‘, Bulletin des Sciences mathématiques, 2° série, t. VIII, 1884, 162-175 = Mém. Scient., II, 48-63.
(15) Mem. scient., II, 55.
(16) Ebenso werden die euklidischen Definitionen auch bei A. M. Frenkian
(Le postulat chez Euclide et chez les modernes, Paris 1940, 14) beurteilt : „La terminologie des Définitions ne correspond pas à celle habituellement employée par
Euclide au cours de ses Éléments. Ensuite ces définitions trouvent très peu d'emploi
Page 9
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)gewiss ein schwerwiegender Fehler, aber man muss ihm dafiir
dennoch dankbar sein, denn gerade diese seine ,,Gedankenlosigkeit‘° ermöglicht für uns ein wenig Einblick in die voreuklidische
Geschichte der Wissenschaft.
Tannerys Vermutung über den voreuklidischen Ursprung der
Grundlagen bei Euklid betraf nur die Definitionen des ersten
Buches der ,,Elemente‘. Seitdem hat man jedoch dasselbe auch
über das sog. Axiom der Kongruenz (17) vermutet. Es ist nämlich
K.v. Fritz aufgefallen, dass Euklid dies Axiom zwar aufstellte,
aber später von demselben so gut wie gar keinen Gebrauch machte,
obwohl sich manche Unstimmigkeiten in den Gleichheitsdefinitionen leicht hätten vermeiden lassen, wenn von der ,,Deckungsmethode‘, d.h. von der Methode des Axioms der Kongruenz, ein
etwas
reichlicher
Gebrauch
gemacht
worden
wäre
(18).
Wir
wüssten jedoch aus dem Text des Proklos, dass man früher die
empirische Methode des Aufeinanderpassens — also die Methode
des fraglichen Axioms — auch in solchen Beweisen benutzte, die
bei Euklid 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.“
Nur
Euklid
war
bestrebt, diese Methode ihres empirischen Charakters so sehr als
möglich zu entkleiden (19). — Man hat also in dem 7. euklidischen
Axıom eine mathematische Grundlage, die ihrerseits eine solche
Methode — die ,,Deckungsmethode‘ — voraussetzt, deren Gebrauch Euklid möglichst vermeiden wollte. Das scheint allerdings
für den alten Ursprung dieses Axioms zu sprechen, ebenso wie
man auch die erwähnten Ungereimtheiten der Definitionen nur
mit der Vermutung erklären konnte, dass diese zu Euklids Zeiten
ein zum Teil schon veraltetes Überlieferungsgut darstellten.
Nun erwecken
aber diese
Beobachtungen
den Verdacht,
ob
nicht auch die übrigen euklidischen Grundlagen ähnlicherweise
aus alten Zeiten überliefert worden sind. Das würde allerdings sehr
au cours de ses démonstrations. Il semble bien qu'il s’agit là de pièces héritées,
qu’Euclide n’a pas eu la force d’écarter.
“‘
(17)
Eucl.
Elem.,
I.
Communes
animi
Conceptiones
VII
: 7a
epapuolovra
mr” dda ica adds Eoriv, ,,Quae inter se congruunt, aequalia sunt“.
(18) K. v. Fritz, o.c., 76 f.
(19) Ebd., S. 94.
Page 10
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)wohl zu dem Bilde passen, das man sich heutzutage tiber Euklid
macht. Man weiss nämlich heute schon, dass er im Grunde wohl
kein
grosser
Mathematiker
war.
Er
hat
die
wichtigsten
und
schwierigsten Teile seines Werkes von anderen Autoren, vor allem
von Theaitetos (,, Elem.‘ X und XIII) und von Eudoxos (,,Elem.“
V und XII) übernommen. Diese Teile stehen, ebenso wie die
arithmetischen Bücher der ,,Elemente‘‘ (VII und IX), auf einem
sehr hohen mathematischen Niveau, während andere T'eile ihnen
weit unterlegen sind. Es kommen Denkfehler darin vor, und die
Formulierung ist manchmal verwirrt. Das Niveau, auf dem sich
Euklid bewegt, wird offenbar ganz von seinen Vorbildern bestimmt.
Kann er sich nach einem vortrefflichen Autor, wie Theaitetos oder
Eudoxos richten,
so ist er selbst vortrefflich,
wenn aber sein
Vorbild nicht so hoch steht, sinkt auch er. Euklid ist vor allem
Didaktiker und kein schöpferisches Genie (20). — Ist aber der
Verfasser der „Elemente“ in seinem Werk selbst gewissermassen
ein ,,wissenschaftlicher Kompilator**,
so ist es von vornherein
wahrscheinlich, dass er auch in der Zusammenstellung der Grundlagen seiner Wissenschaft ähnlich verfuhr. Er wird wohl auch
diese in den meisten Fällen von seinen Vorgängern übernommen
haben. Man wird also die Grundlagen der euklidischen ‚Elemente‘
—einstweilen natürlich nur hypothetisch — als ein älteres, durch
den Verfasser fertig übernommenes Gut ansehen dürfen. Es fragt
sich nur : wie sich auch jene Quellen namhaft machen liessen, aus
denen diese Grundlagen stammen
?
2. DER VORRANG DER ARITHMETIK
Es wird sich lohnen — ehe wir den historischen Ursprung von
mindestens einigen euklidischen Grundlagen nachzuweisen versuchten — die Aufmerksamkeit auf einen interessanten Zug der
griechischen Mathematik zu richten. Wie bekannt, ist nämlich
die griechische Mathematik vorwiegend geometrischen Charakters.
Euklids ‚Elemente‘ sind eigentlich Elemente der Geometrie, in
denen alles was nicht-geometrisch ist — darunter auch die ganze
Arithmetik in den Büchern VII, VIII und IX — nur eine unter(20) B. L. van der Waerden, Erwachende Wisschenschaft, Basel-Stuttgart 1956,
Page 11
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)geordnete Rolle spielt. Man weiss heute schon, dass diese Behandlungsweise mit einer zwar voreuklidischen aber doch nachträglichen Geometrisierung zusammenhängt (21), die wohl durch die
Entdeckung des Irrationalen veranlasst wurde (22). (Man musste
nämlich, um quadratische Gleichungen exakt lösen zu können, aus
dem Bereiche der Zahlen in den der geometrischen Grössen hinübertreten. Jene „geometrische Algebra“, die bei Euklid in den
Büchern II und VI der ‚Elemente‘ vorliegt, gilt auch für irrationale Strecken und ist dennoch eine exakte Wissenschaft.) Nun
besitzt man aber eindeutige Zeugnisse dafür, dass man die Geometrie
in der älteren Zeit, vor dieser Geometrisierung der Mathematik,
noch anders beurteilte. Der Pythagoreer Archytas schrieb z.B.
um 400 v.u.Z. herum noch folgendes : ,,Die Logistik (= Arithmetik) 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 wiederum versagt, bringt die Logistik
{= Arithmetik) Beweise zustande...‘‘ (23). — Man hat dies Zitat
in der bisherigen Forschung hauptsächlich nur dazu benutzt, um
mit ihm jene grosse Wandlung greifbar zu machen, die bald nach
Archytas (infolge der Entdeckung der Irrationalität und der damit
zusammenhängenden Geometrisierung) in der wissenschaftlichen
Betrachtung wohl eintreten musste (24). Aber es wurde dabei
(21) Vgl. dazu O. Neugebauer, ,, Zur geometrischen Algebra — Studien zur
Geschichte der antiken Algebra III‘ (in Quellen und Studien zur Geschichte der
Mathematik, etc., Abt. B, Bd. 3, Berlin 1936, 245-259) und B. L. van der Waerden,
„Zenon und die Grundlagenkrise der griechischen Mathematik“, Math. Ann.,
117, 1940, 141-161.
(22) Vgl. dazu bei B. L. van der Waerden, Erwachende Wissenschaft, 204 ff.
das Kapitel : ,,Wozu die geometrische Einkleidung ?“
(23) H. Diels-W. Kranz, Fragmente der Vorsokratiker>, 47 (= Vorsokratiker*, 35)
Archytas, B. 4.
(24) O. Neugebauer, o.c., S. 247 : „Die Prignanz dieses Ausspruchs ist umso
interessanter, als er ja nur um wenige Jahre älter ist, als die Geometrisierung
der griechischen Mathematik, die wir als ihre klassische Form anzusehen gewöhnt
sind“ und B. L. van der Waerden, Math. Ann., 117, 1940, S. 158 : „Wenige Jahrzehnte später hat sich das Blatt bereits gewendet: Theaitetos entwickelt seine
Klassifikation der irrationalen Strecken, und bei Plato 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.*
muss
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)kaum gefragt: warum eigentlich Archytas die Geometrie so sehr
herunterschátzte? Und doch ist diese Frage von entscheidender
Wichtigkeit.
Denn wir besitzen ja auch andere Belege dafiir, dass man in
alter Zeit die Geometrie scheinbar kaum als eine mathematische
Disziplin anerkennen wollte. Es heisst z.B. in der Vita Pythagorica
des Jamblichos, dass das álteste Lehrbuch der Geometrie — die
sog. „Geometrie des Pythagoras (7) yewperpia pos IIvdayopov)
—, auf Grund dessen man zum ersten Male geometrische Vorlesungen hielt (25), den Namen /ZTOPIH trug (26). Nun überlegt
man sich aber, dass einerseits die Pythagoreer ihre wissenschaftliche Tätigkeit, und besonders ihre Lehre von den Zahlen mit
dem stolzen Namen der uaßnuara bezeichneten (27), und dass
andrerseits das Wort ioropin
nur
ein empirisches, bloss durch
Sehen gewonnenes Wissen bezeichnen kann (28), so lässt sich der
eben erwähnte Bericht des Jamblichos gar nicht anders auslegen,
allerdings zu diesem letzteren Zitat noch bemerkt werden, dass es — an der
Stelle, wo ich das Zeichen (?) einschaltete — nicht eindeutig genug ist. Denn in
der Tat wird bei Platon eigentlich nur die praktische Logistik — wie übrigens auch
die praktische Geometrie — verpönt. Sonst aber behielt die Arithmetik als theoretische Wissenschaft auch weiterhin ihren Vorrang der theoretischen Geometrie
gegenüber. Wohl war dabei — wie man später sehen wird — dieser ‚Vorrang der
Arithmetik“ nur noch ein Prinzip, das man nach der Entdeckung der Irrationalität
kaum mehr verwirklichen konnte.
(25) Vgl. B. L. van der Waerden, Erwachende Wissenschaft,
191.
(26) Jamblichos, Vita Pythagorica, 89 : éxadeiro de Y yewperpia zpos Ilvdayopov
¿oropin. Zu der Erklärung der Stelle vgl. meinen Aufsatz ,, Deiknymi als mathematischer "Terminus für beweisen‘.
(27) B. L. van der Waerden, ,, Die Arithmetik der Pythagoreer I“, Math. Ann.,
120, 1947/49, 127 : „Die Pythagoreer verstanden unter ua@fuara ein geordnetes
System von Sätzen und Beweisen, und die grösste und erste von diesen Wissenschaften war ihnen die Lehre von den Zahlen (vgl. Platon, Epinomis, 990 C)‘‘. —
Nach dem ausdrücklichen Zeugnis des Aristoteles (Metaphysik, Buch A, Kapitel 5)
waren es die Pythagoreer, die sich als erste mit ua@fpara befassten. Vgl. K. Reidemeister, Das exakte Denken der Griechen, Hamburg 1949, 52.
(28) B. Snell, Die Ausdrücke für den Begriff des Wissens in der vorplatonischen
Philosophie (Philologische Untersuchungen, herausg. von A. Kiessling und U. v.
Wilamowitz-Moellendorff, 29. Heft, Berlin 1924) 59-71. — Neben den Ausführungen von B. Snell muss ich an dieser Stelle mit besonderem Nachdruck auch
noch auf die Arbeit von A. Frenkian, Revue des Etudes Indo-europeennes, BucarestParis 1938, 468-474 hinweisen. Frenkian betont mit Recht, dass ioropin = ‚science
empirique appuyée sur l’autopsie‘‘ und ,,science empirique, résultat d'une recherche
faite par exploration ou par la vue‘ ist; ausserdem bemerkt er noch:
persisté aussi longtemps qu’on a parlé et écrit le grec ancien.“
,,ce sens a
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)als dass man zu jener Zeit, in der die Geometrie noch (oropin
hiess, in ihr nur ein praktisches, erfahrungsmässiges Wissen und
kein echtes pa@nua erblicken wollte. — Selbst der späte Kommentator der euklidischen ,,Elemente‘‘, Proklos scheint noch davon
zu wissen, dass man wohl erst verhältnismässig später die Geometrie als ein Teilgebiet der Mathematik anerkannte; und auch
dann hat man ihr nur den zweiten Platz nach der Arithmetik
zugewiesen. Man ersieht das z.B. aus den folgenden Worten des
Proklos : ,,Dass nun die Geometrie ein Teil der ganzen Mathematik ist, und dass sie den zweiten Platz nach der Arithmetik einnimmt...,
das wurde durch die Alten begründet, und es braucht hier nicht
ausführlicher erörtert zu werden‘ (29). Besonders lehrreich sind
diese Worte darum, weil sie zeigen, dass man die Geometrie —
mindestens theoretisch — selbst in jener Zeit noch als eine ,,zweitrangige Wissenschaft“ ansah, in der die ganze griechische Mathematik schon langst geometrisiert war.
Ich will an dieser Stelle die Frage, warum man eigentlich das
gegenseitige
Verhältnis von Arithmetik und
Geometrie
in der
antiken Wissenschaft so auffallend widerspruchsvoll beurteilte —
man hat nämlich einerseits zu einer gut bestimmbarer Zeit die
ganze griechische Mathematik geometrisiert, weil man die Vorteile
dieser Behandlungsart erkannte, und in dieser ,,geometrisierten
Mathematik‘. konnte die Arithmetik selbstverstándlich nur eine
untergeordnete
Rolle
spielen,
andrerseits
hielt man
aber auch
weiterhin an dem alten Gedanken zäh fest, dass dennoch die Arithmetik diejenige Wissenschaft sei, der der Vorrang der Geometrie
gegenüber gebührte —, ich will also diese Frage einstweilen nicht
eingehender erörtern. Statt dessen möchte ich hier eher darauf
hinweisen, dass man im Sinne der obigen Beobachtungen bis zu
einem gewissen Grade auch jenen Weg bestimmen kann, der in der
Erforschung dessen, wie die Grundlagen der griechischen Mathematik entstanden, zu verfolgen ist. Galt in einer Zeit die Geometrie
nur für ein praktisches, empirisches Wissen (ioropin), während
man zu derselben Zeit die Arithmetik schon als ua@nua bezeichnete, so liegt auch die Vermutung nahe, dass man in dieser alten
Zeit nur die Arithmetik als irgendwie ,,wohlfundiert‘‘ ansah; man
hatte damals jene Grundlagen vielleicht noch gar nicht gefunden,
(29) Proclus (ed. F) S. 48, 9 ff. — Man findet dieselbe Rangordnung — Arithmetik-Geometrie — auch bei Platon, Epinomis, 990
Page 14
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)die später doch ermöglichten, dass auch die Geometrie mindestens
als ein ‚Teilgebiet der Mathematik‘ (30) erscheine. Mit anderen
Worten heisst es auch so viel : will man die Entstehungsgeschichte
der mathematischen Prinzipien in der griechischen Wissenschaft
rekonstruieren,
so
muss
man
vor
allem
die
Grundlagen
der
Arithmetik im VII. Buch der euklidischen ,,Elemente‘, und erst
danach die Grundlagen der Geometrie am Anfang des I. Buches
prüfen, denn diese letzteren sind wohl verhältnismässig späteren
Ursprungs. Anfangs galt nur die Arithmetik als ua@nua, und sie
wurde erst später infolge der nachträglichen ,,Geometrisierung“
so verdrängt, dass sie in Euklids Zusammenstellung mit ihren
Grundlagen zusammen nur von dem VII. Buch der ‚Elemente‘
ab einen Platz fand.
Wir wollen also im nächsten Kapitel vorerst die Grundlagen
der griechischen Arithmetik,
d.h.
die Definitionen am Anfang
des VII. Buches der euklidischen ,,Elemente‘ genauer ins Auge
fassen.
3. — DIE EINHEIT UND DIE ZAHLEN
Die Prüfung der Definitionen der griechischen Arithmetik am
Anfang des VII. Buches der ‚Elemente‘ wird durch einen glücklichen Umstand sehr erleichtert. Wie bekannt, stellt nämlich die
sog. Lehre vom Geraden und Ungeraden am Ende des IX. Buches
(IX 21-36) für uns das älteste bekannte Beispiel eines deduktiven
Lehrstücks der griechischen Mathematik dar, das wohl nur aus
historischem Interesse in die
‚Elemente‘
anhangsweise aufgenommen wurde. O. Becker, der diese Lehre im Jahre 1936 wiederentdeckte (31), setzte ihre Entstehungszeit auf die Mitte, oder gar
in die erste Hälfte des 5. Jahrhunderts (32). Nun ist aber diese
Lehre ohne die Definitionen 6-9 und 12 im VII. Buch der ,,Elemente” gar nicht denkbar. Selbstverständlich muss man zuerst
wissen, was eine „gerade‘“ und ‚ungerade‘ Zahl heisst, um eine
(30) Bei Proclus (S. 48, 9 ff.) heisst es : 7 yewperpia ris öAns éorì paPnuarixis
pépos.
(31) O. Becker, Quellen und Studien zur Geschichte der Mathematik etc., Abt. B,
Bd. 3, 1936, 533-553.
(32) O.
Becker,
Grundlagen
Freiburg-Miinchen 1954, 38.
der Mathematik in geschichtlicher
Entwicklung,
Page 15
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)solche Lehre aufbauen zu können. Dieselbe Zeitbestimmung, die
für die ganze Lehre gilt, muss also auch für die genannten Definitionen gelten. Das hat wohl auch schon O. Becker richtig erkannt,
ohne dass er diese T'atsache besonders hervorgehoben hätte (33).
Man kann jedoch in dieser Beziehung mindestens einige Schritte
auch noch über Beckers Feststellungen hinauskommen. Es gehören
nämlich nicht allein die genannten Definitionen des VII. Buches
(6-9 und 12) zu den Voraussetzungen der erwähnten Lehre. Denn
man wird gerade und ungerade Zahlen kaum unterscheiden können,
ohne sich gleichzeitig auch über die Zahl selbst Gedanken zu
machen. Es gehört also auch die Definition der ‚Zahl‘ (VII def. 2)
zu den Voraussetzungen dieser Lehre. Nachdem aber diese Definition
heisst:
‚Zahl
ist
die
aus
Einheiten
zusammengesetzte
Menge” (34), wird man auch die Definition der „Einheit“ selbst
(VII def.
ı) als einen organischen Bestandteil der Lehre vom
Geraden und Ungeraden ansehen müssen. In der Tat wird der
Begriff der ‚Einheit‘ auch in der Definition der ,,ungeraden Zahl‘
(VII def. 7) und sehr oft in den Sätzen bzw. in den Beweisen dieser
Lehre gebraucht. Ich vermute also, dass sowohl die Definition
der ‚Einheit‘ als auch diejenige der ‚Zahl‘ organische Bestandteile der durch O. Becker wiederhergestellten alten Lehre sind;
auch diese mussten schon zu jener Zeit vorhanden gewesen sein,
als man das ursprüngliche Lehrstück aufbaute.
