Æèçíü íàóêè.
ÝÉËÅÐ.
(1707—1783).
Ëåîíàðä Ýéëåð ðîäèëñÿ â Áàçåëå â ñåìüå ïàñòîðà. Ñâîèì íà÷àëüíûì îáðàçîâàíèåì îí îáÿçàí â çíà÷èòåëüíîé ìåðå îòöó. Âûñøåå îáðàçîâàíèå Ýéëåð ïîëó÷èë â Áàçåëüñêîì óíèâåðñèòåòå; òàì îí ïîçíàêîìèëñÿ ñ áðàòüÿìè Áåðíóëëè. Ïîìèìî ìàòåìàòèêè, êîòîðóþ ÷èòàë èõ îòåö, Èîãàíí Áåðíóëëè, Ýéëåð èçó÷àë áîãîñëîâèå, âîñòî÷íûå ÿçûêè, ôèçèîëîãèþ. Êîãäà Ýéëåðó áûëî 20 ëåò, ïî ïðèãëàøåíèþ Åêàòåðèíû I îí ïðèáûë â Ïåòåðáóðã â íåçàäîëãî äî ýòîãî îñíîâàííóþ ïî óêàçó Ïåòðà I Ïåòåðáóðãñêóþ Àêàäåìèþ íàóê, ãäå óæå ðàáîòàë åãî äðóã Äàíèèë Áåðíóëëè.  1741 ã. âñëåäñòâèå ñëîæíîé ïîëèòè÷åñêîé îáñòàíîâêè â Ðîññèè, Ýéëåð ïîêèíóë Ïåòåðáóðã è ïåðååõàë â Áåðëèí, ñòàâ ÷ëåíîì Áåðëèíñêîé Àêàäåìèè íàóê. Îäíàêî â 1766 ã., ïî íàñòîÿíèþ Åêàòåðèíû II, Ýéëåð âåðíóëñÿ â Ïåòåðáóðã, ãäå îí ðàáîòàë äî êîíöà æèçíè; íûíå åãî ïðàõ íàõîäèòñÿ â Ëåíèíãðàäñêîì íåêðîïîëå.
 æèçíè Ýéëåð áûë ñêðîìíûì è òèõèì ÷åëîâåêîì; ñîâðåìåííèêè ñâèäåòåëüñòâóþò äàæå îá îãðàíè÷åííîñòè åãî èíòåðåñîâ âíå îáëàñòè íàóêè, êîòîðàÿ âñåöåëî åãî ïîãëîùàëà. Îí áûë ñ÷àñòëèâî æåíàò è èìåë 13 äåòåé, èç êîòîðûõ 5 ïåðåæèëè îòöà. Ïîä êîíåö æèçíè Ýéëåð îñëåï, íî ýòî ìàëî ïîâëèÿëî íà åãî íàó÷íóþ ïðîäóêòèâíîñòü. Âñåãî èì áûëî íàïèñàíî áîëåå 800 ðàáîò; ïîëíîå ñîáðàíèå åãî ñî÷èíåíèé — áîëåå 80 òîìîâ — èçäàåòñÿ åùå äî ñèõ ïîð Øâåéöàðñêîé Àêàäåìèåé è Àêàäåìèåé íàóê-ÑÑÑÐ. Ïàðèæñêàÿ Àêàäåìèÿ íàóê 20 ðàç óäîñòàèâàëà åãî ïðåìèé (íà îáùóþ ñóììó îêîëî 30 000 ëèâðîâ), áîëüøå, ÷åì êîãî áû òî íè áûëî èç ñîâðåìåííèêîâ.
