Analiza Starożytnych i Cyprian Norwid
Podwojenie sześcianu to zadanie: skonstruuj odcinek razy dłuższy od danego...
W języku arytmetyki będzie to brzmiało: znajdź dwie średnie proporcjonalne dla i Dwie średnie proporcjonalne dla i to takie liczby i że
Przykład geometrycznej realizacji jest na rysunku 1
Podwojenie sześcianu byłoby zrealizowane, gdybyśmy umieli narysować taką konstrukcję dla Wtedy bowiem
Archytas z Tarentu postanowił tę konstrukcję zrealizować, posługując się metodą nazwaną później analizą Starożytnych. Polega ona na przyjęciu założenia, że mamy żądany obiekt i badaniu jego jak najliczniejszych własności w nadziei na to, że może któreś ze znalezionych pozwolą ten obiekt skonstruować.
Pomysł Archytasa polegał na wskazaniu żądanych punktów w przecięciu trzech znanych powierzchni, czyli nie na płaszczyźnie, lecz w przestrzeni. W tym celu wyposażył rysunek 1 wykonany dla w półokrąg o średnicy czyli o promieniu Na płaszczyźnie narysował okrąg o promieniu i na nim, prostopadle do płaszczyzny umieścił figurę z rysunku 1 w taki sposób, by punkty i znajdowały się na Oznaczmy jeszcze przez przeciwny do koniec średnicy Następnie z opuśćmy wysokość na otrzymując i przez ten punkt poprowadźmy prostopadłą do - jej przecięcia z to i Zauważmy, że
Pierwsza równość wynika z tego, że w trójkącie prostokątnym wysokość jest średnią geometryczną odcinków, na jakie dzieli przyprostokątną. Druga równość wynika z podobieństwa trójkątów i Nieoczekiwany wniosek to fakt, że trójkąt okazuje się prostokątny (jako, że jego wysokość jest średnią geometryczną odcinków na jakie dzieli ).
Wyobraźmy sobie teraz okrąg opisany na którego średnicą jest Leży on w płaszczyźnie prostopadłej do Zatem wszystkie z punktów leżą na powierzchni stożka o osi Kąt pomiędzy osią a tworzącymi stożka to bo (patrz rysunek 3).
Koniec rozumowania Archytasa jest taki. Punkt można zlokalizować, zauważając, że poza tym, iż leży on na stożku, leży on także na walcu o tworzących przecinających okrąg i prostopadłych do jego płaszczyzny oraz na "torusie bez dziurki" - tę ostatnią powierzchnię otrzymamy, uzupełniając półokrąg opisany na do okręgu i obracając go dokoła tej tworzącej walca, która przechodzi przez
A lokalizacja pozwala na skonstruowanie trójkąta Wtedy
Zapewne wielu zauważy, że to jakby zupełnie coś innego, niż to, co chcemy uznawać za konstrukcję. Wynika z tego pytanie, jak to się stało, że dziś dla nas konstrukcja musi być wykonywana na płaszczyźnie i to wyłącznie cyrklem i linijką. Czyżby znalazł się dyktator, który to zarządził? Z przykrością należy odpowiedzieć: TAK.
Po upowszechnieniu konstrukcji Archytasa z filipiką przeciw niemu (no, może nie z filipiką, bo mowy Demostenesa miały miejsce później) wystąpił Platon.
Stwierdził, że używanie do konstrukcji struktur przestrzennych, a zwłaszcza powstających mechanicznie, urąga matematyce, która na czystej kontemplacji polegać powinna (to wziął dwa tysiąclecia później pod uwagę Nobel i tym uzasadnił nieprzyznanie matematykom nagrody). A czysta kontemplacja powinna operować jedynie tak ulotnym i niepraktycznym obiektem, jak - nieistniejąca przecież realnie - płaszczyzna i manipulować wyłącznie liniami doskonałymi, a więc w każdym punkcie jednakimi, jakimi na płaszczyźnie są jedynie proste i okręgi.
O dziwo, ta argumentacja okazała się przekonywająca i matematycy pokornie przyjęli dyktat Platona. Samo zaś rozważanie przeciwstawienia czystej kontemplacji, jaką powinna być nauka, ponurej praktyczności (jakby Elojów Morlokom) uznane zostało za niezbędny element wykształcenia kulturalnego człowieka i było nauczane aż do I wojny światowej nawet w gimnazjach klasycznych, gdzie matematyka była obecna tylko śladowo.
Dokumentem takich rozważań jest wiersz Cypriana Norwida poświęcony zadumie nad zdegradowaniem kontemplacji.
PLATO I ARCHITA
ARCHITA
Geometrycznej nieświadom nauki Widziałem prosty lud, kładący bruki, I, jako kamień jedna się z kamieniem, Baczyłem, stojąc pod filarów cieniem - Aż żal mi było bezwiedności gminu, Mimo że wieczną on jest wagączynu!... Więc - Geometrii myślane promienie (Rzeknę) gdy z głazem złączę i ożenię, Sferyczność w drzewie wykłuwszy toporem Siłami ramion pchnę brązowe walce, Promienne jeśli kołom natknę palce... To - któż wie...
PLATO
Boskie zmysłowiąc obrysy, Archito! - koturn rzucisz za kulisy - Języka lotność niebieskiego zgrubisz*, Więc Filozofię, Grecję może, zgubisz...
ARCHITA
O! Plato... padam przed prawdy bezkońcem, I nieraz, myśli z drzewa ciosząc, płaczę, Tak wielce wszystko przesiąkłe jest słońcem, Któremu nie ty, ni ja biegów znaczę; Dlatego świętych nie zniżę arkanów, Ani ojczyzny krągłą tarcz wyszczerbię, Owszem: z tych, które rażą cię dziś, planów, Z kres tych na Grecji idealnym herbie, Z liczebnych równań w sił zmienionych dźwignie (Lubo promienność uroku w nich stygnie), Któż wie? - powtarzam - czy lud w sobie drobny, Bezsilny ciałem - jak wyspa osobny, Sykulów mówię, na przykład, siedziba**, Tą siły ramion zmnożywszy nauką, Nie zdoła bronić się jak morska ryba?...
PLATO
Przyjdzie - i tobie dzień zwycięstwa - sztuko!...