Wohl könnte man gegen diese Vermutung den Verdacht geltend
machen, dass die euklidischen Definitionen der ‚Einheit‘ und der
‚„Zahl‘“ erst später, nachträglich, auf Grund solcher philosophischer Spekulationen erschafft worden wären, die man sich in jener
alten Zeit, als die eigentliche Lehre des Geraden und Ungeraden
entstand, noch überhaupt nicht gemacht hatte; denn in der Tat
sind die meisten Sätze dieser Lehre sehr einfach, um nicht zu
sagen trivial. Brauchte man in der Tat exakte Definitionen darüber,
was ,,Einheit‘ und ,,Zahl‘° heisst, um solche Sätze zusammenstellen zu können, die auch ohne Beweis jedem Rechner sofort
(33) Allerdings schrieb er (Grundlagen der Mathematik a.a.O.) : , Den Sätzen
Elementa IX 21-34 sind die Definitionen 6-9, 12 aus dem VII. Buch voranzustellen.‘
(34) "Apiduos
Earıv
To
Ex povddwv
ovykeiuevoy mAndos.
—
Die Übersetzung
der Euklid-Stellen sowohl hier wie auch im folgenden immer nach C. Thaer,
Die Elemente von Euklid, Leipzig 1935 (Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften).
Page 16
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)einleuchtend und selbstverstandlich sein mussten? — Uberlegt
man sich diese Frage ernstlich, so wird man einsehen miissen, dass
der scheinbare ‚Einwand‘ nicht gegen, eher für die Vermutung
spricht, dass auch die Definitionen der ‚Einheit‘ und der ‚Zahl‘
zu den historischen Voraussetzungen der genannten Lehre gehörten. Denn es wurde ja schon bemerkt, dass diese Lehre von Satz
zu Satz peinlich exakt bewiesen wird, wie es nach unseren heutigen
Kenntnissen auch sonst in der ganzen frühgriechischen Mathematik üblich war (35). Es lag also dem antiken Verfasser offenbar
gar nicht so sehr an dem blossen Inhalt als eher an der Form
dieser Lehre; es musste gezeigt werden, wie eben auch in solchen
einfachen Fällen der Beweis lückenlos geführt wird. Lückenlos
ist jedoch die Lehre vom Geraden und Ungeraden nur dann, wenn
man auch die Definitionen der ‚Einheit‘ und der ‚Zahl‘ zu ihr
rechnet. — Aber es lässt sich auch mit anderen Mitteln zeigen,
dass diese beiden Definitionen wirklich sehr alt sein müssen.
Die erste Definition des VII. Buches der ‚Elemente‘ heisst
:
„Einheit ist das, wonach jedes Ding eines genannt wird“ (36). Die
Formulierung ist so bündig, dass man auf den ersten Blick kaum
denken würde, was alles dahinter steckt. Nachdem jedoch Platon
einmal von der sog. „Lehre von der Eins‘ spricht (37), wird
man versuchen,
mindestens einiges von dieser alten
‚Lehre‘
wiederherzustellen und näher ins Auge zu fassen. Platon selber
lässt einmal in seinem ‚‚Staat‘‘ folgendes sagen : (38)
„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
dieselbe statt dessen vervielfältigen. Denn sie wollten es ja vermeiden, dass die Einheit jemals etwas anderes als sie selbst, das
heisst also, dass sie als eine Vielheit erscheine. Wenn sie dann
jemand fragte: Ihr Wunderlichen, von was für Zahlen sprecht
ihr eigentlich? Wo ist denn die Einheit, wie ihr sie definiert (39),
(35) Vgl. B. L. van der Waerden, Math. Ann., 120, 1947/49, 139.
(36) Eucl. Elem., VII, def. 1 : Movds éorw, xab” yv Exaorov Tv Övrwv Ev Àéyerau.
(37) Platon, Resp., VII, 525 : n mepi ro Ev uaßnoıs.
(38) Platon, Resp., VII, 525 D-526 A.
(39) Platon,
ev
ois
Resp.,
VII,
526:
*2 @Oavydowr,
TO Ev olov vuels aftotré éorw.
mepi
moiwv
— Das vorletzte
apıduav
Wort des
Graléyeobe,
Zitates wird
gewöhnlich ‚wie ihr fordert‘ übersetzt. Ich zweifle jedoch nicht daran, dass man
an dieser Stelle richtig mit dem Zeitwort ,,definieren‘ übersetzen wird. Es ist ja
Page 17
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)nämlich etwas in sich völlig Gleiches, Unterschiedsloses, keine
Teile enthaltendes? — was wiirden sie darauf wohl antworten? —
Ich glaube, sie wiirden sagen, dass sie lediglich von gedachten
Zahlen sprechen, die man nur erschliessen und nicht auch sinnlich
wahrnehmen kann.“
Die Einheit ist also im Sinne dieses Zitates unteilbar. Wohl kann
man im praktischen Leben jede Einheit zerlegen, und selbstverstandlich rechneten die griechischen Handler und Ingenieure seit
undenklichen Zeiten auch mit Brüchen, aber nicht so war es in
dieser alten Wissenschaft. Briiche kamen in der offiziellen griechischen Arithmetik vor Archimedes überhaupt nicht vor. Wie
das Platon-Zitat besagt : statt des Zerlegens der Einheit vervielfaltigten die Arithmetiker dieselbe. Theon von Smyrna erklart
auch genauer, wie man diese Worte zu verstehen hat : ,, Wenn die
Einheit im Gebiet der sichtbaren Dinge geteilt wird, wird sie
wohl als Körper verkleinert und in Teile zerlegt, die kleiner als
der Körper selbst sind, aber der Zahl nach wird sie vergrössert,
denn an die Stelle der Eins treten viele Dinge.‘ (40) Diese Worte
beleuchten nicht nur den Sinn der ersten Sätze von unserem
Platon-Zitat, sondern — was diesmal viel wichtiger ist — gleichzeitig auch den Sinn der euklidischen Definition: „Einheit ist
das, wonach jedes Ding eines genannt wird“. Und diese Tatsache
ist schon in sich allein ein sehr wichtiger Stützpunkt auch für die
Datierung der euklidischen Definition. Sie muss unbedingt vorplatonisch sein, wenn schon Platon in demselben Sinne über die
Einheit sprechen konnte, wie diese Definition. — Dieselbe provisorische Datierung wird auch durch die folgende Beobachtung
erhärtet.
B.
L.
van der Waerden konnte feststellen,
dass
das
VII. Buch der euklidischen ‚‚Elemente‘“ aller Wahrscheinlichkeit
nach noch aus der Zeit vor 400 stammt (41). Nun sind aber die
mathematischen Probleme, die in diesem Buch behandelt werden,
eigentlich alle durch jenes Bestreben hervorgerufen worden, dass
klar, dass an der angeführten Platon-Stelle gerade von der Definition der Einheit
die Rede ist. Zu der Frage der Terminologie vgl. man einstweilen meine Arbeit,
„Die Grundlagen in der frühgriechischen Mathematik“ (Studi italiani di Filologia
Classica 1958).
(40) S. 18, Hiller; zitiert nach B. L. van der Waerden, Erwachende Wisschenschaft, 189.
(41) B. L. van der Waerden, , Die Arithmetik der Pythagoreer 1“, Math. Ann.,
120, 1947/49, 127-153.
Page 18
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)man die Brüche aus der Zahlenlehre verbannen wollte, und der
Grund dafür war eben die theoretische Unteilbarkeit der Einheit (42).
Die euklidische Definition der Einheit war also schon in jener
alten Zeit, im 5. Jahrhundert v.u.Z. wirksam. Dass sie noch älter,
ja dass sie überhaupt auf den allerersten Anfang der deduktiven
Mathematik zu datieren ist, wird sich im folgenden ergeben.
Es ist nämlich sehr lehrreich, wie das vorige Platon-Zitat die
Auffassung
begründet,
warum
eigentlich
die
Einheit
in
der
Arithmetik als unteilbar gilt. Die Mathematiker wollen — wie
Platon sagt — vermeiden, dass die Eins jemals etwas anderes als
sie selbst, das heisst also, dass sie als eine Vielheit erscheine
(evAaBovpevor un more œavÿ TO Ev un Ev aAa rroMa popia). Wäre
die Eins der Mathematiker teilbar, so wäre sie auch gar keine
Eins mehr, sondern etwas, was mehrere Teile in sich enthält,
also eine Vielheit, und somit wäre der Begriff ‚Einheit‘ nicht nur
sie selbst, sondern gleichzeitig auch ihr eigenes Gegenteil. Man
kam also auf dem Wege zu dem Gedanken von der Unteilbarkeit
der Eins, dass man den anderen Gedanken, ,,die Einheit ist teilbar‘‘, als eine sich selbst widersprechende Behauptung ablehnte;
dieser letztere Gedanke widerspricht sich selbst, darum kann er
auch unmöglich wahr sein, das Gegenteil dieser Behauptung
(, die Einheit ist unteilbar‘‘) muss als Wahrheit gelten.
Die eben angedeutete Interpretation der Platon-Stelle legt also
die folgenden Schlüsse nahe :
1. Man ersieht daraus, was eigentlich hinter der euklidischen
Definition der ,,Einheit‘‘ steckt. Denn man würde auf den ersten
Anblick diese Definition — ,,Einheit ist das, wonach jedes Ding
eines genannt wird'* — als eine beinahe leere, nichtssagende und
bloss beschreibende Aussage auffassen. Nun ist es aber gar nicht so!
In diesen Worten steckt verhüllt auch die theoretische Begründung
dessen, warum die frühgriechische Arithmetik die Brüche aus der
Wissenschaft
verbannen
musste.
Die
scheinbar
nichtssagende
Beschreibung dessen, was die Einheit ist, stellt eigentlich den
wohlüberlegten Schluss einer ziemlich langen Gedankenkette dar,
denn in dieser Aussage wird auch die Wahl zwischen den beiden
Gedanken — ob die Eins teilbar oder ob die Eins unteilbar wäre —
stillschweigend getroffen.
(42) B. L. van der Waerden, Erwachende Wissenschaft, 188 f.
Page 19
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)2. Es ist aus der Platon-Stelle auch noch zu ersehen, auf welchem Wege man eigentlich zu dem Gedanken von der Unteilbarkeit der Eins, und das heisst diesmal : auf welchem Wege man
zu der euklidischen Definition der ,,Einheit* kam. Man entdeckte
die
innere
Widersprüchlichkeit
der
Behauptung
,,die
Eins
ist
teilbar**, und diese Entdeckung war das Zeichen dafür, dass das
Gegenteil derselben Behauptung (,,die Eins ist unteilbar‘‘) wahr
sein muss. — Lehrreich ist dieser Entstehungsweg der behandelten
Definition darum, weil ich schon nachgewiesen zu haben glaube,
dass der übliche Beweisvorgang in der frühgriechischen Mathematik sehr oft derselbe war (43). Auch der sog. indirekte Beweis der
Pythagoreer verläuft immer so, dass man im Laufe einer Gedankenkette auf die Widersprüchlichkeit irgendeiner Behauptung hinweist, die infolgedessen nicht wahr sein kann, und eben darum
das Gegenteil derselben Behauptung — das heisst also der widerspruchsfreie Gedanke — wahr sein muss. Man sieht also, dass
derselbe Weg, dieselbe Methode, wie in der Beweisführung der
mathematischen Sätze, auch in der Aufstellung der Definition
befolgt wurde. Die euklidische Definition der „Einheit“ stellt
eigentlich den wohlüberlegten Schluss einer indirekten Beweisführung dar. Diese Tatsache lässt jedoch jene Vermutung, die
gelegentlich ausgesprochen wurde, dass nämlich in der griechischen
Mathematik die Entwicklung strenger Schlussmethoden früher
begonnen hätte, als die axiomatische Grundlegung selbst (44),
sehr unwahrscheinlich vorkommen. Unser Beispiel legt eher den
anderen Gedanken nahe, dass nämlich das Auftreten der deduktiven Beweistechnik und der erste Versuch einer definitorischen
Grundlegung der Mathematik irgendwie auch historisch zu gleicher
Zeit erfolgt sein müssen.
Noch weitere Schlüsse erlaubt die genauere Prüfung dessen, wie
die
,,Einheit
der
Arithmetiker
in
dem
vorigen
Platon-Zitat
geschildert wird. Es heisst nämlich in diesem Zitat, dass die Eins
„unteilbar‘‘ und ,,nur im Gedanken existierend“ sei, da sie etwas
„in sich völlig Gleiches, Unterschiedsloses und keine Teile Ent-
(43) A. Szabó, , Wie ist die Mathematik zu einer deduktiven Wissenschaft
geworden ? (Acta Antiqua Acad. Scient. Hung., IV., Budapest 1956,
und ,,Deiknymi als mathematischer Terminus für beweisen‘‘
letterature classiche, X, 1958).
(44) K. v. Fritz, a.a.O., 90 f.
(Maia, Rivista di
Page 20
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)haltendes‘‘ wäre. Uberlegt man sich das alles, und liest man dazu
noch besonders die letzten Worte auf griechisch (icov re éxaorov
TTÁV
TTAVTL
Kal ovde
optkpov diapépov, uopiov TE ÉXOV EV Eavr&
oùdév), so wird man unumgänglich an Parmenides denken müssen.
Auch das ,,Seiende‘ der Eleaten wird ja mit haargenau denselben
Zügen charakterisiert. Ich zitiere nur aufs Geratewohl aus dem
Lehrgedicht des Parmenides das folgende : ,, Auch teilbar ist es
nicht (nämlich das Seiende), weil es ganz gleichartig ist. Und es
gibt nirgend etwa ein stärkeres Sein, das seinen Zusammenhang
hindern könnte, noch ein geringeres; es ist vielmehr ganz von
Seiendem erfüllt.
Darum ist es ganz zusammenhängend, denn
Seiendes stösst dicht an Seiendes.“ (45) — Es ist auch kein Zufall,
dass in der Terminologie der Eleaten das Seiende (rö dv) und die
Eins (ro ev) sehr oft untereinander vertauschbare Begriffe waren.
Man hat also den Eindruck, als ob die euklidische Definition der
„Einheit“ (El. VII def. 1) eigentlich nur eine bündige Zusammenfassung der eleatischen Lehre von dem ,,Seienden“ darstellte.
Man kam auch zu dieser Definition auf demselben Wege — durch
die Anwendung eines indirekten Schlusses —, wie Parmenides zu
seiner Lehre von dem ,,Seienden® gelangte (46). Das wäre also
auch jene
„Lehre
von
der
Eins“
(n mepi ro Ev uabnors),
die
gelegentlich auch Platon erwähnt (47).
Die Vermutung, dass die allererste Definition der arithmetischen
Bücher von Euklid im Grunde die parmenideische Lehre wiederholt,
darf eigentlich gar nicht mehr wundernehmen, nachdem
man schon weiss, dass auch die sog. indirekte Beweisführung der
pythagoreischen
Arithmetik,
das
allerwichtigste
Werkzeug
der
frühgriechischen deduktiven Mathematik, aus der Philosophie der
Eleaten übernommen wurde. Ich glaube auch nachgewiesen zu
haben, dass es keineswegs umgekehrt geschehen konnte : nicht die
Mathematiker haben die Methode der indirekten Beweisführung
in ihrer eigenen Praxis entwickelt und diese später den Philosophen von Elea sozusagen zur Verfügung gestellt, sondern diese
(45) H. Diels-W.
Kranz, Fragmente der
B fr. 8, 22 ff.
Vorsokratiker®, I,
28 Parmenides,
.
(46) Auch Parmenides bewies ja seine These (die Existenz des Seienden) bloss
durch die Widerlegung ihres Gegenteils. Vgl. O. Gigon, Der Ursprung der griechischen Philosophie, Basel 1945, 250.
(47) Platon, Resp., VII, 525.
Page 21
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Methode musste urspriinglich eben in der Philosophie der Eleaten
zu Hause sein und von dorther wurde sie durch die ersten Vertreter der deduktiven Mathematik übernommen (48). Es schien
also auch bisher schon so gut wie gesichert zu sein, dass sich die
älteste deduktive Mathematik der Griechen auf die Philosophie
der Eleaten baut. Nun bestätigt sich jetzt dieselbe Erkenntnis
erneut auch von einer anderen Seite her. Es scheint, dass auch der
erste Versuch der definitorischen Grundlegung der Arithmetik
einer Anregung seitens der Philosophie der Eleaten her zu verdanken sei. Darum wiederholt die Definition der arithmetischen
„Einheit‘‘ die Lehre des Parmenides von dem ,,Seienden“ (ro ov),
das eins, unteilbar und nur auf gedanklichem Wege zugänglich ist.
Die Prüfung der euklidischen Definition der ‚Einheit‘ führt
also in die unmittelbare Nähe der eleatischen Philosophie. Nachdem man jedoch weiss, dass nicht allein die eben behandelte
Definition — die in der Überlieferung auf Pythagoras selbst zurückgeführt wird (49) — sozusagen eine Wiederholung der eleatischen
Lehre darstellt, sondern dass es sich auch sonst noch manche
Züge der frühgriechischen Mathematik namhaft machen liessen,
die einen eleatischen Einfluss zu verraten scheinen (50), könnte
man sehr leicht auf den Gedanken verfallen,
dass die älteste
deduktive Mathematik der Griechen im Grunde auch gar nichts
anderes als eine Weiterbildung der eleatischen Lehre sei. — In der
Tat hoffe ich im folgenden zeigen zu können, dass diese Vermutung
zutreffend ist. Bevor ich jedoch diese Ansicht näher begründe,
muss ich einen ziemlich verbreiteten Irrtum der früheren Forschung berichtigen.
(48) Vgl. dazu meine in Anm. 43 genannten Arbeiten, besonders den Aufsatz
„Deiknymi, als mathematischer Terminus für beweisen“.
(49) Vgl.
elvar
TV
Sext.
OvTwy
Emp.
THY
adv.
povdda,
math.,
Hs
X,
KaTa
260-261 : 6
peroyv
ÉKAOTOY
Ilvôayopas
TÜV
Övrwv
apxnv
Epnoev
Ev
Aéyeras.
Der letzte Teil des Zitates ist beinahe eine wörtliche Wiederholung der euklidischen Definition der ,,Einheit*.
(50) Man könnte sich ausser der häufig angewendeten indirekten Beweisführung
besonders noch auf die antiempirische und anschauungswidrige Tendenz der
griechischen
Mathematik
berufen.
Vgl.
mathematischer Terminus für beweisen“.
dazu
meinen
Aufsatz
,,Deiknymi
Page 22
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)In der wissenschaftlichen Literatur wird das gegenseitige Verhaltnis von Eleaten und Pythagoreern haufig nicht in dem angedeuteten sondern in einem etwas anderen Sinne erklärt. Man wollte
nämlich in der pythagoreischen Arithmetik nicht eine Weiterbildung der eleatischen Philosophie erblicken, sondern statt dessen
konstruierte
man
Pythagoreern.
eine
Diese
,,Gegnerschaft‘
Auffassung,
die
zwischen
im
Eleaten
Grunde
noch
und
auf
P. Tannery zurückgeht (51), vertritt meistens die folgenden Gedanken:
1. Die
Lehre
pythagoreischer
des Parmenides sollte zwar aus
Ansichten
hervorgegangen
der
sein(?),
Prüfung
aber
sich
dennoch gegen die pluralistische Auffassung der Pythagoreer richten.
2. Die Pythagoreer, die an der Annahme der Vielheit festhielten,
wären die schärfsten und gefährlichsten Gegner der Parmenideischen Lehre gewesen.
3. Die Argumente des Eleaten Zenon, des Schülers von Parmenides, hätten sich gegen die Pythagoreer, genauer: gegen die
Annahme der Vielheit gerichtet; sie wıderlegten die Möglichkeit
der Bewegung unter jeder pluralistischen Annahme.
Von diesen Gedanken fand besonders der letzte in der früheren
Forschung auch namhafte Anhänger (52). Heutzutage scheint man
die ganze Konstruktion, die sich kaum mit ernsthaften Argumenten
und Belegen unterstützen lässt, schon etwas skeptischer zu beurteilen (53). Aber es wird sich dennoch lohnen, mindestens den
(51) , Pour l’histoire de la science hellene, Paris 1887 249-250 : Parménide avait
écrit son poème dans un milieu où, comme penseurs, les pythagoriens seuls étaient
en honneur;
il
avait reproduit plus ou moins exactement leur enseignement
exoterique ... mais en tout cas, il avait nie la vérité de leur thèse dualiste. — p. 250 :
les attaques contre son poeme durent donc venir surtout de pythagoriens, et c’est
eux que Zénon prit à partie. — p. 248-249 : Zénon n’a nullement nié le mouvement ... il a seulement affirmé son incompatibilité avec la croyance à la pluralité.