Äàòü äàæå êðàòêèé îáçîð íàó÷íîãî íàñëåäèÿ Ýéëåðà íåâîçìîæíî. Ìû îòìåòèì åãî ðàáîòû ïî àíàëèçó, ãäå îí íå òîëüêî ïðèäàë äèôôåðåíöèàëüíîìó è èíòåãðàëüíîìó èñ÷èñëåíèþ âèä, áëèçêèé ê ñîâðåìåííîìó, íî è ðåøèë ìíîæåñòâî ÷àñòíûõ çàäà÷. Çàìå÷àòåëüíîå ïî ñâîåé ÿñíîñòè îáùåäîñòóïíîå èçëîæåíèå ñîâðåìåííîãî åìó åñòåñòâîçíàíèÿ áûëî äàíî Ýéëåðîì â «Ïèñüìàõ ê íåêîé ãåðìàíñêîé ïðèíöåññå» (ïëåìÿííèöå Ôðèäðèõà II), ñîáðàííûõ â òðåõ òîìàõ; ïðè æèçíè Ýéëåðà ýòè «Ïèñüìà» èçäàâàëèñü áîëåå 20 ðàç ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ ÿçûêàõ Åâðîïû.
Âåëèê áûë âêëàä Ýéëåðà â àñòðîíîìèþ è ïðèêëàäíóþ ìåõàíèêó. Ñ èìåíåì Ýéëåðà ñâÿçàíû îñíîâíûå óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ òâåðäîãî òåëà è æèäêîñòè. Èì áûëî ñîçäàíî âàðèàöèîííîå èñ÷èñëåíèå, è Ýéëåðà ïî ïðàâó ìîæíî ñ÷èòàòü îñíîâàòåëåì ìàòåìàòè÷åñêîé ôèçèêè â ñîâðåìåííîì ñìûñëå ñëîâà. Åãî âêëàä â ÷èñòóþ ìàòåìàòèêó, â òàêèå åå îáðàñòè, êàê àëãåáðà, òåîðèÿ ÷èñåë, ãåîìåòðèÿ, áûë î÷åíü çíà÷èòåëåí. Äëÿ Ýéëåðà ìàòåìàòèêà áûëà åäèíà: â íåé îí âèäåë êàê öåëü èññëåäîâàíèé, òàê è ìîãó÷èé ìåòîä ðåøåíèÿ êîíêðåòíûõ çàäà÷.
Èç âñåãî îáøèðíîãî íàñëåäèÿ Ýéëåðà ìû ïðèâîäèì ïðåäèñëîâèÿ ê åãî «Ìåõàíèêå», îïóáëèêîâàííîé â Ñ.-Ïåòåðáóðãå â 1736 ã., è ê «Ââåäåíèþ â àíàëèç áåñêîíå÷íî ìàëûõ» (1748), ñûãðàâøåìó èñêëþ÷èòåëüíóþ ðîëü â ðàçâèòèè àíàëèçà. Ïîñëå ïåðâûõ èññëåäîâàíèé Íûîòîíà, Ëåéáíèöà, áðàòüåâ Áåðíóëëè, Ëîïèòàëÿ, îñíîâû äèôôåðåíöèàëüíîãî è èíòåãðàëüíîãî èñ÷èñëåíèÿ áûëè èçëîæåíû êàê åäèíàÿ ñèñòåìà.
ÌÅÕÀÍÈÊÀ.
