История науки: ни слова об Алисе!

185 лет со дня рождения Льюиса Кэрролла

27 января 1832 года родился английский математик, логик, фотограф, изобретатель Чарльз Лютвидж Доджсон. О человеке, стремившемся сделать математику увлекательной, о логике, любившем нарушать логику, и о любителе писать по ночам рассказываем в сегодняшнем выпуске «Истории науки».

Чарльз Доджсон был как минимум четвертым Чарльзом в роду — вместе с отцом, дедом и прадедом. У его отца, кстати, были неплохие математические способности: он учился в Оксфорде и мог бы построить академическую карьеру, но вместо этого женился и стал приходским священником. Самый младший из этих Чарльзов пошел по стопам отца: учился в Оксфорде, в том же колледже, что и отец. Он показал себя способным студентом, учеба ему легко давалась, даже несмотря на не самое ответственное к ней отношение. Особенно отличился он в математике, окончив курс лучшим по этому предмету. После учебы он остался в том же колледже преподавателем. На тех или иных должностях наш герой будет числиться в Оксфорде до конца жизни.

В колледже Чарльз начал свою писательскую карьеру и там же придумал себе псевдоним, под которым мы все его и знаем. С этим Доджсону помог его издатель Эдмунд Йейтс. Идея состояла в том, чтобы найти латинские аналоги имен писателя, Чарльз и Лютвидж, немного их изменить и взять себе как псевдоним. Наш герой последовал совету: аналог имени Чарльз — Карл — он изменил до Кэрролла, а Лютвидж через Людовика превратился в Льюиса. Ну и, вдобавок, он поменял их местами. Было еще несколько вариантов псевдонима, например Эдгар Катвеллис (Edgar Cuthwellis), который можно было получить перестановкой букв в тех же Чарльзе и Лютвидже (Charles Lutwidge).

Как говорится в одной из его биографий, «Если бы Доджсон не написал "Алису", его могли бы запомнить как "пионера" фотографии, одного из первых, кто воспринимал фотографию как искусство, а не просто средство фиксирования изображения… Если бы Доджсон не написал "Алису" и не был бы фотографом, его бы помнили как математика, к этой карьере он стремился, будучи лектором Крайст-Черч, крупнейшего колледжа Оксфорда». Вот об этом фотографе, математике, логике и изобретателе и пойдет сегодня речь. О писателе мы больше не скажем ни слова.

Фотоаппарат появился у Доджсона в 1856 году, он был желанной (и недешевой в то время) покупкой. Фотография сразу увлекла Чарльза. Многие годы он снимал своих друзей и знакомых, взрослых и детей. Его известность как писателя и навыки фотографа позволили ему заполучить в качестве моделей известных людей того времени: художника и поэта Данте Габриэля Россетти, живописца Джона Милле, писателя и художника Джона Рескина, дарвиниста Томаса Гексли и физика Майкла Фарадея. Да и себя в качестве модели он тоже с охотой привлекал.

Данте Габриэль Росетти, фотография сделана 7 октября 1863 года
Льюис Кэрролл

Увлечение фотографией в середине XIX века требовало немало терпения и ловкости. Вот как Доджсон описывал в одном из своих рассказов фотографию с выдержкой в минуту и сорок секунд: «Весь дрожа от нетерпения, я спрятал голову под чехол и начал проявлять снимок. Деревья довольно нечеткие… ладно! Ветер раскачивал ветви, но это не будет очень заметно. А фермер? М-да… он прошел несколько ярдов, и прискорбно видеть, как много рук и ног у него появилось. Бог с ним! Назовем его пауком, сороконожкой, чем угодно… а корова? С большой неохотой я был вынужден признать, что у коровы три головы, и, хотя такое животное имеет курьезный вид, его не назовешь живописным».

Автопортрет Льюиса Кэрролла, снятый в 1860-х годах
National Media Museum/Global Look Press

Доджсон-математик и логик занимался как «серьезной» наукой, так и составлением математических игр и головоломок. Он предложил графический способ логических задач и способ вычисления определителей матриц, называемый конденсацией Доджсона. Он написал довольно необычную по форме (в виде диалогов) работу о Евклиде, учения которого уже начали ставить под сомнение современники Чарльза.

Помимо этого Чарльз составил множество логических и математических задач для детей, геометрические головоломки, задачки на последовательности. Был среди его книг и «почти серьезный» учебник «Символическая логика». Также широко известны его «Полуночные задачи» (Pillow Problems) — сборник из 72 задач, предназначенных для решения в уме. Значительная их часть относится к геометрии и теории вероятностей. Вот одна из них: «Урна содержит один шар, о котором известно, что он либо белый, либо черный. В урну кладут белый шар, после чего его содержимое перемешивают и вытаскивают наудачу один шар, который оказывается белым. Какова после этого вероятность вытащить белый шар?»

Доджсон предложил множество маленьких усовершенствований, в разной степени полезных: способ проверки делимости чисел на 17 и 19, два шифра, шкалу для определения количества налитого ликера, мнемонические правила для запоминания цифр, условия исключения из теннисных турниров и шахматы для путешественников.

Также известно его изобретение, позволяющее записывать что-либо в темноте, — никтограф (или тифлограф). Устройство несложное — кусок плотного картона с 16 квадратными вырезами. К нему прилагался шифр, вписывающий каждую букву в квадратик никтографа. Используя эту систему, Доджсон мог записывать пришедшие в часы бессонницы мысли (или те же «Полуночные задачи»), не утруждая себя поисками свечи.

Реконструкция никтографа
Noah Slater/Wikimedia Commons

Фрагменты расшифровки шрифта Кэрролла
Alice’s Adventures in Wonderland: An edition printed in the Nyctographic Square Alphabet devised/ Lewis Carroll

Зашифрованный текст
Alice’s Adventures in Wonderland: An edition printed in the Nyctographic Square Alphabet devised/ Lewis Carroll

Еще одна его выдумка — игра в слова, или дуплеты. Суть ее состоит в выстраивании цепочки слов между двумя данными в условии, чтобы каждое последующее отличалось от предыдущего лишь одной замененной буквой. Само собой, все слова будут существительными, а количество и порядок букв менять нельзя. Примером таких дуплетов (пар первое/последнее слово) могут служить «волк и нора», «море и суша» или «four и five».