(52) Vgl. dazu die Literaturangaben bei C. Thaer, ,,Antike Mathematik 19061930‘, in Bursians Jahresberichte über die Fortschritte der klass. Altertumswissenschaft, 1943, Bd. 283 S., 44 ff., besonders die Arbeiten von F. Cajori (Isis, 3, 19201921, 7-20), R. Mondolfo (Riv.. Fil., 5, 1927, 433-452) und Ph. B. E. Jourdain
(Mind., 25, 1916, 42-55 und 28, 1919, 123-124). — Gegen diese Auffassung der
Zenonschen Argumente jedoch : B. L. van der Waerden, Math. Ann., 117, 1940,
143 f.
(53) G. Vlastos zitiert z.B. in der Besprechung des Buches von J. E. Raven
(Pythagoreans and Eleatics. An account of the interaction between the two opposed
schools during the fifth and early fourth centuries B.C., Cambridge 1948), Gnomon
1953, 31, die Feststellung von W. A. Heidel (The Pythagoreans and Greek Mathe-
Page 23
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Grundgedanken dieser Konzeption einer genaueren Priifung zu
unterziehen. Es fragt sich nämlich, in welchem Sinne man überhaupt von einer ,,Gegnerschaft zwischen Eleaten und Pythagoreern (= Arithmetikern) reden kann?
Wie
bekannt,
wollten
die
Eleaten
nur
de
Existenz
des.
„Seienden‘‘, der Eins zulassen, und sie leugneten, dass es eine
Vielheit gäbe, denn sie meinten den Selbstwiderspruch des Gedankens auch im Begriffe der Vielheit nachweisen zu können (54).
Nun leugnet man aber die Vielheit, so ist eine Arithmetik überhaupt nicht möglich. Wohl konnten also die Arıthmetiker den
Begriff der ‚Einheit‘ von den Eleaten übernehmen, aber in der
Ablehnung der Vielheit konnten sie ihnen nicht mehr folgen; sie
mussten irgendwie auch an der Vielheit festhalten, denn ohne
Vielheit gibt es ja gar keine Arithmetik. In der Tat rettet die zweite
Definition der Arithmetik bei Euklid (El. VII def. 2) eben den
Begriff der Vielheit dadurch, dass sie besagt: „Zahl (apıduos)
ist die aus Einheiten zusammengesetzte Menge”.
Nun sieht man, dass ein Unterschied zwischen Eleaten und
Arithmetikern in der Behandlung der ,,Vielheit‘° allerdings zu
bestehen scheint.
Aber es
wäre
dennoch verkehrt,
von ihrer
„Gegnerschaft‘“ zu sprechen; denn die Arithmetiker haben ja die
eleatische Lehre von der ,,Eins“ gar nicht bestritten, sie haben
sie nur weitergebildet, wie Platon sagt: ,,sie vervielfältigten die
Einheit“ (55). Und dass diese ,,Vervielfältigung der Eins“ in der
Tat nur eine Weiterbildung der eleatischen Lehre war, das ersieht
man besonders aus den folgenden Tatsachen.
1. Die Arithmetiker behandelten die ‚Zahlen‘ genau so, wie
die Eleaten ihr ‚Seiendes“. Nach einer Platon-Stelle duldet die
Arıthmetik ganz und gar nicht, dass man ihr Zahlen mit sichtbarem und tastbarem Körper zugrunde lege (56); die Zahlen wären
bloss gedankliche Elemente, denen man anders als auf dem Wege
matics, AJPh, 61, 1940, 21): ‚there is not, so far as I know, a single hint in our
sources that the Greeks were aware of the purpose of Zeno to criticize the fundamental doctrines of the Pythagoreans.“
(54) Statt die Belege im einzelnen anzuführen, verweise ich diesmal nur auf
W. Capelle, Die Vorsokratiker, Leipzig 1935, 173 ff. : ,,Zenons Beweise gegen die
Annahme der Vielheit der Dinge“.
(55)
Platon, Resp., VII, 525 E.
Ebd., 525 D : oùdauñf arodeydpevov édv ris adrÿ dparà Y ATTA owuara Exovras
apiduods mporevôuevos Suadeynrar.
Page 24
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)des reinen Denkens auch gar nicht naher kommen kônnte (57).
Ebenso warnte auch schon Parmenides seine Jünger, das ,,Seiende“
anders als auf dem Wege des blossen Denkens, also etwa mit den
Mitteln des Sehens, Hörens oder im allgemeinen des sinnlichen
Wahrnehmens erfassen zu wollen: „Lass dich nicht durch die
vielerfahrene Gewohnheit auf diesen Weg zwingen : deinen Blick
den ziellosen, dein Gehör das brausende, oder deine Zunge walten
zu lassen. Nein, mit dem
Verstande bringe die vielumstrittene
Prüfung, die ich dir riet, zur Entscheidung.‘ (58) — Nachdem
jedoch die ‚Zahlen‘, ebenso wie auch das ‚‚Seiende‘“ der Eleaten,
als bloss gedankliche Elemente aufgefasst wurden, war diese neue Art
von ‚Vielheit‘‘ auch gar nicht mehr so leicht zu bestreiten. Wohl
konnte mit den Methoden der Eleaten die ,,Vielheit der Dinge“
geleugnet werden, man konnte den Selbstwiderspruch des Gedankens in der praktischen Vielheit nachweisen, aber mit dem Begriff
der
,,Zahl‘“,
mit
der
bloss gedanklichen Vervielfältigung der
abstrakten ,,Eins‘‘ verhielt es sich nicht mehr so einfach.
2. Man bekommt ein noch wichtigeres Argument dafür, dass die
euklidische Definition der ‚Zahl‘ in der Tat nur eine Weiterbildung der eleatischen Lehre von der ,,Eins* (dem ,,Seienden“‘)
ist, wenn man die Frage stellt: warum eigentlich die Arithmetiker
die Eins der Eleaten vervielfältigten? — Platon sagt ausdrücklich,
dass sie auf diesem Wege eben die ,,Teilbarkeit der Einheit“
umgehen wollten (59). Die pythagoreische Arithmetik umwandelte
wirklich die Brüche in Zahlenverhältnisse, d.h. man führte ein
mathematisches Äquivalent für den Begriff „Bruch“ ein (60).
Der neue Begriff von „Zahl“, der durch die Definition (El. VII,
def.
2) geschaffen wurde, ermöglichte also,
dass man an dem
eleatischen Unteilbarkeitsdogma auch weiterhin festhalte.
Man darf dabei selbstverständlich mit Recht von einem ,,neuen
Begriff der Zahl‘ sprechen, denn jener,
der in der Definition
gegeben wird,
alte und traditionelle
Zahl-Begriff.
ist keineswegs
Nicht nur darin
der naive,
unterscheidet sich die pythagoreische ,,Zahl‘ von der gewöhnlichen, dass sie die Brüche beiseite
(57) Ebd. 526:
av
Siavon0fvar pdvov éyywpet, dMws 6° oddapds perayepilecbat
Suvarov.
(58) Fr. 1, 34 ff. (Diels).
(59) Platon, Resp., VII, 525 D-E. Vgl. Anm. 38. Das Zitat auch oben im Text.
(60) B.L. van der Waerden, Erwachende Wissenschaft, 189.
Page 25
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)schiebt —- wenn die Zahl aus Einheiten zusammengesetzte Menge
ist, dann sind die Briiche gar keine Zahlen. Vielleicht noch interessanter ist es, dass selbst die Einheit aus dem Bereiche der Zahlen
herausgehoben wurde. Man beginnt das Zählen selbstverständlich
mit der Eins, und nach alltäglicher Auffassung
ist auch die Eins
eine Zahl, ja die allererste überhaupt. Das liess sich jedoch im
Sinne der eleatisch-pythagoreischen Denkweise nicht rechtfertigen.
Denn
die
Zahlen waren
als
‚aus Einheiten zusammengesetzte
Mengen‘ immer auf Einheiten zerlegbar, während ihre letzten
Bestandteile, die Einheiten, als unzerlegbar galten. Man musste
also mit Rücksicht darauf die ‚Einheit‘ selbst aus der Reihe der
Zahlen
ausschliessen.
Das
führte
zu
solchen
umständlichen
Formulierungen, wie : ,,Wenn a eine Zahl oder die Eins ist...“ (61).
— Es ist auch interessant zu beobachten, wie schwer es den ersten
griechischen Mathematikern, den Pythagoreern fiel, die ,,Eins“
konsequent nicht als eine Zahl zu behandeln. Um nur ein Beispiel
dafür zu nennen, erinnere ich an zwei Sätze aus dem VII. Buch der
euklidischen ,,Elemente‘, dessen pythagoreischer Ursprung aus
dem 5. Jahrhundert v.u.Z. durch B. L. van der Waerden nachgewiesen wurde (62). Der eine von diesen Sätzen (VII 9) heisst in
Thaers Übersetzung :
|
,,Wenn eine Zahl von einer Zahl ein Teil ist, und eine weitere
Zahl von einer weiteren derselbe Teil, dann muss, vertauscht,
derselbe Teil oder dieselbe Menge von Teilen, wie die erste Zahl
von der dritten, auch die zweite von der vierten sein.‘
Der
Satz
besagt
also,
dass
wenn
a:b=c:d,
dann
auch
a:c= b :d. Nun musste aber dieser Satz auch für den Fall a = 1
aufgestellt werden, weil die Einheit nicht als Zahl galt. Darum
heisst der Satz El. VII 15:
„Wenn die Einheit irgendeine Zahl misst und eine weitere Zahl
irgendeine andere Zahl gleichoft misst, dann muss auch vertauscht
die Einheit die dritte Zahl gleichoft messen, wie die zweite die
vierte.“
Kein Zweifel, dass dieser Satz dem vorigen gleichwertig ist,
und dass er nur deswegen auch selbständig formuliert und für
sich bewiesen wurde, weil nach der griechischen Arithmetik die
Einheit keine Zahl ist.
Man achte aber auf die ungeschickten
(61) B.L. van der Waerden, ebd., 180, Anm. 1.
(62) Math. Ann., 120, 1947/49, 127 ff.
Page 26
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Ausdrücke in der Formulierung: ,,weitere Zahl“, ,,dritte Zahl“,
„vierte Zahl‘. Ist die Einheit wirklich ,,keine Zahl‘, so gibt es in
der Formel 1
:5 = c : d überhaupt nur drei Zahlen : 8, c und d,
und es hat gar keinen Sinn von einer ,,vierten Zahl‘ zu sprechen.
Der Verfasser des Satzes El. VIII 15 hat sich also durch seine
ungeschikten
Ausdrücke
verraten :
obwohl
er
den
Satz
nur
deswegen aufstellen musste, weil die Einheit seiner Meinung nach
„keine Zahl‘ ist, so konnte er sich von der alltäglichen Auffassung
doch nicht völlig befreien und er sprach in dem Satz selbst über
die Einheit, als ob auch diese eine Zahl wäre.
*
x
OK
Zusammenfassend darf man also behaupten, dass die beiden
ersten
Definitionen
der
arithmetischen
Bücher
von
Euklids
„Elementen“, die Definition der ‚Eins‘ und diejenige der ‚Zahl‘,
deutlich den eleatischen Einfluss zu verraten scheinen. Der ausschlaggebende Faktor war bei der Abfassung dieser Aussagen
(VII def. 1 und 2) : das Problem der Teilbarkeit, bzw. das Unteilbarkeitsdogma der Eleaten. — Dieselbe Schlussfolgerung wird
durch die Überlegungen im nächsten Kapitel nur noch weiter
erhärtet.
4. — DIE TEILBARKEIT DER ZAHLEN
Man konnte an der eleatischen Lehre von der Unteilbarkeit
der Eins nur deswegen festhalten, weil man die Einheit zu Zahlen
vervielfältigte. Es liess sich auf diesem Wege in der Tat ein mathematisches Äquivalent für die „Brüche‘ in der
Form von Zahlenverhältnissen einführen. Aber dadurch wurde das Problem, das man
widerspruchsfrei lösen wollte, noch lange nicht vollständig erledigt.
Man konnte zwar die Eins jetzt schon für unteilbar halten, aber
eben infolge
der
‚Vervielfältigung der Eins‘
bekam
das
alte
Problem des Teilens einen neuen Sinn. Denn man sagte, dass
die Zahl ‚aus Einheiten zusammengesetzte Menge“ sei, und im
Sinne dieser Aussage musste die Zahl auch zerlegbar sein; alles
was zusammengesetzt ist, lässt sich auch zerlegen. Man sieht also,
dass die Arithmetiker sich — eben infolge der Vervielfältigung der
Page 27
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Eins — vor ein neues Problem gestellt sehen mussten. Wohl konnte
man nämlich die
,,Teilbarkeit‘,
solange es sich bloss um
die
praktische Vielheit der Dinge handelte, mit dieser Vielheit zusammen, leugnen; die Eleaten vermochten den Selbstwiderspruch des
Gedankens in dieser Art ‚Teilbarkeit‘“ —- trotz aller praktischer
Erfahrung — glänzend nachzuweisen, und eben darum galt ihr
„Seiendes‘“ als eins und unteilbar. Es gab für sie gar keine Vielheit
und gar keine Teilbarkeit. Aber völlig anders wurde die Lage,
als man die eleatische Eins, die nur im Gedanken existierte, ebenso
im Gedanken vervielfältigte, und auf diese Weise einen neuen
abstrakten Zahl-Begriff schuf. Jetzt musste man auch das Problem
der Teilbarkeit erneut einer ernstlichen Prüfung unterziehen. —
Man wird in der Tat sehen, dass das zentrale und grundlegende
Problem
der
ältesten
griechischen
Arithmetik
eben
in
dieser
Prüfung bestand.
Auch die bisherige Forschung hat die Tatsache, dass die Teilbarkeit ein wichtiges Problem der pythagoreischen Arithmetik war,
bis zu einem gewissen Grade schon erkannt. B. L. van der Waerden
vermutete z.B., dass der Anlass zur Aufstellung jener alten, pythagoreischen
Zahlentheorie,
die
im
VII.
Buch
der
euklidischen
„Elemente‘‘ entwickelt wird, wahrscheinlich in der Bruchrechnung
lag. Nur es musste im Zusammenhang mit dieser Vermutung noch
betont werden, dass das Augenmerk im VII. Buch der ‚Elemente‘
nicht so sehr auf die Teilbarkeitseigenschaften der Zahlen, als
vielmehr auf die Lehre von den Zahlenverhältnissen bzw. auf die
Reduktion eines Zahlenverhältnisses auf kleinste Grössen gerichtet
sei (63). Offenbar entstammt also dieses Stück der alten Zahlenlehre noch aus der Zeit, in der das wichtigste Problem ,,die Unteilbarkeit der Eins'* war; zunächst musste für die Bruchrechnung ein
mathematisches Äquivalent in den Zahlenverhältnissen gefunden
werden. Darum verschob sich das Interesse in dieser Richtung,
anstatt die Teilbarkeitseigenschaften der Zahlen in den Vordergrund zu stellen. Dass aber zu gleicher Zeit auch das Problem der
Teilbarkeit der Zahlen eine höchstwichtige Frage war, das ersieht
man aus einer Reihe wichtiger Definitionen am Anfang des VII.
Buches der ‚Elemente‘. Ja man ist in der glücklichen Lage bis zu
einem
gewissen
Grade
auch
beleuchten zu können.
(63) Erwachende Wissenschaft, 188.
die
Genesis
dieser
Definitionen
Page 28
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Das älteste deduktive Lehrstück der Griechen, die sog. Lehre
vom Geraden und Ungeraden ist eben aus dem Problem des T'eilens,
bzw.
aus demjenigen des Zu-Zwei-Teilens hervorgegangen (64). Die einfachste Art des Teilens ist natürlich das Zu-Zwei-
Teilen, das Halbieren. Das griechische Wort, womit man in der
Arithmetik
das
,,Halbieren‘‘
bezeichnet,
dcapetv,
war
in
der
älteren philosophischen Terminologie der Eleaten noch im allgemeinen für den Begriff des ,,Zerlegens,“ ‚Teilens‘“ überhaupt
benutzt;
ovde
Siaperov
Eorw,
„auch teilbar (zerlegbar) ist es
nicht‘ (nämlich das Seiende) — hiess es im Lehrgedicht des
Parmenides (65). Kein Zweifel, dass die ältere Bedeutung des
Wortes ôvaupetw einfach nur ‚zerlegen, teilen‘ hiess; in dieser
Bedeutung war es noch bei Parmenides benutzt. Erst später konnte
sich aus dieser allgemeinen Bedeutung des Wortes der spezifische
arithmetische
Sinn
(,,halbieren‘‘)
entwickeln
(66).
Auch
die
Wortgeschichte zeugt also eindeutig dafür, dass sich das Problem
der Teilbarkeit, das bei den Eleaten im allgemeinen nur die Teilbarkeit (bzw. Unteilbarkeit) des Seienden, der Eins war, erst
später zu der ,,Halbierbarkeit der Zahlen‘ differenzierte. — In der
pythagoreischen Lehre vom Geraden und Ungeraden wurden die
Zahlen — wie die beiden Definitionen (VII def. 6 und 7) zeigen —
dichotomisch als ,,halbierbare‘ d.h. ,,gerade‘ und als ,,nichthalbierbare‘‘ d.h. ‚ungerade‘ unterschieden. Das war historisch
wohl der erste Schritt in dem Versuch die Teilbarkeit der Zahlen
genauer zu prüfen — nachdem die Unteilbarkeit der Eins infolge
ihrer Vervielfältigung gesichert zu sein schien. Die Unterscheidung
der geraden und ungeraden Zahlen führte dann zu der Lehre
über dieselben.
Nachdem
jedoch
der
eleatische
Terminus
des
,,Teilens*
(64) Vgl. A. Szabò, ,,Eleatica‘ (Acta Antiqua Acad. Scient. Hung., III, 1955,
78 fl.).
(65) H. Diels-W. Kranz, Fragmente der Vorsokratiker?, I, 28 B fr. 8, 22.
(66) Es ist bezeichnend, dass in den euklidischen Definitionen (Elem., VII,
def. 6 und 7) das Zeitwort Ötarpeiv nur noch mit dem ungenauen Adverb dixa.
(,,zwiefach‘) ergänzt wird. Dagegen hiess die genaue Definition der geraden Zahl.
bei Platon (Leg. 895
E) noch : dprios
apıduös 6 dtatpovpevos
eis
lua
duo jépn
(„auf zwei gleiche Teile zerlegbar‘‘). Der ältere, platonische Wortgebrauch zeigt,
wie man den eleatischen Sinn des Terminus in der Arithmetik anfangs genauer
einschränken musste. Später konnte man sich auch mit dem weniger genauen
Adverb (öixa) begnügen,
da das Zeitwort öwwupeiv in der Arithmetik — ausser
der Lehre vom Geraden und Ungeraden — gar nicht mehr gebraucht war.
Page 29
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)(Scacpetv) in der Arithmetik für das
,,Halbieren“ in Anspruch
genommien wurde, mussten fiir die tibrigen Arten des arithmetischen
Teilens neue Termini eingeführt werden. Lehrreich ist das Prüfen
dieser Termini darum, weil es manches Licht auf die Frühgeschichte der Arithmetik zu werfen vermag.