Òåðìèí «ìåõàíèêà» çàäîëãî äî íàøåãî âðåìåíè ïðèîáðåë äâîÿêîå çíà÷åíèå, è äàæå òåïåðü ýòèì ñëîâîì íàçûâàþòñÿ äâå íàóêè, ñîâåðøåííî ðàçëè÷íûå ìåæäó ñîáîé êàê ïî ñâîèì ïðèíöèïàì, òàê è ïî ïðåäìåòó ñâîåãî èññëåäîâàíèÿ. Ñëîâî «ìåõàíèêà» îáû÷íî ïðèëàãàåòñÿ êàê ê òîé íàóêå, êîòîðàÿ òðàêòóåò î ðàâíîâåñèè ñèë è èõ âçàèìíîì ñðàâíåíèè, òàê è ê òîé, â êîòîðîé èññëåäóåòñÿ ñàìà ïðèðîäà äâèæåíèÿ, åãî ïðîèñõîæäåíèå è èçìåíåíèå. Õîòÿ è â ýòîé ïîñëåäíåé äèñöèïëèíå ãëàâíûì îáðàçîì ðàññìàòðèâàþòñÿ òàêæå ñèëû, òàê êàê èìè ïðîèçâîäèòñÿ è èçìåíÿåòñÿ äâèæåíèå, îäíàêî ìåòîä òðàêòîâêè ýòîãî âîïðîñà ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ îò ïåðâîé íàóêè. Ïîýòîìó âî èçáåæàíèå âñÿêîãî íåäîðàçóìåíèÿ ëó÷øå áóäåò òó íàóêó, â êîòîðîé ðàññìàòðèâàåòñÿ ðàâíîâåñèå ñèë è èõ ñðàâíåíèå, íàçûâàòü ñòàòèêîé, äðóãîé æå íàóêå — íàóêå î äâèæåíèè — äàòü íàèìåíîâàíèå «ìåõàíèêà»; âåäü â òàêîì ñìûñëå ýòè òåðìèíû îáû÷íî óïîòðåáëÿëèñü ïîâñþäó è ðàíüøå.
Êðîìå òîãî, ìåæäó ýòèìè äèñöèïëèíàìè ëåæèò îãðîìíîå ðàçëè÷èå âî âðåìåíè. Åñëè ñòàòèêó ñòàëè ðàçðàáàòûâàòü åùå äî Àðõèìåäà, òî ïåðâûå îñíîâû ìåõàíèêè çàëîæåíû òîëüêî Ãàëèëååì, åãî èññëåäîâàíèÿìè î ïàäåíèè òÿæåëûõ òåë.
 ïîñëåäíåå âðåìÿ, ïîñëå îòêðûòèÿ àíàëèçà áåñêîíå÷íî ìàëûõ, îáå ýòè íàóêè íàñòîëüêî îáîãàòèëèñü, ÷òî âñå äîáûòîå ñ òàêèì òðóäîì ðàíüøå çà ñòîëü äîëãèé ïðîìåæóòîê âðåìåíè, ìîæíî ñêàçàòü, ïî÷òè èñ÷åçëî ñðàâíèòåëüíî ñ ýòèì íîâûì ìàòåðèàëîì. Îäíàêî âñå ýòè ñòîëü ìíîãî÷èñëåííûå îòêðûòèÿ, êîòîðûìè ýòè íàóêè ê íàøåìó âðåìåíè òàê ñèëüíî îáîãàòèëèñü è òàê äàëåêî ïðîäâèíóëèñü âïåðåä, ðàññåÿíû â ñòîëü ìíîãî÷èñëåííûõ æóðíàëàõ è îòäåëüíûõ ðàáîòàõ, ÷òî äëÿ ÷åëîâåêà, çàíèìàþùåãîñÿ ýòèìè âîïðîñàìè, ÿâëÿåòñÿ äåëîì êðàéíå òðóäíûì âñå ýòî íàéòè è ïåðåñìîòðåòü. Êðîìå òîãî,— ÷òî ñîçäàåò îñîáûå çàòðóäíåíèÿ,— íåêîòîðûå èç íèõ ïðåäëîæåíû áåç âñÿêîãî àíàëèçà è äîêàçàòåëüñòâ, äðóãèå ïîäêðåïëåíû äîêàçàòåëüñòâàìè, ÷ðåçìåðíî çàïóòàííûìè è ñîñòàâëåííûìè ïî îáðàçöó äðåâíèõ, èíûå, íàêîíåö, âûâåäåíû èç ÷óæèõ è ìåíåå åñòåñòâåííûõ ïðèíöèïîâ, òàê ÷òî ïîíÿòü è îáúÿñíèòü èõ ìîæíî òîëüêî öåíîé âåëè÷àéøåãî òðóäà è îãðîìíîé ïîòåðè âðåìåíè.
