Пространства, времена, симметрии. Воспоминания и мысли геометра - Борис Розенфельд

Добавлю к выводам Тумера следующее. Имя "Аполлоний" означает "посвященный богу Аполлону". В предисловии ко II книге Аполлоний упоминает своего взрослого сына, которого также звали Аполлонием. из того, что имя Аполлоний было традиционным в семье ученого, можно сделать вывод, что эта семья происходит от жрецов бога Аполлона.

Предисловия к I и II книгам адресованы Евдему, с которым Аполлоний обсуждал в Пергаме план "Конических сечений". Аполлоний упоминает ученика Евдема Филонида, которого он рекомендовал Евдему в Эфесе. Отсюда и из того, что Аполлоний посылал Евдему первые кнги "Конических сечений"можно сделать вывод, что Апполоний, как и Филонид был учеником Евдема в Эфесе. Филонид впоследствии стал известным геометром и философом-эпикурейцем, работавшим при дворе Селевкидских царей, а Аполлоний после учебы у Евдема поехал в Александрию, где стал великим геометром.

До Аполлония конические сечения рассматривались только как сечения прямого кругового конуса плоскостями перпендикулярными одной из прямолинейных образующих поверхности этого конуса. Поэтому параболу называли "сечением прямоугольного конуса", эллипс - "сечение остроугольного конуса", а гиперболу, под которой имели в виду только одну ее ветвь, - "сечением тупоугольного конуса".

Аполлоний рассматривал конические сечения как сечения поверхностей не только прямых, но и наклонных круговых конусов произвольными плоскостями, не проходящими через их вершины, и рассматривал также продолжения поверхностей конусов по другую сторону их вершин. При этом старые названия теряли смысл, и Аполлоний предложил новые названия конических сечений, применяемые и в настоящее время. Гиперболой Аполлоний, как и его предшественники, называл одну ее ветвь, а обе ветви гиперболы он называл "противоположными гиперболами".

Названия Аполлония "парабола", "эллипс" и "гипербола", означающее, соответственно, "приложение", "недостсток "и "избыток", были связаны с уравнениями конических сечений. Уравнения Аполлония этих сечений имели тот же вид, что и у его предшественников, но до Аполлония эти уравнения записывались только в прямоугольных координатах, осью абсцисс которых служила ось симметрии сечения, а Аполлоний записывал их как в прямоугольных, так и в косоугольных координатах, осью абсцисс которых служил произвольный диаметр сечения, а осью ординат - касательная к сечению в конце этого диаметра.

Аполлоний определял диаметр конического сечения как такую прямую, что при косом отражении от нее сечение переходит в себя. Это отражение является частным случаем аффинного преобразования, поэтому в "Конических сечениях" доказано много теорем аффинной геометрии. Из того, что конические сечения являются плоскими сечениями одного и того же кругового конуса, следует, что их можно получить центральным проектированием окружности круга и, значит их можно получить из окружности проективным преобразованием. Поэтому в "Конических сечениях" доказано много теорем проективной геометрии. Так как инверсия относительно окружности круга является частным случаем конформного преобразования, в "Коническх сечениях" доказано несколько теорем конформной геометрии.

Результаты первых 4 книг "Конических сечений" Аполлония являются обобщениями результатов "Начал конических сечений" Евклида, также состоящих из 4 книг. Следующие книги труда Аполлония содержат новые результаты не имеющие аналогов в работах его предшественников. Особенна важна V книга, в которой изложены важные теоремы дифференциальной геометрии.В этой книге определены нормали к коническим сечениям и эволюты этих сечений, т.е. огибающие семейств нормалей. Аполлоний приводит пропорции равносильные уравнениям этих эволют. В Конических сечениях не приводится вывод этих пропорций, который невозможен без знания элементов дифференциального исчисления.

Из остальных сочинений Аполлония сохранилось только одно математическое сочинение в средневековом арабском переводе, но о других сочинениях Аполлония сохранились свидетельства античных авторов.

Клавдий Птолемей в "Алмагесте" цитирует астрономическое сочинение Аполлония, в котором изложена теория движения планет с помощью деферентов и эпициклов. Витрувий в "Десяти книгах об архитектуре" упоминал изобретенный Аполлонием астрономический инструмент, в котором используется стереографическая проекция, теория которой основана на 5-м предложении I книги "Конических сечений".

В трактате "Плоские геометрические места"Аполлоний рассматривал преобразования подобия, инверсии относительно окружностей кругов, и более сложные круговые преобразования. В трактате Аполлония "Касания" решаются задачи о проведении окружности, касающейся трех объектов, которые могут быть точками, прямыми и кругами. По-видимому, при решении наиболее сложных из этих задач Аполлоний пользовался инверсией относительни круга.

В сочинениях Аполлония "Вставки" и "Общий трактат" исложены решения геометрических задач равносильных алгебраическим уравнениям высших порядков.

Из остальных математических сочинений Аполлония упомяну "Сравнение додекаэдра и икосаэдра", комментарии Гипсикла к которому присоединены к 13 книгам "Начал" Eвклида в виде XIV книги.

Публикации МЦНМО

В 2003 г. в издательстве "Московский центр непрерывного математического образования"(МЦНМО) была опубликована книга "Геометрия групп Ли. Симметрические, параболические и периодические пространства", написанная мной и М.П.Замаховским.

В 2004 г. была опубликована моя книга "Аполлоний Пергский", являющаяся научной биографией великого геометра.

Находится в печати русский оригинал книги "Эли Картан", написанный М.А.Акивисом и мной, к которой добавлены мои русские переводы речи Э.Картана на праздновании его 70-летия, статьи Э.Картана, посвященной 100-летию со дня рождения Софуса Ли, и французского оригинала лекции Картана о влиянии Франции на развитие математики.

Готовится к печати мой полный русский перевод "Коническх сечений" Аполлония с подробными комментариями.

Устойчивость материальных структур

В главах о симплектической геометрии, в книгах по геометрии групп Ли я изложил результаты моих дальнейших размышлений об устойчивости материальных структур. Более подробно я изложил эти результаты в 2005 г. в журнале "Философские исследования".

Классическими устойчивыми материальными структурами являются механический и электромагнитный осцилляторы, внутреннее которых выражается одинаковыми дифференциальными уравнениями.

Идею о том, что атом водорода также можно рассматривать как электромагнитный осциллятор, я впервые опубликовал в 1958 г. в Ученых записках Коломенского пединститута. При этом роль конденсатора этого осциллятора играет "позитроний", состоящий из электрона, находящегося вне протона, и из позитрона, находящегося внутри протона, а роль катушки самоиндукции играет нейтрон, входящий в состав протона.