Auffallend ist zunächst, wie oft in den arithmetischen Definitionen des VII. Buches
der ‚Elemente‘‘
oder xarauerpeiv, ,,messen‘*
das
Zeitwort werpeiv
benutzt wird. So heisst z.B. die
11. Definition: „Primzahl ist diejenige, die sich nur durch die
Einheit
messen
lässt‘“
(mpúros
apıduos
€orw
0
povadı
povn
perpospevos). Uberraschend ist der Gebrauch dieses Ausdruckes
darum, weil das Zeitwort ,,messen‘° vielmehr für die Geometrie,
als für die Kunst des Zählens oder Rechnens charakteristisch zu
sein scheint. Wohl kann man in der Geometrie allerlei ,,Messungen‘ durchführen, aber wie wird man Zahlen ‚‚messen‘“ wollen ? —
Selbstverständlich ist eine solche Operation am leichtesten dann
möglich, wenn die Zahlen — wie es bei Euklid immer der Fall ist —
als Strecken dargestellt werden. Eine beliebige Strecke wuıde als
die Darstellung der Zins angesehen, und die Mehrfachen derselben
Strecke galten als Darstellungen von Zahlen. Nachdem jedoch die
Zahl
als
‚aus
Einheiten
zusammengesetzte
Menge”
definiert
wurde, konnten nur solche Strecken für Darstellungen irgendwelcher Zahlen gelten, die die Mehrfachen einer beliebigen Einheitsstrecke waren. (Man wird übrigens bald sehen, dass diese
ganze Darstellungsart der Zahlen mittels Strecken noch vor der
Entdeckung der geometrischen Inkommensurabilität aufkommen
musste.) — Nun ist aber diese Darstellungsart — Zahlen als
Strecken zu veranschaulichen — gar nicht etwas anfängliches. In
der anfänglichen griechischen Arithmetik und Logistik — wohl
auch noch in der Zeit, als die älteste Form der Lehre vom Geraden
und Ungeraden entstand —- hat man die Zahlen mit Rechensteinen
(po) veranschaulicht (67). Das Aufgeben
dieser anfänglichen
Darstellungsart und das Hinübergehen zu der Veranschaulichung
der Zahlen mittels Strecken muss in der Entwicklung der griechischen Arithmetik ein bedeutender Schritt gewesen sein (68). Man
(67) Vgl. O. Becker, Quellen und Studien zur Geschichte der Mathematik etc.,
Abt. B, Bd. 3, 1936, 536 fl.
(68) Zum folgenden vgl. meinen Aufsatz ,,Deiknymi als mathematischer Terminus für beweisen‘‘ a.a.O.
Page 30
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)ersieht besonders aus der Beweisführung einiger Sätze der Lehre
vom Geraden und Ungeraden (z.B. El. IX 21, 22 u.a.m.), dass
man den Beweisvorgang bei der Darstellungsart der Zahlen mittels
Strecken oft gar nicht mehr in dem ursprünglichen Sinne des
Wortes zeigen (veranschaulichen) konnte. Man hat aber die neue
Darstellungsart — Zahlen als Strecken — dennoch überall konsequent durchgeführt, weil man zum Teil eben auch dadurch die
Umwendung vom Konkret-Einzelnen zum Abstrakt-Allgemeinen
vollzogen hatte. Die Darstellung der Zahlen als Strecken ist also
in
der Arithmetik
ein
Zeichen
sowohl
der schon
bekannten
„anschauungswidrigen Tendenz‘‘ der griechischen Wissenschaft,
als auch dessen, dass man zu dieser Zeit den Beweis gar nicht
mehr auf dem Wege des konkreten Sichtbarmachens, sondern auf
dem Wege
abstrakt-logischer Überlegungen führte.
— Nun
scheint das Zeitwort uerpetv, „messen“ in den arithmetischen
Definitionen eindeutig für die neue Darstellungsart der Zahlen
mittels Strecken zu sprechen. Diejenigen Definitionen der Arithmetik, die diesen Ausdruck gebrauchen, scheinen also aus einer
solchen Zeit zu entstammen, in der schon gang und gäbe war, die
Zahlen als Strecken zu veranschaulichen; mit anderen Worten:
diese Definitionen sind eindeutig neue Schöpfungen der schon
deduktiven Arithmetik. Es gab jene Begriffe, die in diesen Definitionen
beschrieben
werden,
vor
der
deduktiven Wissenschaft
überhaupt nicht (69).
Noch lehrreicher sind die beiden Ausdrücke pépos und pépy
(wörtlich : , Teil“ bzw. ‚Teile‘‘) in den Definitionen 3. und 4. des
VII. Buches der ,,Elemente‘. Die 3. Definition besagt nämlich
:
„Teil einer Zahl (uépos) ist eine andere Zahl, die kleinere von der
grösseren, wenn sie die andere (genau) misst.‘‘ Diese Definition
bestimmt also eigentlich das Verhältnis der Teilbarkeit zwischen
zwei
Zahlen.
Wir würden
heute
dasselbe
Verhältnis
etwa
so
formulieren : teilbar ist eine Zahl durch eine andere, die grössere
durch die kleinere, wenn die kleinere restlos in der anderen aufgeht.
Es wäre an und für sich noch gar nicht auffallend, dass unsere
Begriffe in dem antiken Text ein wenig anders ausgedrückt werden.
Anstatt unseres Wortes ‚aufgehen‘ gebraucht man hier das Wort
(69) Im Gegensatz etwa zu den Begriffen wie ‚Eins‘ und ‚Zahl‘, die es auch
vor den Definitionen der deduktiven Wissenschaft, wenn auch nicht im späteren
Sinne, aber doch gab.
Page 31
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)„messen‘‘, und die kleinere Zahl, die in unserer Ausdrucksweise
„l'eiler‘“ heisst, wird hier als ,,Teil‘‘ bezeichnet. Das wäre also
noch kaum der Rede wert. Umso interessanter ist jedoch, wie man
in der alten Fachsprache das Gegenteil desselben Verhältnisses —
also die Nicht-Teilbarkeit einer Zahl durch eine andere — zum
Ausdruck brachte.
Die 4.
Definition heisst
nämlich: „Menge
von Teilen einer Zahl (uépy) ist eine andere Zahl — die kleinere
von der grösseren — wenn sie nicht (genau) misst‘‘. Diese Definition besagt also, dass in solchen Zahlénverhältnissen, wie z.B. 7:3
oder 10:4, die 3 und die 4 keine Teiler der 7 bzw. der to sind;
„Menge von Teilen“ ist in diesen Fällen die kleinere Zahl der
grösseren, weil sie nur eine bestimmte Menge derjenigen Einheiten
(also : ,, Teile‘‘) in sich enthält, die die grössere Zahl ausmachen. —
Der Begriff der ,,Nicht-Teilbarkeit“ wird also durch die Mehrzahl
desselben Wortes (uépn) zum Ausdruck gebracht, dessen Einzahl
(uépos)
die ,,Teilbarkeit'* bezeichnet. Aus dieser merkwürdigen
Bezeichnungsart der beiden antithetischen Begriffe ersieht man
gleich auch : aus welcher Zeit wohl diese Ternologie entstammen
mag? — Wir haben ja schon gesehen : das Wort ,,messen“ spricht
in beiden Definitionen eindeutig dafür, dass man zu der Entstehungszeit
dieser
veranschaulichte.
Formulierungen
Jede
dargestellt werden.
beliebige
die
Zahlen
Zahl konnte
als
als
Strecken
eine
Strecke
Natürlich musste man anfänglich glauben,
dass dieselbe Darstellungsart auch umgekehrt gültig wäre : auch
jede beliebige Strecke könnte als Darstellung irgendeiner bestimmbarer Zahl gelten. In der Tat wird das Verhältnis zweier Zahlen
zueinander in den beiden eben behandelten Definitionen dahin
erklärt, dass die kleinere Zahl entweder uépos der grösseren ist
— wenn sie námlich restlos in ihr aufgeht —, oder sie heisst uepn,
wenn sie nicht restlos in ihr aufgeht, nur eine bestimmte Menge
jener Einheiten in sich enthält, die die grössere Zahl ausmachen.
Wohl
sprechen zwar beide
Zahlen,
Definitionen
(3.
und 4.)
nur von
die in antikem Sinne aus Einheiten zusammengesetzte
Mengen sind, aber die Tatsache, dass man in beiden Fällen hemmungslos auch das Zeitwort ‚messen‘ gebracht, spricht dafür,
dass man zu dieser Zeit wohl noch gar nichts von inkommensurablen
Strecken
wusste.
Im
Falle
von
inkommensurablen
Strecken — wie z.B. Seite und Diagonale desselben Quadrats —
ist ja die kleinere Strecke weder pépos noch pépy der grösseren —
Page 32
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)in dem Sinne, wie diese Worte in den beiden zahlentheoretischen
Definitionen benutzt werden; denn in diesen Fällen gibt es ja gar
keine gemeinsame Einheit, die die beiden Strecken messen würde.
Ich vermute also, dass man noch gar nichts von geometrischer
Inkommensurabilität zu jener Zeit wusste, als die neue Darstellungsart der Zahlen mittels Strecken und damit zusammen auch
das Zeitwort ,,messen‘‘ als arithmetischer Terminus eingeführt
wurden.
Woher mögen aber die beiden Termini uepos und pépn stammen ? — Ich glaube, auch diese lassen sich aus der eleatischen Philosophie ableiten, in der der Begriff des Teiles (uépos) eine interessante Rolle spielte. Es gab nämlich für die Eleaten gar kein uepos,
da die Zerlegbarkeit des Seienden, der Eins geleugnet wurde;
es konnten also weder die ,,Vielheit** noch die ‚‚Teile‘‘ zugelassen
werden. Anders wurde es jedoch in der Arithmetik der Pythagoreer, in der man die Zahlen als aus Einheiten zusammengesetzte
Mengen auffasste. Hier hätte man die Einheiten ruhig als ,, Teile“
der Zahlen bezeichnen können. Nachdem man jedoch diesen
Tatbestand — dass nämlich die Eins in jeder Zahl ohne Rest aufgeht — auch anders auszudrücken vermochte (70), bezeichnete
man im allgemeinen die Bestandteile einer Zahl (die Einheiten)
nicht als uépn. Nur in jenem speziellen Fall bekam die Gesamtheit
der Einheiten von irgendeiner Zahl diesen Namen (nepn), in
dem eine kleinere Zahl zwar eine bestimmte Menge aus den
Einheiten einer grösseren Zahl in sich fasste, aber sie selber doch
nicht restlos in ihr aufging, kein Teil von ihr war. — Die ungewöhnliche Gegenüberstellung der Termini — pépos und pepn,
Singular un Plural desselben Wortes — kommt also wohl daher,
dass man bei der Begriffsbildung gar nicht von der Einzahl des
Wortes (uépos) ausgegangen war. Ursprünglich, als man die
eleatische Eins zu Zahlen vervielfältigte — d.h. also : als man den
neuen Begriff der abstrakten Vielheit einführte —, betrachtete
man eben die Einheiten als ,, Teile‘‘ (uépn) der Zahl. Der Singular
desselben Wortes hätte in dieser terminologischen Beziehung noch
kaum einen Sinn gehabt, da nach der Definition keine Zahl aus
einem einzigen Teil besteht. Der Singular (uépos) wurde erst
dann zu arithmetischem Terminus, als man zum Ausdruck bringen
(70) Man sagte nämlich entweder, dass die Zahl aus Einheiten zusammengesetzte Menge sei, oder, dass sich jede Zahl durch die Einheit messen lässt.
Page 33
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)wollte, dass — ebenso wie die Einheit durch Vervielfaltigung zur
Zahl führt — auch eine kleinere Zahl durch Vervielfaltigung zu
einer grösseren Zahl führen kann. In einem solchen Fall bekam
die kleinere Zahl im Verhältnis zu dem grösseren den Namen
:
pépos. Und
nachdem sich
dieser abgeleitete Terminus
(uépos)
festsetzte, wurde auch der ursprünglichere Plural (uépy) spezialisiert : von nun an hiessen nicht im allgemeinen die Einheiten einer
Zahl uépn, sondern nur jene kleinere Zahl, die eine bestimmte
Menge von den Einheiten einer grösseren Zahl in sich enthielt,
aber nicht restlos in der grösseren aufging. — Die beiden Termini
pépos und uépn, ohne die man die pythagoreische Lehre von den
Zahlenverhältnissen im VII. Buch der euklidischen ,,Elemente“
gar nicht hätte aufbauen können, sind also wahrscheinlich ebenso
organische und selbständige Weiterbildungen des noch einfacheren
eleatischen Terminus (uépos = ‚Teil des Seienden, der Eins‘),
wie
auch
das
Zeitwort
Öwaupeiv
(„halbieren“)
in
den
beiden
Definitionen der geraden und ungeraden Zahl ein weitergebildeter
Terminus der eleatischen Philosophie war.
Zum Schluss sei noch daran erinnert, dass man auch zu der
grundlegenden Unterscheidung von ‚Primzahlen‘ und ,,zusammengesetzten Zahlen‘
durch das Prüfen der Teilbarkeiteigenschaften geführt wurde. Nachdem man nämlich feststellte, dass
sich jede Zahl durch die Einheit messen lässt, empfahl sich die
folgende dichotomische Unterscheidung: diejenigen Zahlen, die
sich zur durch die Einheit messen lassen, wurden als „Primzahlen“
(VII def. 11), und diejenigen, die sich nicht nur durch die Einheit
(also auch durch irgendeine andere Zahl) messen lassen, als ,, NichtPrimzahlen“ (,,zusammengesetzte Zahlen‘, VII def. 13) bezeichnet.
*
x
x
Überblickt man nun die Ergebnisse der beiden letzten Kapitel,
so wird man zugeben müssen, dass die wichtigsten Definitionen
am Anfang des VII. Buches der euklidischen ,,Elemente‘‘ — wie
„Eins“, „Zahl“, ,,gerade Zahl“, ,,ungerade Zahl“, , Teil einer
Zahl‘, „Menge von Teilen einer Zahl‘, ‚Primzahl‘ und ,,NichtPrimzahl“
—
sich
leicht
als
organische
eleatischen Philosophie erklären lassen.
Weiterbildungen
In einigen von
diesen
Fällen verrät selbst die Terminologie (Siarpeiv, uepos, épn usw.)
Page 34
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)eindeutig den eleatischen Einfluss. Darum ist die pythagoreische
Arithmetik auch gar nichts anderes als eine Weiterbildung der
eleatischen Lehre. Diese Weiterbildung ergab sich daraus, dass
man an dem eleatischen Unteilbarkeitsdogma — im Sinne des
eleatischen Prinzips von der Widerspruchsfreiheit (71) — festhalten wollte. Darum vervielfältigte man die Eins mittels einer
Definition zur Zahl, und man schuf — um die sich daraus ergebenden Probleme lösen zu können — wieder nach eleatischem
Vorbild weitere, dichotomische Definitionen. So kam unter den
Griechen die älteste definitorische Grundlegung der Arithmetik,
wahrscheinlich noch in der ersten Hälfte des 5. Jahrhunderts v.u.Z.,
zustande.
5. — DIE TEILBARKEIT UND DIE GEOMETRIE
Gelegentlich habe ich schon darauf hingewiesen, dass sich die
Grundsätze der Eleaten in der Geometrie keineswegs so leicht als
in der Arithmetik anwenden liessen (72). Als man z.B. versuchte,
dem eleatischen Prinzip gemäss nicht mehr empirisch und durch
sinnliche
Wahrnehmungen
sondern bloss
auf dem
Wege
des
widerspruchsfreien Denkens zur Erkenntnis zu gelangen, und als
man damit im Zusammenhang auch den mathematischen Beweis
nicht mehr konkret-anschaulich fiir den einzelnen Fall, sondern
auf logischem Wege abstrakt-allgemeingültig für alle möglichen
Fälle führen wollte, konnte man in der Arithmetik die Zahlen ohne
jede grössere Schwierigkeit als bloss gedankliche Elemente behandeln.
Man musste sich dabei nur von den konkret-gegebenen
Zahlen irgendwie befreien; man veranschaulichte also die einzelnen
Zahlen nicht mehr mit Rechensteinen, sondern man liess eine
beliebige Strecke als eine beliebige Zahl gelten. Diese neue Art
(71) Ich kann in diesem Zusammenhang meine wichtigste These, dass nämlich
die grösste Errungenschaft der eleatischen Philosophie eben in der Aufstellung des
Prinzips von der Widerspruchsfreiheit bestand, nicht wieder erörtern. Statt dessen
verweise ich einstweilen nur auf meine früheren Untersuchungen : „Beiträge zur
Geschichte der griechischen Dialektik‘ (Acta Antiqua Acad. Scient. Hung., I,
1953, 377-410), „Zur Geschichte der Dialektik des Denkens‘ (ebd., II,
1954,
17-62), „Zum Verständnis der Eleaten“ (ebd., II, 1954, 245-289) und ‚Eleatica‘“
(ebd., III, 1955, 67-103).
(72) Zu dem folgenden vgl. meinen schon oft zitierten Aufsatz: , Deiknymi, als
mathematischer Terminus für beweisen‘ a.a.O.
Page 35
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)von ,,Veranschaulichung“ hatte den grossen Vorteil, dass man
dabei auch immer fühlte : redet man von irgendwelchen Zahlen,
so handelt es sich eigentlich gar nicht um jene Strecken, die in
dem gegebenen Fall die behandelten Zahlen vertreten, denn man
kann ja dieselben Strecken immer nach Belieben auch für Darstellungen völlig anderer Zahlen gelten lassen. Das Mittel der
Darstellung (die Strecke) und das Dargestellte (die Zahl) liessen
sich auf diese Weise meistens ziemlich leicht und sauber auseinanderhalten. — Nicht so einfach war es in der Geometrie. Hier
vermochte man den eleatischen Grundsatz, dass man nämlich
nicht durch sinnliche Erfahrung, sondern auf dem Wege des
blossen Denkens zur Erkenntnis gelangen soll, kaum mehr so
leicht zur Geltung zu bringen. Die geometrischen Gebilde waren
weniger abstrakt, weniger bloss gedachte Elemente, als die Zahlen.
Man hätte auch umsonst gesagt, dass man das bloss gedachte
Dreieck mit dem gezeichneten nicht verwechseln dürfte.
Die
Grenzen zwischen dem blossen Mittel der Darstellung und dem
Dargestellten selbst blieben auf diesem Gebiete natürlicherweise
immer verschwommener als in der Arithmetik. Es war auch nicht
so leicht möglich jene antiempirische und anschauungswidrige
Tendenz,
die für die
deduktive
Mathematik der
Griechen so
bezeichnend war, in der Geometrie geltend zu machen. (Euklid
gab sich zwar die grösste Mühe, um die ursprüngliche Anschaulichkeit seiner geometrischen Sätze und Beweisführungen möglichst zu verhüllen, aber beinahe umsonst: die Anschaulichkeit
blieb
an
seinen
Figuren
mehr
oder
weniger
doch
immer
haften.)
Auf noch grössere Schwierigkeiten stiess man, als man versuchte,
das eleatische Problem der ,, Teilbarkeit‘‘, das sich im Aufbau der
Arithmetik so fruchtbar und anregend erwies, auch in der Geometrie zu prüfen. Es gibt auch innerhalb der pythagoreischen
Arithmetik selbst Spuren davon, dass man diese geometrischen
Schwierigkeiten schon sehr früh wahrnehmen musste. Es wird sich
lohnen — als Einleitung zu
den folgenden
Betrachtungen —
mindestens ein Beispiel dafür genauer ins Auge zu fassen, wie
man in der pythagoreischen Arithmetik manchmal an die Schwierigkeiten der Geometrie streifte. Wir wollen also zunächst einen
arithmetischen Satz bei Euklid (El. VII 31) näher prüfen.
Dieser
Satz
besagt:
Jede
zusammengesetzte
Zahl
wird
Page 36
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)irgendeiner Primzahl gemessen**. Nun verläuft der Beweis dieses
Satzes folgendermassen.