×òî êàñàåòñÿ ñòàòèêè, òî ïî÷òè ïîëíóþ è âî âñåõ îòíîøåíèÿõ ïðåêðàñíóþ ðàáîòó èçäàë íà ôðàíöóçñêîì ÿçûêå Âàðèíüîí â äâóõ ñîëèäíûõ òîìàõ. Õîòÿ ýòà ðàáîòà íîñèò çàãëàâèå «Ìåõàíèêà», îíà âñÿ ïîñâÿùåíà îïðåäåëåíèþ ðàâíîâåñèÿ ñèë, ïðèëîæåííûõ ê ðàçíîãî ðîäà òåëàì; â íåé íåò ïî÷òè íè÷åãî, ÷òî êàñàëîñü áû äâèæåíèÿ è òîé íàóêè, êîòîðóþ çäåñü ìû íàçâàëè ìåõàíèêîé. Òî÷íî òàê æå èçâåñòíûé ó÷åíûé Âîëüô â ñâîèõ «Íà÷àëàõ íàóê», îñîáåííî â íîâåéøåì èõ èçäàíèè, äàë ìíîãî áëåñòÿùèõ ñòðàíèö â «Ýëåìåíòàõ ìåõàíèêè», êàñàþùèõñÿ êàê ñòàòèêè, òàê è ìåõàíèêè; íî îí ñîåäèíèë èõ âìåñòå è íå äåëàë íèêàêîãî ðàçëè÷èÿ ìåæäó ýòèìè äâóìÿ íàóêàìè. Íàìå÷åííûå ãðàíèöû è ñàìûé õàðàêòåð ïðîèçâåäåíèÿ, ïî-âèäèìîìó, íå ïîçâîëèëè åìó ðàçãðàíè÷èòü ýòè íàóêè ìåæäó ñîáîé è, ñ äðóãîé ñòîðîíû, äîñòàòî÷íî ïîëíî èçëîæèòü êàæäóþ èç íèõ. ß íå çíàþ, âûøëà ëè â ñâåò êàêàÿ-ëèáî äðóãàÿ ðàáîòà, êðîìå «Ôîðîíîìèè» Ýðìàíà, â êîòîðîé ýòî ó÷åíèå î äâèæåíèè áûëî áû ðàçîáðàíî ñîâåðøåííî îòäåëüíî è îáîãàùåíî ñòîëü ìíîãèìè áëåñòÿùèìè âíîâü îòêðûòûìè ïîëîæåíèÿìè. Ýðìàí è ñàì âíåñ â ýòó íàóêó ìíîãî íîâîãî; âìåñòå ñ òåì îí ïðèáàâèë è ñîáðàë çäåñü âñå òî, ÷òî çà ýòî âðåìÿ áûëî îòêðûòî ñòàðàíèÿìè äðóãèõ ó÷åíûõ. Íî òàê êàê îí õîòåë îõâàòèòü â ýòîì íå î÷åíü áîëüøîì òðóäå, êðîìå ìåõàíèêè, åùå è äðóãèå ñìåæíûå íàóêè, à èìåííî ñòàòèêó è ãèäðîñòàòèêó âìåñòå ñ ãèäðàâëèêîé, òî åìó îñòàâàëîñü î÷åíü ìàëî ìåñòà äëÿ èçëîæåíèÿ ìåõàíèêè; âñëåäñòâèå ýòîãî âñå òî, ÷òî êàñàåòñÿ ýòîé íàóêè, îí âûíóæäåí áûë èçëîæèòü â êðàòêîé è îòðûâî÷íîé ôîðìå. Êðîìå òîãî,— ÷òî îñîáåííî ìåøàåò ÷èòàòåëþ,— âñå ýòî îí ïðîâåë ïî îáû÷àþ äðåâíèõ ïðè ïîìîùè ñèíòåòè÷åñêè ãåîìåòðè÷åñêèõ äîêàçàòåëüñòâ è íå ïðèìåíèë àíàëèçà, áëàãîäàðÿ êîòîðîìó òîëüêî è ìîæíî äîñòèãíóòü ïîëíîãî ïîíèìàíèÿ ýòîãî ïðåäìåòà. Ïðèáëèçèòåëüíî òàêèì æå îáðàçîì íàïèñàíà ðàáîòà Íüþòîíà «Ìàòåìàòè÷åñêèå íà÷àëà íàòóðàëüíîé ôèëîñîôèè», áëàãîäàðÿ êîòîðîé íàóêà î äâèæåíèè ïîëó÷èëà íàèáîëüøåå ðàçâèòèå.
