| Точечная геометрия | Линейная геометрия |
| точка | прямая |
| прямая | точка |
| лежит | проходит |
| соединяет | пересекает |
| проходит | лежит |
| пересекает | соединяет |
| трехугольник | трехсторонник |
| трехсторонник | трехугольник |
| вершина | сторона |
| сторона | вершина |
Чтобы пояснить примером, как именно делаются эти переводы, возьмем четыре точки.
Соединяя их всеми возможными способами, мы получим шесть прямых: четыре стороны и две диагонали четырехугольника. Если теперь провести прямую, соединяющую точки пересечения противоположных сторон четырехугольника, то диагонали засекут на этой прямой две точки, и они, как доказывается, будут гармоническими в отношении точек пересечения сторон. Из этой теоремы нетрудно вывести и двойственно сопряженную. А именно: возьмем четыре прямые (вместо четырех точек) и все шесть точек их взаимного пересечения (вместо шести прямых их соединения). Соединим теперь прямыми (вместо: возьмем точки пересечения) противоположные вершины: они пересекутся в одной точке (вместо соединения точек одною прямою). Тогда две другие точки пересечения противоположных сторон вместе с этой точкой определят две прямых (вместо пересечения в двух точках). Эти две прямые вместе с прежними диагональными прямыми образуют пучок, и пучок этот будет гармоническим.
Или вот еще пример: две чрезвычайно важные теоремы, Паскаля и Брианшона[95], были открыты независимо друг от друга и приблизительно на расстоянии двухсот лет; между тем, простым словесным переводом каждая из них превращается в другую. Теорема Паскаля относится к шестиугольнику: если имеется шесть точек на плоскости, то, соединяя прямою каждую из смежных пар (а какие пары считать смежными —это зависит от нашего произвола), мы получим шесть сторон шестиугольника, — хотя он может ничуть не походить на то, что в элементарной геометрии называется этим именем. Рассмотрим теперь точки пересечения пар противоположных сторон, т. е. в условленном порядке вершин — разделенных одною вершиною. Таким образом найдутся три точки пересечения. Теорема Паскаля состоит в том, что они лежат на одной прямой. Станем теперь переводить все сказанное на язык геометрии линейной. Итак, берем шесть прямых (вместо шести точек) и условливаемся о порядке их последовательности. Затем пересекаем их в порядке их последовательности (вместо соединения) и находим шесть вершин (вместо шести сторон). Противоположные вершины (т. е. разделенные одною стороною) соединяем теперь (вместо: пересекаем стороны) прямыми; найдутся тогда три прямые (вместо трех точек). Теорема Брианшона состоит в том, что все три прямые проходят чрез одну точку (вместо: лежат на одной прямой). Подобных примеров, как указано выше, можно дать в буквальном смысле сколько угодно, ибо любая теорема точечной геометрии может подвергнуться такому переводу на язык геометрии линейной. Но и на данных двух примерах достаточно ясно, что речь идет здесь отнюдь не о какой?то тавтологии и даже не о том превращении, которое дается обратными теоремами; принцип двойственности ведет к геометрической истине существенно новой, и устанавливаемое им свойство геометрических образов, как наглядно представляемых, не имеет ничего общего с тем исходным, из которого было первоначально получено. Не зная принципа двойственности, об этом новом свойстве никоим образом нельзя было бы догадаться, и нужно было бы открывать его совершенно заново, как это, например, и случилось с Брианшоном.
XXXVI
В трехмерном пространстве принцип двойственности оказывается уже иным. Тут один из способов понимания пространства есть подход к пространству как точечному, а двойственно сопряженный ему подход считает первоначальным элементом пространства — плоскость. Тогда в приведенном выше словаре слово «прямая линия» должно везде быть заменено словом «плоскость», а производная от «прямая» или «сторона» — соответственными производными от «плоскость» или «грань»; так, вместо «многосторонник» надо поставить в словаре «многогранник» и т. п. Что же касается до прямой линии, то она тут есть образование всегда вторичное и определяемое либо соединением двух точек, либо пересечением двух плоскостей.
Поэтому при переводе с языка точечной геометрии на язык плоскостной и наоборот слово «прямая линия» и его производные остаются без перевода; не меняя своей фонемы, они терпят изменения семемы в силу произведенного перевода прочих слов. Таким образом, в пространственной двойственности прямая сама себе соответствует.
Как было уже указано, принцип двойственности может быть обобщен и на такое понимание пространства, в котором нет прямых, а есть лишь пути соединения некоторых областей, называемых здесь точками[96]. Но сказанного выше достаточно, чтобы дать понятие о формальнологическом значении двойственного подхода к пространству.
XXXVIII[97]
1924.111.30