Sei a jene zusammengesetzte Zahl, von der wir beweisen wollen,
dass sie von irgendeiner Primzahl gemessen wird. Nachdem a eine
zusammengesetzte Zahl ist, wird sie im Sinne der Definition VII 13
von irgendeiner anderen Zahl b gemessen, denn eine zusammengesetzte Zahl ist eben diejenige, die von irgendeiner anderen Zahl
gemessen wird. Nun kann aber der Teiler von a, die Zahl 5, entweder
nur eine Primzahl oder eine zusammengesetzte Zahl sein. Ist
b
eine Primzahl, so
haben
wir
den
Satz
bewiesen, denn
die
Zahl a wird von der Primzahl 5 gemessen. Ist jedoch 5 eine zusammengesetzte Zahl, so wird sie wieder im Sinne der Definition VII 13
von irgendeiner Zahl c gemessen, die ihrerseits selbstverstándlich
auch a misst. Nun kann c wieder entweder eine Primzahl oder eine
zusammengesetzte Zahl sein. Im ersten Fall (c ıst eine Primzahl)
haben wir den Satz bewiesen, denn wir haben jene Primzahl (c)
gefunden, die b und dadurch auch a misst. Ist jedoch c eine zusammengesetzte Zahl, so prüft man weiter ihren Teiler d usw. — Der
Beweis betont, dass man auf diese Weise schliesslich eine Primzahl
finden wird, die die zusammengesetzte Zahl a misst. Sollte man
nämlich die gesuchte Primzahl nie finden, und wären die Teiler von
a 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 (örep eoriv aduvarov
ev apıduois).
Auffallend
ist
Beweisführung,
der
letzte,
auch
griechisch
zitierte
der
besagt,
dass
unendlich
viele
Satz
und
der
immer
kleiner werdende Teiler im Bereiche der Zahlen nicht möglich
sind. Diese Formulierung erweckt nämlich den Verdacht, ob der
Betreffende, der „den Bereich der Zahlen‘ so behutsam umgrenzte,
nicht auch jenes andere Gebiet kannte, wo die unendlich vielen
und immer kleiner werdenden Teiler doch möglich sind? — Es
lässt sich in der Tat sehr leicht zeigen, dass im 5. Jahrhundert
v.u.Z. — also eben damals, als nach B. L. van der Waerdens
Vermutung das VII. Buch der euklidischen ,,Elemente‘ entstehen
musste — die „unendlich vielen und immer kleiner werdenden
Teiler einer Grösse‘ ein vielerörtertes Problem waren. Es genügt
nämlich an die bekannte paradoxe Beweisführung des Eleaten
Zenon zu erinnern: die Bewegung wäre nicht möglich, da der
Page 37
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)bewegte Körper zuerst die Hälfte seiner Laufbahn hinter sich
legen müsste; bevor er jedoch diesen Halbierungspunkt erreichte,
müsste er die Hälfte der halben Strecke hinter sich legen, und so
bekäme man durch fortgesetzte Halbierungen unendlich viele
immer kleiner werdende Teilstrecken (73). Einerlei, wie man den
angeblichen Trugschluss von Zenon beurteilen mag, es besteht
doch kein Zweifel darüber, dass einen wesentlichen Teil seiner
eben angedeuteten Beweisführung der Gedanke von den ,,unendlich vielen und immer kleiner werdenden Bestandteilen‘ einer
Strecke bildete (74). Jede Strecke kann in der Tat als eine Grösse
aufgefasst werden, die unendlich viele, immer kleiner werdende
Teiler besitzt.
Offenbar hat
also
der Verfasser
des
euklidischen Beweises
(El. VII 31) den Bereich der Zahlen gegen den Bereich der Strecken,
d.h. also gegen die Geometrie abgegrenzt. In der Tat bestand nach
antiker Auffassung der grosse Vorteil der Arithmetik eben darin,
dass es hier gelungen ist, das eleatische Problem der Teilbarkeit
zu lösen. Es gab im Bereiche der Zahlen — nachdem man die
Zahl als aus Einheiten zusammengesetzte Menge definierte — gar
keine unendliche Teilbarkeit. Dadurch hat man auch das Widerspruchsvolle — wie man sagte das appnrov, das Unsagbare oder
Irrationale (75) — aus der Zahlenlehre behoben.
Nicht so einfach war es, als man versuchte, die Gedanken der
Eleaten auch in der Geometrie anzuwenden. Die grösste Schwierigkeit entstand nämlich dadurch, dass sowohl die Materie als
auch der Raum selbst für das menschliche Denken zunächst als
unendlich teilbar vorkamen. Infolgedessen musste man auch zu
der Ansicht kommen, dass es in der Materie und in dem Raum,
(73) Siehe dazu Aristoteles, Phys. Z., 9.239 b 9 und 2.233 a 21.
(74) Vgl. dazu auch A. A. Fraenkel, Abstract Set Theory, Amsterdam 1953,
10 f., wo jedoch die beiden Beweise des Zenon, derjenige, der in der vorigen
Anmerkung
genannt wurde,
und
der sog.
,,Achilles‘
(Aristoteles,
Phys.
Z.,
9.239 b 14) in eins zusammengezogen wurden; darum kann es zusammenfassend
heissen : ‚an apparently intuitive instance of an infinite aggregate is given by the
set of all the segments that Achilles has to cover until he can overtake the tortoise.“
(75) Vgl. Proclus (ed. F)S. 60, 7 ff. — Zu dem eleatischen Ursprung dieser T'ermini vgl. man meine Bemerkung in dem Aufsatz ,,Eleatica‘ (Acta Antiqua Acad.
Scient. Hung., III, 1955, 96 ff.). Hier sei kurz nur so viel gesagt, dass die beiden
Worte äppnrov und ddoyov nur Neubildungen dafür sind,
où parov ovde vonrov (fr. 8, 8-9) bezeichnete.
was Parmenides
Page 38
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)d.h. also auch in der Geometrie gar kein ,,Kleinstes® gäbe (76).
Wohl konnte man unter den Zahlen solche letzten und kleinsten
Bestandteile — die bloss gedachten Einheiten — angeben, die als
nicht weiter zerlegbar galten. Aber in der Geometrie fand man
nichts ähnliches. Wie Proklos einmal sagt : ‚in der Geometrie gibt
es überhaupt gar kein Kleinstes ... und wo das Teilen in das Unendliche fortgesetzt werden kann,
da ist auch das Irrationale
(= das Sinnwidrige, ro aAoyov) vorhanden.“ (77) Leicht war es
in der Arithmetik von der Eins und von den Zahlen auszugehen,
denn diese waren als rein gedankliche Gebilde widerspruchsfrei
und stofflos, aber in der Geometrie gab es keine solchen einfachen
Anfänge. ‚Dass die Zahlen stoffloser und sauberer als die geometrischen Grössen, und dass die Grundlage der Zahlen (ihre apy7)
einfacher als diejenige der geometrischen Grössen ist, leuchtet
einem jeden ein‘‘ — liest man wieder bei Proklos (78).
Sollte aber jemand nach den letzten Zitaten evtl. den Verdacht
schöpfen, dass es nicht völlig beruhigend wäre, für solche Gedanken
den späten Kommentator Proklos anzuführen — der ja doch ein
Neuplatoniker war, und beinahe acht Jahrhunderte später sein
Werk schrieb, als dass Euklid die ‚Elemente‘ zusammengestellt
hatte, um von jenen Eleaten gar nicht zu sprechen, die noch im
6. Jahrhundert und in der ersten Hälfte des 5. v.u.Z. lebten —,
so sei es hier mit allem Nachdruck betont, dass ein solcher Einwand
völlig unbegründet wäre. Denn im Gegenteil, alles spricht dafür,
dass der Kommentator Proklos ein sehr zuverlässiger Zeuge ist;
man merkt in jener Beziehung, die wir in diesem Zusammenhang
prüfen, nicht den mindesten Unterschied zwischen seiner Auffassung und derjenigen, die sich als die Gedankenwelt der alten
Pythagoreer und Eleaten rekonstruieren lässt. Um bei dem untersuchten Problem zu bleiben : man weiss ja, dass dieselben Schwierigkeiten der Geometrie, die Proklos mit der unendlichen Teilbarkeit in Zusammenhang bringt, zum ersten Male durch die
Eleaten als Probleme des Raumes entdeckt wurden. Auch der
(76) Es handelt sich lediglich um die Ansichten der Alten, und man verliert
dabei die behutsame Bemerkung von A. A. Fraenkel (o.c., 9 : „it seems that the
external world can afford us nothing but finite sets‘) nicht aus den Augen!
(77) Proclus
(ed.
F)
S.
60,
11
ff.
:
ev yewperpia yap TO EAaxıorov 0Aws ovK
EoTiv... ÓTOV yap em Ameıpov N) diaipeots, éKeî Kai TO GAoyov.
(78) S. 95, 23 ff. : örı pev odv of àpôuoi rdv neyedav dvdorepor kai Kafapwrepot,
A
e
n
3
Cal
€
>
A
n
Las
~
Kal OTL TOV apÜuov Y apyn THs TAV eyeldv éorw amÂovorTépa, TavTi KaTapaves.
Page 39
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Eleate Zenon vermochte die Widersprüchlichkeit des Begriffes
„Raum“ mit zahlreichen Argumenten nachzuweisen (79), und oft
berief er sich dabei eben auf die unendliche — oder mindestens
im Gedanken unendliche — Teilbarkeit jeder räumlichen Ausdehnung. Die Eleaten scheuten sich auch nicht, die Konsequenz
aus ihrer Erkenntnis zu ziehen : was so widerspruchsvoll ist, wie
der
Begriff des
‚Raumes‘,
das
kann
auch
ebensowenig
eine
Existenz besitzen, wie die übrigen widerspruchsvollen Begriffe,
z.B. „Bewegung“, ‚Entstehen‘ oder ‚Zeit‘. Sie haben also die
Existenz des Raumes rundweg geleugnet (80).
Nun leugnet man aber den Raum, so ist auch die Wissenschaft
von dem Raum, die Geometrie gar nicht möglich. Ist der Raum
etwas widerspruchsvolles, so gehört er in die Reihe jener Dinge,
die nach eleatischer Auffassung wohl durch sinnliche Wahrnehmungen zu erfahren, aber nicht durch reines, widerspruchsfreies
Denken zu begreifen sind. Als ein solches Ding betrachteten die
Eleaten z.B. die „Bewegung“. Denn selbstverständlich mussten
auch die Eleaten zugeben, dass die ‚Bewegung‘ praktisch stattfinden kann; durch sinnliche Wahrnehmungen kann man sie auf
Schritt und Tritt erleben. Das eleatische Leugnen der Bewegung
hiess eigentlich nur so viel, dass sie meinten: wohl wäre die
Bewegung
sinnlich
wahrnehmbar, aber
nicht
durch logisches,
widerspruchsfreies Denken zu begreifen. Ähnlich muss man auch
den eleatischen Satz — ,,es gäbe keinen Raum‘‘ — verstehen. In
diesem Satz kommt wohl nur der Gedanke zum Ausdruck, dass es
über den ‚Raum‘ kein widerspruchsfreies Denken möglich sei.
Mit anderen Worten heisst es auch so viel, dass nach eleatischer
Auffassung das ‚Wissen von dem Raum“ wohl ähnlich zu beurteilen wäre, wie das „Wissen von der Bewegung‘; diese beiden
Dinge wären bloss Ergebnisse sinnlicher Wahrnehmungen.
Es scheint nun, dass die alten Pythagoreer, die nach unseren
bisherigen Betrachtungen in der Arithmetik treue Anhänger der
eleatischen
Grundsätze sein mussten,
ursprünglich wohl
auch
diese eleatische Beurteilung des ,, Wissens von Raum“ übernahmen.
Für diese Vermutung scheint allerdings die Tatsache zu sprechen,
dass nach einem oben erwähnten Bericht die Pythagoreer das älteste
(79) Vgl. W. Capelle, Die Vorsokratiker, Leipzig 1935, 172 f.
(80) Platon,
4
(ue
Theait., 180 E : Méloooi re kai Ilapuevidaı ... Sucyvpilovrar, ws dv re
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4
3
€
m
>
TAVTA Kal EOTNKEV AUTO EV AYTO OUK EXOV XDpav, Ev % ktvelras.
Page 40
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Lehrbuch der Geometrie, die sog. ‚Geometrie des Pythagoras“ als
ioropin bezeichneten (81).
Das Wort ioropin kann nach seiner
urspriinglichen Bedeutung nur Bezeichnung eines bloss empirischen Wissens sein, das man vorwiegend eben durch Sehen erhielt.
Aber man konnte bei einer solchen Beurteilung der Geometrie
doch nicht lange stehen bleiben. Denn die Geometrie war schon
in der Zeit vor den Pythagoreern ein ziemlich entwickeltes Wissensgebiet. Wohl war sie noch keine deduktive Wissenschaft, aber
auch nicht mehr bloss eine Sammlung praktischer Kenntnisse
über das Feldmessen, wie der ionische Name yewuerpia es zu
besagen scheint. Der Milesier Thales hat ja schon tiber Winkel
gesprochen, Satze aufgestellt und wohl auch anschauliche Beweise
geführt. Man musste sich also — schon wegen dieser Vorgeschichte
der Geometrie — dazu veranlasst fühlen, irgendwie auch diesen
Bereich der Kenntnisse ähnlich wie die Lehre von den Zahlen
theoretisch zu begriinden. Es empfahl sich als eine Begriindung
zunächst dem Beispiel der Arithmetik zu folgen. Wir besitzen
in der Tat eindeutige Zeugnisse daftir, dass man urspriinglich versuchte, die Arithmetik selbst ohne weitere Umstande der Geometrie zugrunde zu legen. Darum konnte auch Proklos behaupten,
dass die Geometrie ,,den zweiten Platz nach der Arithmetik einnähme, da sie von dieser Wissenschaft her thre Vollendung und
Begrenzung
erhielte
(82).
Wie
eigentlich
dieser
merkwiirdige
Ausdruck zu verstehen sei, das geht erst aus einer naheren Prüfung
der euklidischen Definition des ‚‚Punktes‘ hervor.
Die allererste Definition am Anfang der „Elemente“ heisst
:
„Punkt ist das, was keine Teile hat.‘ (83) Wie vor den arithmetischen Büchern die erste Definition jenen kleinsten Bestandteil, die
„Eins“
namhaft
machte,
Zahlen herstellen lassen,
aus
dessen
Vervielfältigung sich
die
so steht hier vor den geometrischen
Büchern das ‚‚Kleinste‘“ (eAaxıorov) der Geometrie, der „Punkt“.
Die beiden Definitionen, diejenige der Einheit und die des Punktes,
lassen sich in der Tat bis zu einem gewissen Grade vergleichen.
Denn es handelt sich ja in den arıthmetischen Büchern um Zahlen,
und darum wird vor diesen Büchern das kleinste Element der
(81) Siehe oben das Kapitel ,, Der Vorrang der Arithmetik‘““.
(82) Proclus (ed.
F) S. 48,
9 fl.: © yewperpia ... Sevrépav Exeı raw pera Tv
apıduntırnv ws ER TaUTNS TeAeıovuevn Kal dpopılouevn.
(83) Elem. I, def. 1 : Zmuetov éorw, où uépos ovbé».
Page 41
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Zahlen, die Eins genannt, die selber zwar — nach griechischer
Auffassung — ‚keine Zahl“ ist, aber ohne die die Zahlen doch
nicht möglich wären. Ebenso handelt es sich in den geometrischen
Büchern um geometrische Grössen (ueyéôn), und darum wird vor
diesen jenes kleinste Element der Geometrie, der Punkt genannt,
der selber zwar keine geometrische Grösse, aber irgendwie doch
zum Verständnis dieser Grössen notwendig ist. — Nun ist ein
solcher Vergleich allerdings möglich,
auf den ersten Anblick
vielleicht sogar auch noch ansprechend. Auch die alten Pythagoreer
haben diesen Vergleich wohl in dem angedeuteten Sinne angestellt, denn es ist bekannt, dass sie einen Unterschied zwischen
der ,,Einheit’‘ der Arithmetik und dem ‚Punkt‘ der Geometrie
nur insofern gelten lassen wollten, dass sie sagten: die „Eins“
wäre etwas „nicht gesetztes‘ (uovas aderos éorw), während der
Punkt“
auch eine ‚Setzung‘ hätte (orıyun deow Exovoa) (84).
— Aber man muss sich dennoch ehrlich gestehen, dass im Grunde
sowohl der vorige Vergleich als auch die interessant klingenden
Worte über ‚Setzung‘‘ und ‚Nicht-Setzung‘“ nur darum ausgeklügelt worden sind, um mit ihnen die grundlegende Schwierigkeit
mindestens zu verschleiern. Denn fasse man nur genauer ins Auge,
was die Definition des ‚Punktes‘ besagt.
„Punkt is das, was keine Teile hat.‘ Man muss im Sinne dieser
Aussage den ‚Punkt‘ der Geometrie als eine „Grösse ohne Teil“
(uEyedos auepés) bezeichnen. Nun was ist aber eine Grösse, die
gar keinen Teil besitzt? — Natürlich nur eine ,,contradictio in
adjecto‘, ein Selbstwiderspruch. Man weiss in der Tat, dass der
Eleate
Zenon
diesen
griechischen
Ausdruck,
wueyedos
apepes
(„Grösse ohne Teil“) in seinen Argumentationen gebrauchte (85),
und es kann gar kein Zweifel darüber bestehen, in welchem Sinne er
diese sonderbare Bezeichnung benutzte. Die ‚Grösse ohne Teil“
war in seiner Sprache dasselbe für den Raum, was für die Zeit in
seiner Ausdrucksweise das ‚Jetzt‘ (vöv) bedeutete. Es ist kein
Zufall, dass auch Proklos den Punkt der Geometrie als etwas teilloses — mindestens in der Form der Frage — mit dem ,,Jetzt“* der
Zeit (ro viv) vergleicht (86). Zenon löste nämlich die Zeit als
(84) Proclus (ed. F) S. 59, 17 f.
(85) Pseudo-Aristoteles, De lin. insec., 968 a 18: kara Tov Tod Zmvwvos Adyov
avayKn Te péyedos auepès elvas.
(86) Proclus (ed. F) S. 93, 6 ff.
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Dauer in lauter unendlich kleine dauerlose Zeitpunkte (,, Jetzt“ =
vov) auf, und dadurch konnte er die Undenkbarkeit, d.h. die Widersprüchlichkeit der Begriffe „Zeit“ und ‚Bewegung‘ nachweisen (87). Allerdings konnte Aristoteles ihm gegenüber darauf
hinweisen, dass die Zeit keineswegs aus lauter ‚‚Jetzt‘‘, aus dauerlosen Zeitpunkten bestünde, das wäre nur eine falsche Annahme
von Zenon (88). — Man kann in der Tat zwischen den beiden
Möglichkeiten wählen: entweder gibt man — der sinnlichen
Erfahrung gemäss — die Existenz der Zeit zu, und man kümmert
sich gar nicht darum, dass dieser Begriff, ‚Zeit‘, widerspruchsvoll
ist; in diesem Fail ist Zenons dauerloser Zeitpunkt, das ,,Jetzt“
natürlich nur ein Hirngespinst. Man kann aber auch umgekehrt
sich an die Forderung der Widerspruchsfreiheit klammern und die
sinnlichen Erfahrungen für trügerisch erklären; aber in diesem
anderen Fall gibt es überhaupt nur das ,,Jetzt** von Zenon und
gar keine Zeit, weil dieser Begriff widerspruchsvoll ist. Wie
bekannt haben sich die Eleaten für diese zweite Möglichkeit
entschieden. — Kein Zweifel, dass dieselbe Alternative auch für
die „Grösse ohne Teil‘, d.h. also auch für den ‚‚Punkt‘“ der Geometrie besteht. Entweder gibt man nämlich die Existenz des Raumes
— den Erfahrungen gemäss — ohne Voraussetzungen zu, und
dann gibt es gar keine „Grösse ohne Teil‘; in der Tat sagt einmal
auch Proklos, dass es in der Geometrie gar kein Kleinstes gäbe (89).
Oder will man in seinen Aussagen um jeden Preis widerspruchsfrei
bleiben, und dann wird man nur die Existenz der „Grösse ohne
Teil“ zugeben und die Existenz des Raumes leugnen müssen, da
dieser letztere Begriff widerspruchsvoll ist. Leugnet man aber den
Raum, so gibt es auch keine Wissenschaft vom Raum, also keine
Geometrie.