Îäíàêî, åñëè àíàëèç ãäå-ëèáî è íåîáõîäèì, òàê ýòî îñîáåííî îòíîñèòñÿ ê ìåõàíèêå. Õîòÿ ÷èòàòåëü è óáåæäàåòñÿ â èñòèíå âûñòàâëåííûõ ïðåäëîæåíèé, íî îí íå ïîëó÷àåò äîñòàòî÷íî ÿñíîãî è òî÷íîãî èõ ïîíèìàíèÿ, òàê ÷òî, åñëè ÷óòü-÷óòü èçìåíèòü òå æå ñàìûå âîïðîñû, îí åäâà ëè áóäåò â ñîñòîÿíèè ðàçðåøèòü èõ ñàìîñòîÿòåëüíî, åñëè íå ïðèáåãíåò ñàì ê àíàëèçó è òå æå ïðåäëîæåíèÿ íå ðàçðåøèò àíàëèòè÷åñêèì ìåòîäîì. Ýòî êàê ðàç ñëó÷èëîñü ñî ìíîé, êîãäà ÿ íà÷àë çíàêîìèòüñÿ ñ «Íà÷àëàìè» Íüþòîíà è «Ôîðîíîìèåé» Ýðìàíà; õîòÿ ìíå êàçàëîñü, ÷òî ÿ äîñòàòî÷íî ÿñíî ïîíÿë ðåøåíèå ìíîãèõ çàäà÷, îäíàêî çàäà÷, ÷óòü îòñòóïàþùèõ îò íèõ, ÿ óæå ðåøèòü íå ìîã. È âîò òîãäà-òî ÿ ïîïûòàëñÿ, íàñêîëüêî óìåë, âûäåëèòü àíàëèç èç ýòîãî ñèíòåòè÷åñêîãî ìåòîäà è òå æå ïðåäëîæåíèÿ äëÿ ñîáñòâåííîé ïîëüçû ïðîðàáîòàòü àíàëèòè÷åñêè; áëàãîäàðÿ ýòîìó ÿ çíà÷èòåëüíî ëó÷øå ïîíÿë ñóòü âîïðîñà. Çàòåì òàêèì æå îáðàçîì ÿ èññëåäîâàë è äðóãèå ðàáîòû, îòíîñÿùèåñÿ ê ýòîé íàóêå, ðàçáðîñàííûå ïî ìíîãèì ìåñòàì, è ëè÷íî äëÿ ñåáÿ èçëîæèë èõ ïëàíîìåðíûì è îäíîîáðàçíûì ìåòîäîì è ïðèâåë â óäîáíûé ïîðÿäîê. Ïðè ýòèõ çàíÿòèÿõ ÿ íå òîëüêî âñòðåòèëñÿ ñ öåëûì ðÿäîì âîïðîñîâ, ðàíåå ñîâåðøåííî íå çàòðîíóòûõ, êîòîðûå ÿ óäà÷íî ðàçðåøèë, íî ÿ íàøåë ìíîãî íîâûõ ìåòîäîâ, áëàãîäàðÿ êîòîðûì íå òîëüêî ìåõàíèêà, íî è ñàìûé àíàëèç, ïî-âèäèìîìó, â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îáîãàòèëñÿ. Òàêèì îáðàçîì è âîçíèêëî ýòî ñî÷èíåíèå î äâèæåíèè, â êîòîðîì ÿ èçëîæèë àíàëèòè÷åñêèì ìåòîäîì è â óäîáíîì ïîðÿäêå êàê òî, ÷òî íàøåë ó äðóãèõ â èõ ðàáîòàõ î äâèæåíèè òåë, òàê è òî, ÷òî ïîëó÷èë â ðåçóëüòàòå ñâîèõ ðàçìûøëåíèé.
 îñíîâó ðàçäåëåíèÿ ýòîãî ñî÷èíåíèÿ ÿ ïîëîæèë êàê ðàçëè÷èå òåë, êîòîðûå äâèæóòñÿ, òàê è èõ ñîñòîÿíèå — ñâîáîäíîå èëè íåñâîáîäíîå Ñàìûé õàðàêòåð òåë äàë ìíå ýòî ðàçäåëåíèå, òàê ÷òî ñíà÷àëà ÿ ñòàë èññëåäîâàòü äâèæåíèå òåë áåñêîíå÷íî ìàëûõ è êàê áû òî÷åê, à çàòåì ÿ ïåðåøåë ê òåëàì êîíå÷íîé âåëè÷èíû,— è ïðè ýòîì èëè ê òâåðäûì, èëè ê ãèáêèì, èëè ñîñòîÿùèì èç ÷àñòåé, êîòîðûå ñîâåðøåííî ðàñõîäÿòñÿ äðóã ñ äðóãîì.
Ïîäîáíî òîìó êàê â ãåîìåòðèè, â êîòîðîé èçëàãàåòñÿ èçìåðåíèå òåë, èçëîæåíèå îáûêíîâåííî íà÷èíàåòñÿ ñ òî÷êè, òî÷íî òàê æå è äâèæåíèå òåë êîíå÷íîé âåëè÷èíû íå ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî, ïîêà íå áóäåò òùàòåëüíî èññëåäîâàíî äâèæåíèå òî÷åê, èç êîòîðûõ, êàê ìû ïîíèìàåì, -ñîñòàâëåíû òåëà. Âåäü íåëüçÿ íàáëþäàòü è îïðåäåëèòü äâèæåíèÿ òåëà, èìåþùåãî êîíå÷íóþ âåëè÷èíó, íå îïðåäåëèâ ñíà÷àëà, êàêîå äâèæåíèå èìååò êàæäàÿ åãî ìàëåíüêàÿ ÷àñòè÷êà èëè òî÷êà. Âñëåäñòâèå ýòîãî èçëîæåíèå âîïðîñà î äâèæåíèè òî÷åê åñòü îñíîâà è ãëàâíàÿ ÷àñòü âñåé ìåõàíèêè, íà êîòîðîé îñíîâûâàþòñÿ âñå îñòàëüíûå ÷àñòè. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ âîïðîñà î äâèæåíèè òî÷åê ÿ ïðåäíàçíà÷èë ýòè äâà ïåðâûõ òîìà; â ïåðâîì ÿ ðàññìîòðåë ñâîáîäíûå òî÷êè, âî âòîðîì — íåñâîáîäíûå. Íî òî, ÷òî ÿ èçëîæèë â ýòèõ êíèãàõ, ÷àñòî èäåò äàëüøå, ÷åì èññëåäîâàííå îá îäíèõ òî÷êàõ, è èç íåãî çà÷àñòóþ ìîæíî îïðåäåëèòü äâèæåíèå êîíå÷íûõ òåë,— ðàçóìååòñÿ, íå âñÿêîå, à òî, áëàãîäàðÿ êîòîðîìó îòäåëüíûå ÷àñòè äâèæóòñÿ ñîâìåñòíî. Âåäü èç òîãî ïîëîæåíèÿ, ÷òî áðîøåííàÿ â ïóñòîòå òî÷êà îïèñûâàåò ïàðàáîëó, ìîæíî òàêæå ñäåëàòü âûâîä, ÷òî âñÿêîå êîíå÷íîå òåëî, åñëè îíî áóäåò áðîøåíî, äîëæíî äâèãàòüñÿ ïî ïàðàáîëå; îäíàêî îòñþäà åùå íå ñëåäóåò çàêîíà î äâèæåíèè îòäåëüíûõ ÷àñòåé, è ýòîò ïîñëåäíèé âîïðîñ áóäåò ñïåöèàëüíî ðàçîáðàí â ñëåäóþùèõ êíèãàõ, â êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ äâèæåíèå êîíå÷íûõ òåë. Ðàâíûì îáðàçîì òî, ÷òî Íüþòîí äîêàçàë îòíîñèòåëüíî äâèæåíèÿ òåë, ïîáóæäàåìûõ öåíòðîñòðåìèòåëüíûìè ñèëàìè, èìååò çíà÷åíèå òîëüêî äëÿ òî÷åê, à ìåæäó òåì îí ïðàâèëüíî ïðèìåíèë ýòè ïðåäëîæåíèÿ òàêæå è ê äâèæåíèþ ïëàíåò.