Man sieht also, dass die alten Pythagoreer mit ihrem Bestreben,
die Geometrie ebenso widerspruchsfrei wie die Arithmetik aufzubauen, eigentlich in eine Sackgasse gekommen sind. Denn es
war in der Tat so, wie K. Reidemeister schreibt: ‚Punkte und
Strecken sind weder dem Anschauenden noch dem Denkenden
(87) Darüber ausführlicher: A. Szabó, „Zur Geschichte der Dialektik des
Denkens“ (Acta Antiqua Acad. Scient. Hung., II, 1954, 17-62).
(88) Aristoteles, Phys. Z., 9.239 b 30 (über Zenons Paradoxie ,,der fliegende
Pfeil ruht‘) : ovuBalve: de mapa To NauBavew tov xpóvov ovyreiodar EX Tv viv: un
didouévov yap TOVTOV ovK éora 6 ovAoyiouôs.
(89) S. 60, 11 f. : év yewuerpia yap TO EAaxıorov GAws ovK EoTıv.
Page 43
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)gegeben. Einige geometrische Begriffe leuchten ein, die Idee,
dieselben zu einer widerspruchsfreien Theorie zu vereinigen,
leuchtet ein. Die einfachen Anfange aber, aus denen sich diese
geplante Theorie entwickeln liesse, werden nur gesucht als widerspruchsfreie Ergänzungen des Einsichtigen.‘‘ (go) — Es sollte nur
hinzugefügt werden, dass es den Pythagoreern eigentlich nicht
gelungen ist, jene einfachen und widerspruchsfreien Anfange zu
finden, aus denen sich die Geometrie ebenso widerspruchsfrei
entwickeln liesse, wie ihre Arithmetik. Ja sie haben mit ihrer
Definition des Punktes — und selbstverständlich auch mit derjenigen der breitenlosen Linie (Eucl. El., I def. 2) — mindestens
unter dem Gesichtspunkt der streng eleatischen Denkweise —
eigentlich
etwas Falsches
ihrer
Wissenschaft,
der
Geometrie
zugrunde gelegt. Denn im Sinne der Eleaten hätten sie eben
infolge dieser Aussagen — ‚Punkt ist das, was keine Teile hat“ und
„Linie ist eine Länge ohne Breite‘ — den Raum und damit
zusammen auch die Geometrie leugnen müssen.
Man weiss in der Tat, dass man den Geometern in der Antike
vorgeworfen
hatte:
sie
würden
ihren
Untersuchungen
etwas
Falsches zugrunde legen (gı). Es lebte wohl die Erinnerung an
diesen alten Vorwurf auch noch bei dem Neuplatoniker Proklos
weiter, der den Gedanken vertrat, dass man die Geometrie — wie
er sich bildlich ausdrückte — ‚aus den Armen der Kalypso“
befreien, und dass man sie in eine vollkommenere, geistigere
Erkenntnisweise emporheben müsste; ja er forderte sogar die
(90) K. Reidemeister, Das exakte Denken der Griechen, Hamburg 1949,
12.
Es sei bemerkt, dass das unterstrichene Wort des Zitates (nur) meine eigene
Ergänzung ist. Ursprünglich hiess die Fortsetzung des Zitates: „Das ist die
diaiekusct.: Situation des mathematischen Denkens, als deren Auflösung und
Frucht dic Euklidische Geometrie bekannt und berühmt ist.“
(91) Gegen einen solchen Vorwurf nimmt auch Aristoteles die Geometer in
seinen Schutz : „Es ist auch nicht wahr, was gewisse Leute sagen, dass der Geometer etwas Falsches zugrunde legt. Denn sie geben vor, man dürfe nichts Falsches
verwenden, der Geometer behaupte aber Falsches, indem er eine Linie, die nicht
einen Fuss lang ist, einen Fuss lang sein und die gezeichnete Linie, obwohl sie
nicht gerade ist, gerade sein lässt. Aber der Geometer schliesst nicht darauf hin,
dass es eine Linie ist, was er dafür ausgibt, sondern darauf hin, dass es das ist, was
er damit meint“ (Analytica post., 1, 10; die Übersetzung der Stelle nach O. Becker,
Grundlagen der Mathematik, 98). Man hat allerdings auf Grund dieser Worte
den Eindruck, dass Aristoteles ebensowenig zu verstehen vermochte, was man
eigentlich den Geometern vorwarf, wie auch der wahre Sinn der sog. Trugschlüsse
von Zenon vor ihm verborgen blieb.
Page 44
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Mathematiker dazu auf (92). Wie bekannt, glaubte N. Hartmann
diese Stelle von Proklos dahin erklären zu dürfen, dass hier eigentlich eine neue Behandlungsart der Geometrie, die analytische
vorausgesagt
werde,
die
erst
durch
Descartes
verwirklicht
wurde (93).
6. — ,,Das GANZE IST GRÖSSER ALS DER TEIL“
Im Laufe der bisherigen Untersuchung habe ich Vermutungen
dartiber aufgestellt, wie man wohl einst in die Nahe des Gedankens.
kommen musste, dass die Mathematik als deduktive Wissenschaft
einer Grundlegung bedarf. Es hat sich gezeigt, dass die Vorbereitung dieser Grundlegung in der Arithmetik eigentlich aus zwei
deutlich zu unterscheidenden Schritten bestand. Einerseits hat
man nämlich die eleatischen Grundsätze — sowohl die Lehre von
der Eins und ihrer Unteilbarkeit, als auch das Prinzip der Widerspruchsfreiheit im allgemeinen — unverändert übernommen; das
war der erste Schritt. Andrerseits hat man aber gleichzeitig auch
eine neue Definition — diejenige der Zahl — eingeführt; dadurch
wurde es möglich, dass man an dem eleatischen Prinzip der Widerspruchsfreiheit innerhalb der Arithmetik auch weiterhin festhalte;
das war der zweite Schritt. — Man wird also eigentlich nur den
zweiten Schritt — die Einführung der genannten Definition ,,Zahl**
— zu der selbständigen Grundlegung der Arithmetik rechnen
dürfen, denn erst infolge dieser Definition sind die Umrisse jenes.
Bereiches (d.h. des Bereiches der Zahlen) klarer geworden, innerhalb dessen man widerspruchsfreie Behauptungen, Sätze, aufstellen
konnte. Diese Definition war also in der Tat schon eine Grundlage
der Arithmetik. Besonders deutlich versteht man diese Rolle der
arithmetischen Definition im allgemeinen, wenn man sich den
oben schon behandelten Beweis des Satzes Eucl. El. VII 31 (siehe
das vorige Kapitel) noch einmal vergegenwärtigt. Der Verfasser
dieses
Beweises
wollte
nämlich
Zenons
Behauptung
von
der
Möglichkeit der „unendlich vielen und immer kleiner werdenden
(92) Proclus (ed. F) S. 54-55.
(93) N.
Hartmann,
Des Proklus Diadochus philosophische Anfangsgründe der
Mathematik, Giessen 1909, S. 44. Vgl. auch A. Speiser, Die mathematische Denk-weise, Basel-Stuttgart, 1952, 64 f.
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Teiler‘ gar nicht bestreiten; er betonte nur, dass das Auffinden
unendlich vieler und immer kleiner werdender Teiler einer Grösse
im Bereiche der Zahlen unmöglich ist, weil es im Widerspruch mit
der Definition der Zahl steht. Offenbar hat man also die Definition
der Zahl so formuliert, dass sie Grundlage für die Widerspruchsfreiheit jener Behauptungen (Sätze) sei, die man auf sie baute.
Man hat also den Eindruck, dass eben die Definitionen die
sozusagen ‚ältesten mathematischen Grundlagen“ sind; d.h. also :
man hat im Laufe der historischen Entwicklung die Grundlegung
der Mathematik zu allererst wohl mit Definitionen versucht. In
der Tat findet man bei Euklid am Anfang der arithmetischen
Bücher nur Definitionen und gar keine mathematischen Grundlagen anderer Art — zum Zeichen dafür, dass sich die Arithmetik
nur auf Definitionen baut. Damit soll selbstverständlich nicht
gesagt werden,
dass die
Griechen in ihrer Zahlenlehre ausser
jenen Definitionen, die sie am Anfang des Werkes selber zusammenstellten, gar keine sonstigen Grundsätze benutzt hätten. Es
ist ja schon längst bekannt, dass Euklid in seinen geometrischen
Ausführungen
oft
auch
solche
unbewiesenen
Voraussetzungen
gebraucht, die man umsonst unter seinen aufgezählten Prinzipien
sucht (94). Es ist ihm offenbar unbewusst geblieben, dass er ın
solchen Fällen ein nicht genanntes Prinzip benutzte. Wohl könnte
man also auch in Euklids Arithmetik solche unbewusst gebrauchten
Grundsätze namhaft machen. Wenn wir dennoch behaupten, dass
sich die pythagoreische Arithmetik im VII. Buch der ‚Elemente‘
einzig und allein auf Definitionen baut, so verstehen wir darunter
nur so viel, dass die Pythagoreer die Sätze dieser Lehre — soweit
es ihnen bewusst war — nur aus den vorausgeschickten Definitionen ableiteten. Zu der Arithmetik brauchten sie nur Definitionen.
Wichtig ist diese Beobachtung darum, weil sie uns auf die Spur
dessen zu leiten vermag, wie man wohl einst auch die übrigen
mathematischen
Grundsätze fand.
Es
wurde
schon im
ersten
Kapitel erwähnt, dass bei Euklid die mathematischen Prinzipien
(94) Es wird z.B. gleich in der allerersten Konstruktionsaufgabe (Elem., I, ı)
angenommen, dass die beiden Kreise, die man zeichnen soll, sich auf alle Fälle
schneiden würden.
Darum konnte schon P. Tannery (,,Sur l’authenticite des
axiomes d’Euclide‘, Mém. scient., II, 48-63) schreiben : ‚Il ne faut pas croire que
les postulats et les notions communes représentent tout ce qu’Euclide admet de
fait dans ses démonstrations“.
Page 46
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)gleich am allerersten Anfang der ,,Elemente“ in einer dreifachen
Gruppe aufgezahlt werden; die lateinischen Namen der einzelnen
Bestandteile dieser Gruppe heissen: Definitiones, Postulata und
Communes anımi conceptiones. Versuchte man nun Vermutungen
darüber aufzustellen, wie diese dreifache Gruppe zustande kam,
so liesse sich im Sinne des bisher Entwickelten folgendes sagen.
Die Definitionen der Geometrie sind wohl einfach den Definitionen der Arithmetik nachgebildet worden. Man hat schon gesehen,
dass die Definition des ‚Punktes‘ eigentlich nur einen Versuch
darstellt, den Begriff der arithmetischen ‚‚Eins‘“ in etwas veränderter
Form auf das Gebiet der Geometrie hinüberzutragen. Der
„Punkt“
der Geometrie,
der ‚keine Teile hat‘, soll offenbar
ebenso unteilbar sein, wie die ,,Eins‘ der Arithmetik. Auch die
Aufeinanderfolge der beiden ersten Definitionen der Geometrie —
„Punkt ist das, was keine Teile hat‘ und ,,Linie ist eine Länge
ohne Breite‘‘ — erinnert an das Nacheinander der beiden arithmetischen
Definitionen: „Eins“
und ,,Zahl“.
Man fragt sich
nur, warum eigentlich das Beispiel der Arithmetik auch in der
Definition der ,,Linie‘ nicht in noch höherem Masse befolgt
wurde? Hätte man nicht auch die Linie,
diese ‚Länge ohne
Breite‘, ähnlich definieren können, wie die Zahl in der Arithmetik
bestimmt wurde? Wenn die Zahl aus Einheiten zusammengesetzte
Menge ist, dürfte man dann nicht die Linie als eine ,,Summe von
Punkten‘ auffassen? — Dieser Gedanke wäre allerdings naheliegend gewesen; schliesslich erhielt ja die Geometrie nach den Worten des Proklos
ihre
‚Vollendung und
Begrenzung‘
von der
Arıthmetik her. Und doch hat man es vermieden, die Linie oder
die Strecke klar und eindeutig als eine ‚Summe von Punkten“ zu
bezeichnen. Man wird im folgenden sehen, dass dies in der Tat
eine bewusste Voraussicht war. Dadurch hätte man nämlich die
sowieso empfundene Widersprüchlichkeit in der Grundlegung der
Geometrie nur noch mehr hervorgehoben.
Aber vorläufig sei
nur daran erinnert, dass es schon im vorigen Kapitel gezeigt wurde:
die Definition des Punktes durfte auch die alten Pythagoreer kaum
befriedigen.
Auch sie
selber mussten sich
darüber
im klaren
sein, dass diese Definition kaum auf derselben Stufe steht, wie
ihre arithmetischen Definitionen. Durch sie und ähnliche Aussagen ist es keineswegs gelungen, die Geometrie ebenso widerspruchsfrei wie die Arithmetik zu begründen.
Page 47
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Wohl eben durch die Tatsache, dass man in der Grundlegung
der Geometrie mit blossen Definitionen nicht auskam, ist man
veranlasst worden, die sog. Postulata und Communes animi conceptiones zusammenzustellen. — Der rein geometrische Ursprung
der euklidischen Postulate liegt klar zu Tage; man kann diese
Sätze in der Tat nur in der Geometrie gebrauchen. Nicht so einfach
ist das Beurteilen der sog. Communes animi conceptiones. Wohl
gibt es auch unter diesen solche, die eindeutig geometrischen
Charakters sind, wie z.B. besonders das sog. Axiom der Kongruenz
(7 : „Was sich deckt, ist gleich‘); aber die meisten dieser unbewiesenen Grundlagen (Communes animi conceptiones) sind doch
derart formuliert, dass ihre Giiltigkeit auch von der Geometrie
abgesehen ganz allgemein zu sein scheint, wie z.B. : ,,Wenn Gleiches von Gleichem abgezogen wird, sind die Reste gleich‘. Dass
aber dennoch die euklidischen Communes animi conceptiones
rein geometrischen Ursprungs sind — das heisst: man wurde
ursprünglich durch rein geometrische Probleme veranlasst, um
diese Aussagen ohne Beweis den mathematischen Erörterungen
vorauszuschicken —, wird sich erst im folgenden ergeben. Ich
will nämlich jetzt versuchen, näher zu beleuchten, wie man wohl
einst zu der Aufstellung dieser Art Grundsätze (Communes animi
conceptiones) gezwungen wurde.
Vor allem sei daran erinnert, wie man das Entstehen der Communes animi conceptiones in der früheren Forschung
erklärte.
P. Tannery hat zweifellos richtig feststellen können, dass jene
griechische
Bezeichnung
dieser
Grundlagen,
die
in
unserem
Euklid-Text vorliegt (xowat évvouu), erst späteren, stoischen
Ursprungs ist (95). Ja, es scheint aus einer beiläufigen Bemerkung
von Tannery auch noch hervorzugehen, dass er nahe bei der
Ansicht war : man hätte den älteren, ursprünglicheren griechischen
Terminus für
die
Communes
animi
conceptiones eben unter
stoischem Einfluss erst nachträglich in den Euklid-Texten verändert (96). Aber diesen letzteren, und meiner Meinung nach
(95) Mém. scient., 11, 60: „Ce terme d’éwora n’est nullement de la langue
philosophique de l’époque; on le chercherait vainement avec une signification
technique (von mir unterstrichen — À. SZ.) dans l’œuvre de Platon ou dans celle
d’Aristote; il appartient aux stoiciens dont l’école commençait seulement au temps
d’Euclide etc.“
(96) Mem. scient., II, 62-63 : .,il est à remarquer, que les stoiciens changérent
complètement le sens du mot afiwoua, et appelèrent de ce nom une proposition
Page 48
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)richtigen Gedanken (97) liess Tannery — veilleicht auch nicht
vollig bewusst — eigentlich dennoch fallen, als er zu gleicher Zeit
auch den anderen Gedanken vertrat, dass man nämlich die ganze
Gruppe der Communes animi conceptiones erst in nacheuklidischer
Zeit zusammengestellt hätte; man wäre erst infolge der Tätigkeit
jenes Apollonios von Perge auf diese Art Grundlagen aufmerksam
gemacht worden, der vergebliche Versuche unternahm, um diese
Sätze zu beweisen (98). — Nun ist die Ansicht von dem späten,
nacheuklidischen Ursprung der Communes animi conceptiones
auch darum schon sehr unwahrscheinlich, weil man weiss, dass die
ältere Bezeichnung für diese Art Grundsätze, das Wort a£iwpua, als
mathematischer Terminus schon in der Zeit des Aristoteles allgemein gebräuchlich war; ja Aristoteles selber zitiert sogar öfters und
eben als ,,Axiom‘‘ einen solchen unbeweisbaren Satz, der bei
Euklid unter den Communes animi conceptiones (Nr. 3) überliefert wurde : (99) „Wenn Gleiches von Gleichem abgezogen
wird, sind die Reste gleich.‘ Diese Tatsache spricht schon in sich
allein dafür, dass wohl auch die euklidischen Communes anımi
conceptiones — mindestens ım allgemeinen — ebenso ein aus alter
Zeit überliefertes Gedankengut darstellen, wie die meisten Definitionen bei Euklid. — In der Tat lässt sich diese Vermutung auch
mit anderen Argumenten näher begründen. Ich will den nächsten
Abschnitt der Untersuchung mit der Prüfung des sog. 8. Axioms
bei Euklid beginnen.
*k
*
OK
quelconque, vraie ou fausse; c’est là qu’il faut chercher la raison de l adoption d’une
autre désignation dans nos textes d’Euclide (von mir unterstrichen — À. SZ.).
(97) Über die Fragen der Terminologie siehe ausführlicher einstweilen :
À. Szab6, „Die Grundlagen in der frühgriechischen Mathematik“, Studi italiani
di Filologia Classica, 1958.
(98) Mém. scient., II, 56 : ,, Quant aux notions communes, elles ne seraient pas de
lui (= Euclide); il les aurait employées comme allant de soi ou comme supposées
par les définitions; l’attention ne se serait portée sur cette question qu’à l’époque
d’Apollonius, qui essaya de démontrer ces propositions et reconnut leur liaison
avec la définition de l’égalité et des opérations de l’addition et de la soustraction
géométrique. Les éditeurs successifs d’Euclide auraient pris depuis lors l’habitude
d’insérer un recueil plus ou moins complet de ces notions suivant le point de vue
auquel ils se plaçaient, et la tradition serait restée longtemps assez flottante à cet
égard."
(99) Interessant, dass diese T'atsache auch P. Tannery nicht unbekannt blieb
(vgl. Mém. scient., II, 62), und doch hat er aus ihr keine richtige Konsequenz
ziehen können. Zur Kritik über diesen Punkt siehe meinen eben zitierten Aufsatz
„Die Grundlagen in der frühgriechischen Mathematik“ a.a.O,
Page 49
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Das 8. Axiom von Euklid heisst: „Das Ganze ist grösser als
der Teil‘ (100). Interessant ist diese mathematische Grundlage
auch schon darum, weil sie in Euklids ,,Elementen‘‘ — mindestens
in der angeführten Form — eigentlich nur selten (z.B. in dem
Beweis des Satzes Elem. I 16) gebraucht wird. Aber statt dessen
begegnet man in Euklids indirekten Beweisführungen ziemlich
häufig einer stereotypen Schlussformel, die mit dem genannten
Axiom irgendwie verwandt ist. So heisst z.B. am Ende der indirekten Beweisführung von Satz Eucl. El. I 6: wenn jene falsche
Annahme, die widerlegt werden soll, bestünde, ,,so wäre das
Kleinere dem Grösseren gleich, was unmöglich ist“. Nun war
diese Schlussformel — ,,das Kleinere wäre dem Grösseren gleich,
was unmöglich ist‘ — zu jener Zeit, als Euklid lebte, allem Anschein
nach schon ein längst bekanntes, gewöhnliches Gemeingut der
geometrischen Beweisführungen. Nicht nur Euklid gebraucht diese
Formel auf Schritt und Tritt, sondern man begegnet ihr in haargenau derselben Formulierung auch schon bei dem etwas älteren
Autolykos von Pitane (101). Der moderne Herausgeber des EuklidTextes, J. L. Heiberg verweist in solchen Fällen in seiner lateinischen Übersetzung jedesmal auf das 8. Axiom (102). Selbstverständlich ist dieser Hinweis völlig am Platze. Das 8. Axiom und die
genannte stereotype Formel sind voneinander sowohl inhaltlich
als auch genetisch untrennbar. Es fragt sich nur, worin eigentlich
genauer ihr Zusammenhang besteht? P. Tannery, der zum ersten
Male auf diese merkwürdige Erscheinung aufmerksam machte —
dass nämlich das 8. Axiom und die mit ihm verwandte stereotype
Formel lange nicht völlig identisch sind — versuchte im Grunde
gar keine Erklärung dafür. Er scheint nur der Ansicht gewesen zu
sein, dass man das 8. Axiom erst nachträglich und ziemlich
unglücklich
aus
Euklids
oft
gebrauchter
stereotyper
Formel
abstrahiert hätte (103).
Nun muss man vor allem eine relative Chronologie der beiden,
des Axioms und der mit ihm verwandten Formel, versuchen. Es
(100) Eucl. Elem., I. Communes animi conceptiones VIII : 70 6Aov roû pépovs
petlov éorw.
(101) Z.B. ,,Die sphaera quae movetur“ (ed. Hultsch) im 3. Satz: fon dpa
<oriv y AH (Strecke) 77 AZ (Strecke), 7 eAaoowv rH pellovi, rep Eoriv advvarov.
(102) Z.B., Vol. I, p. 25 et passim.
(103) Mem. scient., II, 54.
Page 50
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)fragt sich nämlich, ob man in der Tat früher die stereotype Formel
gefunden und daraus erst spater das 8. Axiom abstrahiert hatte —
wie Tannery es glaubte, oder ob man doch nicht eben umgekehrt
die spatere stereotype Formel aus dem friiher erkannten Axiom
abgeleitet hätte? — Ich glaube, dass sich diese Frage mit grosser
Wahrscheinlichkeit beantworten lässt.
Man muss sich nur die
beiden Möglichkeiten ernstlich ins Auge fassen, und man wird
gleich sehen, dass die eine von ihnen viel wahrscheinlicher als die
andere ist.
Es werden in dem Axiom (,,das Ganze ist grösser als der Teil‘)
zwei Begriffe „das Ganze“ und ,,der Teil“ kontrastiert. Degegen
werden in der euklidischen Formel (,,das Kleinere wäre dem Grösseren gleich
etc.)
gar
nicht
dieselben
Begriffe
benutzt.
Die
Formel sagt anstatt ,,das Ganze‘ das Grössere, und anstatt ,, Teil“
das Kleinere. Nun ist diese Ersetzung der Begriffe — wenn man
dabei von dem Axiom als der ursprünglichen Form ausgeht! —
im Grunde gar nicht schwer zu verstehen. Denn man ist in der
Tat aus der Praxis daran gewohnt, dass das Ganze von einem Ding
immer das Grössere, und der Teil von demselben immer das
Kleinere ist. Es ist also sehr wohl möglich, dass eine ursprüngliche
Formel, in der die engeren Begriffe „das Ganze‘ und ,,der Teil‘
benutzt wurden, mit der Zeit in eine spätere Formel hinübergeht,
in
der schon
die
entsprechenden
allgemeineren
Begriffe
,,das
Grössere‘“ und ,,das Kleinere‘ einander gegenübergestellt werden
Das Entstehen der stereotypen Formel aus dem Axiom ist also
allerdings verständlich.
Dagegen versuche man jetzt den umgekehrten Weg der Entwicklung! Nehmen wir
an,
dass
man
die
stereotype
Formel
(‚das Kleinere wäre dem Grösseren gleich, was unmöglich ist‘)
auf irgendeinem noch nicht geklärten Wege früher gefunden, und
dass man erst später daraus das Axiom selbst gemacht hätte. Aber
wäre es nicht willkürlich gewesen, die Begriffe ,,das Grössere‘‘ und
„das Kleinere‘“ mit solchen Begriffen, wie ‚das Ganze‘ und ,,der
Teil‘ zu ersetzen? Ist etwa ,,das Grössere‘ immer auch mit dem
„Ganzen“, und das ‚Kleinere‘ immer mit einem ,, Teil“ gleichbedeutend ? — Ich glaube, man muss sich nur diese Fragen stellen,
und gleich sieht man, dass der Weg der Entwicklung viel leichter
zu verstehen ist, wenn man von dem Axiom als dem ursprünglich
Gegebenen ausgeht. Aus dem Axiom (,,das Ganze ist grösser als
Page 51
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)der Teil‘) lässt sich eine solche Formel (,,das Kleinere wäre dem
Grösseren gleich etc.) ohne Schwierigkeiten ableiten. Dagegen
wäre der umgekehrte Weg der Entwicklung — von der Formel
aus zu dem Axiom — kaum denkbar.
Die kurze Betrachtung über die relative Chronologie scheint
also allerdings den Gedanken nahezulegen, dass früher das behandelte Axiom konzipiert war, und dass sich erst später daraus jene
stereotype Formel entwickelt hatte,
die schon in der Zeit vor
Euklid ein oft gebrauchter Gemeinplatz der geometrischen Beweisführungen war. Die Frage ist nur : warum man eigentlich und zu
welcher Zeit das Axiom selbst aufgestellt haben mag?
Die Aussage — „das Ganze ist grösser als der Teil“ — kommt
zunächst dem gesunden Menschenverstand so selbstverständlich
vor, dass man sich beinahe wundert, warum eigentlich eine so
einfache ‚‚Wahrheit‘‘
als Axiom ausgesprochen werden musste
?
Diese Frage ist umso berechtigter, da dies Axiom selbst von Euklid
eigentlich nur ziemlich selten benutzt wird. Jene oft gebrauchte
Wendung
Euklids,
deren Entstehen aus
dem
8.
Axiom
eben
erklärt werden konnte, ist mit der Aussage des Axioms gar nicht
identisch. Ja man fragt sich : warum Euklid nicht eher die Begriffe
„Grösseres“ und ,,Kleineres“‘ in je einer Definition erklärt hatte?
Das wäre für sein Werk allerdings nützlicher gewesen, als das nur
selten gebrauchte 8. Axiom, woraus man nur mit Mühe erklügeln
kann, wie es sich eigentlich im Laufe der alltäglichen Beweispraxis
der Geometrie zu jener stereotypen Formel entwickelte, die in der
Tat oft gebraucht wird. Die Tatsache, dass Euklid dennoch nur das
8. Axiom unter seinen Grundlagen aufzählt, ohne es auch mit
zwei Definitionen (,,Grüsseres und ,,Kleineres‘‘) zu ergänzen,
zeugt eigentlich dafür, wie wenig er mathematisch selbständig war.
Das meiste, was er leisten konnte, bestand darin,
dass er das
altüberlieferte Gedankengut seiner Vorgänger schlecht und recht
zusammenstellte.
Nun was mag aber der Grund und Anlass gewesen sein, dass
man eine solche Aussage als Axiom aufstelle: ,,das Ganze ist
grösser als der Teil? — Ich glaube, man muss einmal versucht
haben, die Wahrheit dieser scheinbar selbstverständlichen Behauptung zu bestreiten, und als man sah, zu welchen Konsequenzen
ein solcher Versuch führt, musste man die gegenteilige Behauptung
in einer zwar einleuchtenden aber nicht beweisbaren Aussage
Page 52
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)festlegen.
Das
war
wohl
der
Ursprung
des
merkwürdigen
8. Axioms. Ja, wir sind in der glücklichen Lage, auch mit Namen
angeben zu können, wer jene selbstverständliche Wahrheit bestritt,
die eben erst nach diesem Angriff als 8. Axiom ausgesprochen werden musste.
Aristoteles
berichtet
Argumentation
des
einmal
Eleaten
(104)
über
eine
Zenon,
deren
Konklusion
merkwürdige
darin
bestand, ,,dass die halbe Zeit gleich der doppelten sei (toov
elvar
xpóvov
TO
SiumAdow
Tov
nwovv).
Leider,
kennen
wir
Zenons eigene Ausdrücke überhaupt nicht; wir wissen auch von
dem blossen Inhalt seiner Argumentation nur aus dem Text des
Aristoteles, der ihn widerlegen wollte. Man muss also in der
Interpretation sehr umsichtig sein. Nun ist aber Zenons paradoxe
Konklusion doch sehr auffallend. „Die halbe Zeit wäre dem
doppelten gleich‘‘ — diese merkwürdige Behauptung will einen
solchen Zusammenhang zwischen den Begriffen „die Hälfte‘ und
„das
Doppelte‘‘
feststellen,
der jeder
nüchternen
Erfahrung
widerspricht. Noch interessanter wird das Paradoxon, wenn man
bedenkt, dass sich die Begriffe „die Hälfte‘ und ,,das Doppelte“
in dem gegebenen Zusammenhang ohne jede Schwierigkeit durch
die anderen : ,,Teil‘‘ und ,,Ganzes‘‘ ersetzen lassen. Wenn Zenon
behauptet, ,,dass die halbe Zeit gleich der doppelten sei‘, so setzt
er offenbar einen gewissen Teil irgendeiner Zeit dem Ganzen
derselben Zeit gleich. Seine Paradoxie besagt also gerade das
Gegenteil dessen, was das 8. Axiom bei Euklid dahin formuliert,
dass das Ganze grösser als der Teil sei. — Man dürfte sich also
eigentlich schon auf Grund dieser einfachen Feststellung fragen :
ob Euklids 8. Axiom nicht eben deswegen aufgestellt worden sei,
weil man die ‚Wahrheit‘, die in ihm ausgesprochen wird, in einer
Zeit wohl durch solche paradoxen Konklusionen, wie Zenons erwähnte Argumentation, angezweifelt hatte ? In der Tat stiinde einer
solchen Vermutung einstweilen nur noch die Tatsache im Wege,
dass Zenons Paradox nach dem Wortlaut des Aristoteles eine
Behauptung über die Zeit enthielt, wahrend das 8. euklidische
Axiom offenbar ein mathematischer Grundsatz ist. Man sieht also
noch nicht klar genug, ob Zenons paradoxe Argumentation die
Mathematiker (oder die Geometer) in der Tat unmittelbar zur
(104) Aristoteles, Phys. Z., 9.239 b 33.
Page 53
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Aufstellung des 8. Axioms veranlasst, oder ob sie diese in ihrer
Tatigkeit nur von weitem her irgendwie beeinflusst haben mag.
Darum will ich vor allem eine Interpretation der Zenonschen
Paradoxie — mindestens in grossen Zügen — versuchen.
Der Text des Aristoteles, der über Zenons genannte Argumentation berichtet, bietet zwar einige noch keineswegs beruhigend
gelôste philologische Schwierigkeiten (105), aber man kann daraus
Zenons Gedankengang doch einwandfrei rekonstruieren. Diese
Rekonstruktion wird
besonders
dadurch
erleichtert,
dass
der
Aristoteles-Kommentator, Simplicius auch eine erläuternde Figur
zu der Textstelle nach einem 4lteren Erklarer (Alexander von
Aphrodisias) aufbewahrt hatte (106). Auch ich werde dieselbe
Figur in der Erklärung benutzen.
Zenon
AAAA
argumentierte
also
nach
Aristoteles folgendermassen: Es seien
BBBB->
in einem Stadion drei Körpergrup-
—CCCC
pen — wie die Figur veranschaulicht
— in je einer Reihe aufgestellt gegeben. Die je vier Buchstaben (A AAA,
BBBB
und
CCCC)
bezeichnen
also je
vier Körper.
Die
Körper der ersten Reihe (A A A A) sollen sich in Ruhe befinden.
Dagegen
sollen
sich
die
Körper
der
beiden
anderen
Reihen
(B und C) mit gleicher Geschwindigkeit zwar, aber — wie auch
die
Pfeile
zeigen
—
in
entgegengesetzter
Richtung
bewegen.
Beginnen nun die bewegten Körper ihre Bewegung zu gleicher
Zeit und gerade dort, wo man sie an der Figur sieht, so werden
die beiden Reihen offenbar zu gleicher Zeit die entgegengesetzten
Endpunkte ihrer Laufbahn erreichen;
das heisst: bei gleicher
Geschwindigkeit wird der erste Körper B in demselben Zeitpunkt
bei dem letzten Körper A (rechts) ankommen, in dem der erste
Körper C bei dem ersten A (links) ankommt. — Wollte man nun —
(105) Ich glaube,
dass jene noch ungelösten (aber nicht unlösbaren) Textprobleme, die ich hier gar nicht behandeln will, wohl noch die Aristoteles-Interpretation beeinflussen können, aber sie berühren kaum jenen Gedankengang des
Zenon, den ich in dieser Arbeit entwickle. Allerdings sei es hier auf den wenig
beachteten Erklärungsversuch von
J.
Lachelier (,,Note sur les deux derniers
arguments de Zenon d’Elee contre l’existence du mouvement‘, Revue de Métaphysique et de Morale, 18, 1910, 345-355) aufmerksam gemacht.
(106) Simplicius 1016 ff.; vgl. auch 1019, 27. Die Textstelle und die Figur sind
auch bei H. Diels, Vorsokratiker*, 1, 19, Zenon A 28 abgedruckt.
Page 54
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)nach Zenons Argumentation — den gemachten Weg der bewegten
Körper,
oder was damit in diesem Fall gleichbedeutend ist:
die Zeitdauer ihrer Bewegung graphisch messen, so liesse sich
diese Grösse mit zwei A-Buchstaben (A A) bezeichnen, denn in
der
Tat ist
der je
erste
bewegte
zwei ruhenden A-Körpern
Kôrper
beider
vorbeigegangen.
Reihen
an
Man könnte aber
nach Zenons Denkweise dieselbe Zeitdauer der Bewegung nicht
nur an der Gruppe der ruhenden Körper (A A A A), sondern
mit ebensoviel Recht auch an denjenigen Körpern messen, die sich
mit
gleicher
Geschwindigkeit
in
entgegengesetzter
Richtung
bewegen. In diesem letzteren Fall würde man jedoch die Zeitdauer der Bewegung mit vier Buchstaben (B B B B bzw.
C C C C)
bezeichnen müssen, denn der erste bewegte B-Körper geht an
vier bewegten C-Körpern vorbei, und natürlich auch umgekehrt
geht der erste bewegte C-Körper an vier bewegten B-Körpern
vorbei. Das paradoxe Ergebnis der beiden Messungen bestünde
also darin, dass dieselbe Zeitdauer sowohl mit zwei Buchstaben
(AA) als auch mit vieren (BBBB bzw. CCCC) gemessen
werden könnte. Darum sei nach Zenons Konklusion ,,die halbe
Zeit mit der doppelten gleich“.
Ehe wir die eingehendere Interpretation versuchten, sei hier
auf einen solchen merkwürdigen Zug des Gedankenganges aufmerksam gemacht, der bisher ausser acht gelassen wurde. Wie
gesagt,
bezeichnen
alle
Buchstaben
der beigegebenen
Figur
zunächst Körper, die sich bewegen bzw. in Ruhe befinden. Dieselben Buchstaben bezeichnen aber in dem Augenblick, als man die
erwähnten Messungen durchführt, nicht mehr nur die vorigen
Körper, sondern auch gewisse Strecken. Denn es ist ja klar, dass
wenn man die Zeitdauer der Bewegung
graphisch mit zwei
A-Buchstaben misst — weil in dieser Zeit der bewegte Körper
(B oder C) an zwei A-Körpern vorbeigegangen war —, so bezeichnen die beiden A-Buchstaben (A A) nicht mehr einfach nur jene
ruhenden Körper, sondern auch jene Strecke des Weges, die durch
den bewegten Körper (B oder C) während der Zeit des Vorbeigehens hinter sich gelegt wurde.
Die Beobachtung, dass die Buchstaben im Sinne des Gedankenganges nicht nur einfach Körper sondern gleichzeitig auch Strecken
bezeichnen, ist darum wichtig, weil sie die Datierung der beigegebenen erläuternden Figur ermöglicht,
eine naheliegende
Page 55
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Vermutung erhärtet. Es wurde ja schon gesagt, dass die bei Simplicius überlieferte erläuternde Figur unmittelbar von dem alten
Aristoteles-Erklärer, Alexander von Aphrodisias (Ende des 2. Jahrhunderts u.Z.) stammt. Dass aber dieselbe Figur über Aristoteles
hinaus weit in die erste Hälfte des 5. Jahrhunderts v.u.Z. selbst
auf den Eleaten Zenon zurückgehen muss, dafür bürgt die altertümliche Bezeichnungsart : Strecken und Summen von Streckenteilen (A A A A) konnten nur im 5. Jahrhundert v.u.Z. auf diese
Weise bezeichnet werden (107).
Ein anderer Schluss, der sich aus derselben Beobachtung über
die Bezeichnungsart ergibt, ist das folgende. Zenon sprach über
„halbe Zeit’ und über ‚das Doppelte der halben Zeit“. Dabei
bezeichnete er die
‚halbe Zeit
mit zwei Buchstaben (A A),
während das Zeichen für das ‚Doppelte‘ vier Buchstaben (B B B B
oder
CC CC) waren. Nun vertreten aber die Buchstaben in dieser
Beziehung offenbar Strecken; die „halbe Zeit‘ wird als eine ,,halbe
Strecke‘
(AA)
Strecke‘
(BBBB
und
das
Doppelte
derselben
oder
CCCC)
versinnbildlicht.
als
eine
,,ganze
—
Man
ersieht also aus dieser Beobachtung, dass Zenons Paradox doch
etwas auch mit der Geometrie zu tun haben musste, denn man
arbeitet ja mit Strecken gewöhnlich eben in der Geometrie. Jene
Vermutung also, dass man das 8. euklidische Axiom wohl darum
aufstellen musste, weil Zenons Paradox
„Wahrheit‘‘
des Axioms bestritt,
die
selbstverständliche
gewinnt infolge der vorigen
Beobachtung an Wahrscheinlichkeit.
Nun wollen wir aber jetzt auch den sog. ,,Trugschluss® von
Zenon näher besehen. Es geht aus dem Bericht eindeutig hervor,
dass Aristoteles fest davon überzeugt war : die ganze Argumentation wäre falsch. Seine Schüler waren noch eifriger in der Widerlegung. Vielleicht ging eben Eudemos, der erste Historiker der
Mathematik, in dieser Beziehung
am weitesten. ,, Diese Beweisführung des Zenon ist unglaublich töricht, wie Eudemos sagt,
weil sie den in ihr enthaltenen Trugschluss offenkundig zur Schau
trägt‘ — liest man bei Simplicius (108). Zenon scheint also mit
(107) Man vgl. dazu die Beziechnungsart des Archytas (bei Boetius, De institutione musica, ed. G. Friedlein, Lipsiae 1867, p. 285): die Summe der Strecken
D + E wird als DE
bezeichnet; dazu die Bemerkung von B. L. van der Waerden,
Math. Ann., 120, 1947/49, 134 und A. Szabó, MAIA, 1958, 120 f.
(108) Simplicius zu Aristoteles, Physik, 1019, 32 ff.
Page 56
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)seiner Paradoxie in der Antike kein grosses Gliick gehabt zu haben.
Ja, auch heute noch wird er oft ähnlich, wie einst im Kreise der
Aristoteles-Schüler, beurteilt. Auch darum wird es sich schon
lohnen, einmal sowohl den Trugschluss als auch den genialen
Gedanken, der dahinter steckt, genauer zu prüfen.
Man könnte also den ,, Trugschluss‘‘ von Zenon etwa in dem
folgenden entdecken. Er hatte zwar Recht, als er dachte, dass im
Falle unveränderlicher Geschwindigkeit (c) sowohl die Zeit (¢)
als auch der gemachte Weg (s) sich als eine und dieselbe Strecke
darstellen lassen; einem jeden Zeitabschnitt der Bewegung entspricht ein Abschnitt des gemachten Weges, bzw. ein Abschnit
der Strecke. Aber Zenon hätte dennoch einen Fehler begangen,
als er ausser acht liess, dass auch während derselben Zeitspanne (+)
der gemachte Weg das Doppelte wird (2s), wenn man die Geschwindigkeit (c) verdoppelt. Denn es ist ja klar, dass die (relative)
Geschwindigkeit der beiden Körpergruppen eigentlich ,,verdoppelt** wird, wenn die Kórpergruppen B und C mit ,,unveranderlicher Geschwindigkeit‘ zwar, aber in entgegengesetzter Richtung
aneinander vorbeigehen. Dadurch wird aber nur der gemachte Weg
der beiden Körpergruppen (ihre Entfernung voneinander) und
nicht auch die Zeitspanne der Bewegung verdoppelt (25 = 2c. t).
Jene ‚halbe Strecke‘ von Zenon (d.h. die zwei Buchstaben A A
der ruhenden Körpergruppe in der Zeichnung) veranschaulicht
also sowohl die Zeitspanne der Bewegung als auch den gemachten
Weg, während die ‚ganze Strecke‘ (die vier Buchstaben B B B B
oder
CC CC
der einen bewegten Körpergruppe) nur den gemachten Weg und nicht auch die Zeitspanne veranschaulicht. — Der
Trugschluss bestünde also einerseits darin, dass die Verdoppelung
der ,,unverinderlichen‘° Geschwindigkeit verschwiegen wird, und
andrerseits darin, dass die ,,ganze Strecke‘ als eine Veranschaulichung sowohl des gemachten Weges als auch der Zeitspanne der
Bewegung angesehen wird, wo sie in der Tat — eben infolge der
Verdoppelung der Geschwindigkeit — nur noch eine Veranschaulichung des gemachten Weges aber nicht mehr auch diejenige der
Zeitspanne der Bewegung darstellt.
Nun habe ich dadurch den ,, Trugschluss‘ von Zenon im Sinne
der treuen Aristoteles-Schüler wohl enthült, aber ich glaube gar
nicht,
dass
diese
Interpretation
dem
genialen
Gedanken
Eleaten gerecht wäre. Irreführend sind nämlich in dieser Inter-
Page 57
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)pretation die Begriffe „Geschwindigkeit“ (c) und ‚Verdoppelung
der Geschwindigkeit“ (2c). Man versteht unter ‚Geschwindigkeit‘
natürlich das Verhältnis des gemachten Weges zu der Zeit der
Bewegung. ,,Geschwindigkeit‘ ist also nach unserer Denkweise
eine Strecke des Weges, diejenige nämlich, die der bewegte Körper
während einer bestimmten Zeitspanne hinter sich legt. Wir lösen
also sowohl den Weg des Körpers als auch die Zeit der Bewegung
in solche kleinere Einheiten auf, die mit irgendeinem Längenmass
(der Weg) bzw. mit irgendeiner Dauer (die Zeit) gemessen werden
können. Dagegen löste Zenon die Zeit der Bewegung in lauter
dauerlose Zeitpunkte (,,Jetzt‘“) auf (109), und die Strecke dementsprechend in solche Streckenpunkte, die gar kein Ausmass mehr
hatten (110). Es besteht also nach ihm sowohl die ,,halbe Strecke“
als auch die „ganze Strecke‘ (das Doppelte der „halben Strecke‘)
aus unendlich vielen Punkten; sie sind zwei Mengen von unendlich
vielen Punkten. Und könnten diese Mengen doch nicht irgendwie
„gleich‘‘ sein, wie Zenon es behauptete’?
Sei die Strecke AB das Doppelte von der
Strecke CD, und man fasse beide
als unendliche
sich eine
Punktmengen
umkehrbar
Strecken
auf, so
lässt
eindeutige Abbildung
beider Mengen aufeinander folgendermassen
herstellen.
Verbinde man die Punkte A und
C auf der einen, und B und D auf der anderen
Seite durch gerade Linien miteinander, und
verlängere man diese bis zu ihrem Schnittpunkt in E. Wählt man nun einen beliebigen Punkt x auf der
Strecke AB und verbindet man diesen durch eine gerade Linie
mit E, so bekommt man den Schnittpunkt é auf der Strecke CD;
€ ist die Abbildung des Punktes x. Umgekehrt: verbindet man
einen beliebigen Punkt u auf der Strecke CD mit E, so liefert die
Verlängerung derselben geraden Linie den Schnittpunkt m auf
der Strecke AB; der Punkt m ist die Abbildung des Punktes u.
(109) Vgl. Aristoteles, Phys. Z., 239 b 30.
(110) Dass. Zenon auch die Strecke in unendlich viele Punkte
ohne Ausmass.
auflöste, geht aus den beiden Aristoteles-Stellen, Phys. Z., 9.239 b 9 und 2.233 a 21
hervor.
(111) Eine solche umkehrbar eindeutige Abbildung zweier Mengen aufeinander — der Zeitspanne der Bewegung und des gemachten Weges — wird in der
Tat durch die Bewegung selbst vollzogen.
Page 58
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Auf diese Weise lassen sich alle Punkte der Strecke CD auf die
Punkte der Strecke AB und auch umgekehrt abbilden. Nicht nur
einem jeden Punkt der Strecke CD entspricht ein einziger Punkt
der Strecke AB, sondern was noch paradoxer klingt : auch jedem
einzelnen Punkt der grösseren Strecke AB entspricht ein und nur
ein Punkt der kleineren Strecke CD. — Das heisst aber in der
Sprache der Mengenlehre, dass
die
beiden Mengen äquivalent
sind; auch die Teilmenge kann der ganzen Menge — natürlich
nur im Falle von unendlichen Mengen — äquivalent sein.
Zenon hatte also, nachdem er die Zeit in unendlich viele dauerlose Zeitpunkte (,,Jetzt‘‘) auflöste, mit seiner paradoxen Behauptung, dass ,,die halbe Zeit ihrer Doppelten gleich (= äquivalent)
sei‘, im Sinne der Mengenlehre selbstverstándlich Recht. Sein
Paradox besagt ja — wie man sieht — bloss die Äquivalenz zweier
unendlicher Mengen. Natürlich sind in dieser Gedankenführung
unsere
Begriffe
Geschwindigkeit‘‘
„Geschwindigkeit“
unbrauchbar. Zu
und
‚Verdoppelung
der
jedem einzigen dauerlosen
Zeitpunkt der Bewegung gehört nur ein einziger solcher Streckenpunkt des gemachten Weges, der gar kein Ausmass hat.
Die
„Verdoppelung der Geschwindigkeit' wäre im Sinne dieser Gedanken auch schon deswegen undenkbar, weil es hiesse, dass der
Körper auf einmal (in demselben dauerlosen
Zeitpunkt)
zwei
verschiedene Streckenpunkte einnähme, also eigentlich an zwei
verschiedenen Stellen wäre — wobei selbst der Ausdruck ,,Stelle‘‘
kaum noch einen Sinn hätte, da der Streckenpunkt kein Ausmass
hat, also auch kaum mehr als ,,Raum* gedacht werden kann.
Natürlich wollte Zenon auch mit
dieser Paradoxie
nur die
Undenkbarkeit (= Widersprüchlichkeit) der Begriffe ,,Bewegung“,
, Zeit und ,,Raum‘ nachweisen. Aber er hat in diesem Fall mit
seiner paradoxen Beweisführung auch die richtige Lösung solcher
Probleme
sozusagen
vorweggenommen,
die
erst die moderne
Mengenlehre auf einer höheren Stufe behandeln konnte. Er zeigte
nämlich,
dass
unsere
Begriffe
‚der
Teil‘,
„das
Ganze‘
und
„gleich‘“ eigentlich nur im Falle von endlichen Mengen gültig sind.
Im Falle von unendlichen Mengen kann auch der Teil dem Ganzen
äquivalent sein. — Der Fehler seiner Beweisführung besteht also
eigentlich gar nicht darin,
dass er die „Verdoppelung der Geschwindigkeit‘‘ ausser acht liess; es war für ihn gar nicht nötig, dass
er diese Tatsache einer anderen, ihm fremden Begriffsbildung
Page 59
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)berücksichtige. Ein Fehler war eher der Umstand, dass er die
Begriffe ,,gleich‘ und ‚„äquivalent‘ nicht unterschied; er bezeichnete auch die Äquivalenz mit demselben griechischen Wort
{icov), das sonst nur ,,gleich‘ hiess. Aber ich glaube, dass auch
wir selber erst seit G. Cantor, dem Begründer der Mengenlehre,
diese Unterscheidung konsequent durchzuführen gelernt haben.
Man sieht dabei auch, dass Zenon eigentlich nicht nur so viel
nachgewiesen hatte,
was Aristoteles über ihn
berichtet,
dass
nämlich ,,die halbe Zeit der doppelten gleich (= äquivalent) sei‘.
Er musste in derselben Argumentation auch nachweisen, dass die
„halbe Strecke‘ (der Teil einer Strekke) der ‚ganzen Strecke“
gleich (=
äquivalent) wäre.
Diese Gedanken stellten nur die
konsequente Weiterführung jener Definition dar, mit der die
Eleaten — oder die Pythagoreer im Sinne der Eleaten — den
Punkt bestimmten. Wenn der Punkt gar keine Teile hat, dann kann
man sich die Strecke nur als eine Menge von unendlich vielen
Punkten denken, und in diesem Fall ist jede beliebige Strecke
einer anderen, ja auch der Teil einer Strecke der ganzen Strecke
äquivalent.
Deswegen konnte
man also in der Geometrie
die
„Linie‘“ oder die ‚Strecke‘ nicht nach Analogie der arithmetischen
Definition der ,,Zahl‘‘ als eine ‚Summe von Punkten‘ bestimmen.
Und
erst in
diesem
Zusammenhang wird
auch
verständlich,
warum man das 8. euklidische Axiom — das Ganze ist grösser als
der Teil — aufstellen musste.
7. — WIE KAM MAN ZU DER AXIOMATISCHEN GRUNDLEGUNG
DER GEOMETRIE
?
Es hat sich im vorigen Kapitel gezeigt, dass der historische
Anlass zur Aufstellung des 8. euklidischen Axioms wohl Zenons
behandelte paradoxe Konklusion sein musste. Zenon behauptete
nämlich — wenn man
den
aristotelischen
Bericht über seine
Argumentation im Sinne dessen, was oben dargestellt wurde, etwas
allgemeingültiger formulieren darf —, dass ,,der Teil dem Ganzen
gleich (= äquivalent) sei.“‘ Gerade gegen diese Behauptung legt
das 8. Axiom die empirische Wahrheit fest : ,,das Ganze ist grösser
als der Teil.‘
Nun vermag die Klärung des historischen Ursprungs zunächst
Page 60
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)gleich auch jene Vermutung zu bekräftigen, dass das 8. Axiom und
jene stereoptype Formel, die bei Euklid so oft gebraucht wird
(,,das Kleinere ware dem Grösseren gleich, was unmöglich ist‘),
in der Tat sehr eng miteinander zusammenhängen. Rein formalistisch betrachtet redet nämlich das 8. Axiom mit keinem Wort
über ‚Gleichheit‘, und man könnte beinahe denken, dass der
Begriff der ‚Gleichheit‘ erst in der abgeleiteten Form, in der
stereotypen Wendung auftrete. Nachdem man jedoch weiss, dass
das 8. Axiom gerade gegen eine ,,falsche“ Behauptung über die
Gleichheit aufgestellt werden musste, kann man keinen Augenblick
mehr
darüber zweifeln,
dass
sich
eigentlich auch
diese
Aussage — das 8. Axiom — mit dem Begriff der ‚Gleichheit‘
beschäftigt; sie ist eine negative Feststellung darüber, was gleich
ist: das Ganze und der Teil sind nicht gleich, das Ganze ist
grösser als der Teil.
In dieser Beleuchtung versteht man auch den engen Zusammenhang des 8. Axioms mit den übrigen euklidischen Axiomen. Es.
sind bei Euklid insgesamt neun Axiome überliefert worden. Von
diesen hält man das letzte, das 9. Axiom einstimmig für unecht (112). Nun enthalten aber alle übrigen Axiome Aussagen
darüber, was gleich und was ungleich ist. — Nachdem es gelungen
ist, mindestens von einem dieser Axiome den Ursprung zu klären,
wird man wohl vermuten dürfen, dass wahrscheinlich auch die
übrigen Gleichheitsaxiome aus demselben Anlass aufgestellt wurden. Der Begriff der ‚Gleichheit‘ ist allem Anschein nach in der
eleatischen Philosophie
so
problematisch geworden,
dass
man
empirische Aussagen als Axiome darüber aufstellen musste, was
in der Geometrie gleich und was ungleich ist. (Darum halte ich die
euklidischen Communes animi conceptiones für Axiome geometrischen Ursprungs.) In diesen Fällen war jedoch die Gültigkeit
der
Aussage
nicht
mehr
durch
die
Widerspruchsfreiheit
des
Gedankens (d.h. also eigentlich durch die nachgewiesene Widersprüchlichkeit
der
gegenteiligen
Meinung),
wie
im
Falle
der
(112) Siehe z.B. A. Frenkian, Le postulat chez Euclide et chez les modernes,
Paris 1940, 20 A 3: ,,Cet axiome n’a rien de commun avec les autres. Par son
caractère spécial, il ne peut pas appartenir ici. Donc, sûrement il n’est pas authentique etc.‘ — Die spätere Forschung wird einmal die Frage klären müssen
warum und wieso eigentlich dieses unechte 9. Axiom der Gruppe der Gleichheitsaxiome angeschlossen wurde.
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Definitionen der Arithmetik, sondern — ohne Riicksicht auf die
eleatische Forderung — bloss durch praktische, sinnliche Erfahrung
an endlichen Mengen garantiert.
Die Behauptung des 8. Axioms — dass das Ganze grösser als der
Teil wäre — ist allerdings einleuchtend und einem jeden sofort
verständlich, aber mit der Methode der Eleaten kann sie nicht
bewiesen werden. Ja, man konnte mit den Methoden der Eleaten
gerade das Gegenteil dieses Axioms beweisen; und doch musste
die empirische Wahrheit, die nur im Bereiche der endlichen
Mengen gültig ist, der Geometrie zugrunde gelegt werden, weil
man ohne diese keine geometrische Wissenschaft hätte aufbauen
können. — Erst in diesem Zusammenhang versteht man also auch
den tieferen Sinn jenes aristotelischen Gedankens, über den wir im
ersten Kapitel dieser Arbeit sprachen, dass nämlich die geometrischen
Wissenschaft
aus
ersten
unbeweisbaren
aber
nichtsdestoweniger wahren und gesicherten Prinzipien (Grundlagen)
ausgehen muss. Eine solche unbeweisbare aber doch mindestens
empirisch gesicherte und einleuchtend wahre Grundlage ist z.B.
das 8. Axiom.
Die Betrachtungen des vorigen Kapitels vermögen auch das
Problem genuaer zu klären : wie man einst wohl auf den Gedanken
kam,
dass
die
Mathematik
als
deduktive
Wissenschaft
einer
definitorisch-axiomatischen Grundlegung bedarf. Es lässt sich im
Sinne dessen, was in dieser Arbeit entwickelt wurde, mit grosser
Wahrscheinlichkeit feststellen, dass die definitorisch-axiomatische
Grundlegung der mathematischen Wissenschaft wohl erst in der
Geometrie völlig bewusst wurde. Man ersah nämlich aus dieser
Arbeit, dass wohl auch die Arithmetik schon eine selbständige
Weiterbildung
der
eleatischen Philosophie
darstellte;
aber
auf
diesem Gebiete konnten jene Rahmen, die durch die Philosophie
der Eleaten geboten waren, im grossen und ganzen doch beibehalten werden. Wohl musste man auch in der Arithmetik schon die
grundlegende neue Definition ,,Zahl‘
einführen, aber dadurch
geriet man eigentlich noch in keinen Konflikt mit der Philosophie
des Parmenides und Zenon. Im Gegenteil, die neue Definition
erwies sich so fruchtbar, dass man danach eben mit den Methoden
der Eleaten ein völlig neues widerspruchsfreies Gebiet der Gedanken, die Arithmetik, aufbauen konnte, die wie eine selbständige
Provinz
der
Eleaten-Philosophie
aussah.
pythagoreische
Page 62
Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)Arithmetik war vielleicht der grésste und bleibendste Triumph
der eleatischen Philosophie.
Aber völlig anders wurde es, als man die bewährte Methode auch
in der Geometrie anwenden wollte. Hier liessen sich die eleatischen
Grundsätze nicht mehr so restlos zur Geltung bringen. Ja, wollte
man die Geometrie als Wissenschaft retten, so musste man sich
gerade den Eleaten gegentiber scharf abgrenzen. (In der Geometrie
konnte man jene Logik der Eleaten, die hemmungslos auch mit
unendlichen Mengen operierte, nicht mehr gebrauchen.) Und das
Mittel der Abgrenzung war eben das Axiom, d.h. eine solche
empirische Wahrheit, die zwar nicht bewiesen, ja manchmal sogar
bestritten werden konnte, die aber doch der weiteren Beweisführung zugrunde gelegt wurde. Die Grundlegung der Geometrie
war also nicht mehr bloss eine Weiterbildung der eleatischen
Philosophie, sondern schon eine Auseinandersetzung mit ihr.
Zum Schluss möchte ich noch darauf hinweisen,
dass jene
Auseinandersetzung mit der eleatischen Philosophie, die für uns
als
die Grundlegung der griechischen Geometrie greifbar ist,
allem Anschein nach auch die weitere Entwicklung der Logik
entscheidend beeinflusste. Wie bekannt, hat L. E. J. Brouwer, der
Begründer des mathematischen Intuitionismus, die These aufgestellt,
dass
die aristotelische
Logik aus der Lehre von den
endlichen Mengen abstrahiert sei, und daher für die Mathematik,
sofern sich diese mit unendlichen Mannigfaltigkeiten befasst, keine
bindende
Geltung besitze (113).
Den historischen Teil dieser
Brouwerschen These hat später O. Becker an einigen aristotelischen
Schriften nachgeprüft, und er konnte feststellen, dass von vereinzelten kaum nennenswerten ‚Ausnahmefällen‘ abgesehen in
den geprüften Schriften so gut wie keine sog. transfiniten Schlüsse
vorkommen (114). Beckers Prüfung wollte zwar nur eine vorläufige
Orientation in dieser Frage ermöglichen, aber es darf vielleicht auch
daran erinnert werden, dass Aristoteles in der Tat den Begriff des
„Unendlichen‘‘ gewöhnlich nur in jenem klassischen Sinne gebrauchte, der bis G. Cantor auch in der Mathematik einzig erlaubt
war, d.h. er wollte darunter immer nur etwas Potentielles verstehen.
(113) L. E. J. Brouwer, ,,Intuitionistische Mengenlehre (1919)“, Yahresber.
d. Deutsch. Math. Vereingg., Bd. 28, 203 ff.
(114) O.
Becker,
,,Eudoxos-Studien IV. Anhang“, Quellen und Studien
Geschichte der Mathematik etc., Abt. B, Bd. 3, 1936, S. 380 ff.
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Voir dans le PDF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)— Nun glaube ich jetzt vermuten zu dürfen, dass sowohl in der
Logik die Beschrankung auf endliche Mengen, als auch in der
Mathematik der beschränkte Sinn des Unendlichen (potentielles
Unendliche) sich erst von dem Aufstellen des 8. euklidischen
Axioms datieren. Vor dieser Zeit operierten die Eleaten auch mit
unendlichen Mengen und sie kamen auch dem Begriff des aktuellen
Unendlichen mindestens nahe.