Èòàê, â ýòîì ïåðâîì òîìå ÿ ïîäâåðãàþ èññëåäîâàíèþ ñâîáîäíûå òî÷êè è íàáëþäàþ, êàêîå èçìåíåíèå äâèæåíèÿ âûçûâàþò â íèõ ëþáûå äâèæóùèå èõ ñèëû; ñâîáîäíûì æå, ñ ìîåé òî÷êè çðåíèÿ, òåëî ÿâëÿåòñÿ òîãäà, åñëè åìó íè÷òî íå ìåøàåò, ÷òîáû îíî äâèãàëîñü ñ òîé ñêîðîñòüþ è â òîì íàïðàâëåíèè, êîòîðîå îíî äîëæíî èìåòü êàê âñëåäñòâèå ïðèñóùåãî åìó äâèæåíèÿ, òàê è âñëåäñòâèå äâèæóùèõ åãî ñèë. Òàê, ãîâîðÿò, ÷òî ïëàíåòû è òåëà íà Çåìëå, ïàäàþùèå èëè áðîøåííûå ââåðõ, äâèæóòñÿ ñâîáîäíî, òàê êàê ïðè ýòîì äâèæåíèè îíè ñëåäóþò êàê âðîæäåííîé ñèëå, òàê è äåéñòâèþ äâèæóùèõ ñèë; íàïðîòèâ, òåëî, ïàäàþùåå ïî íàêëîííîé ïëîñêîñòè, èëè êà÷àþùèéñÿ ìàÿòíèê, äâèæåòñÿ íåñâîáîäíî, òàê êàê íàõîäÿùàÿñÿ âíèçó ïëîñêîñòü èëè íèòü ìàÿòíèêà, ïðèêðåïëåííàÿ äðóãèì êîíöîì, ïðåïÿòñòâóåò òåëó ïàäàòü ïðÿìî, êàê ýòîãî òðåáóåò ñèëà òÿæåñòè.
 ïåðâîé ãëàâå ÿ èçëàãàþ îñíîâíûå ñâîéñòâà äâèæåíèÿ è òî, ÷òî îáû÷íî ãîâîðÿò î ñêîðîñòè, î ïóòè è î âðåìåíè. Çàòåì ÿ óêàçûâàþ âñåîáùèå çàêîíû ïðèðîäû, êîòîðûì ñëåäóåò ñâîáîäíîå òåëî, íå ïîäâåðæåííîå äåéñòâèþ ñèë. Òåëî ïîäîáíîãî ðîäà, ðàç îíî íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ, äîëæíî âå÷íî ïðåáûâàòü â ïîêîå; åñëè æå îíî èìåëî äâèæåíèå, îíî âå÷íî äîëæíî äâèãàòüñÿ ñ òîé æå ñêîðîñòüþ ïî ïðÿìîìó íàïðàâëåíèþ. Îáà ýòè çàêîíà íàèáîëåå óäîáíî ìîæíî ïðåäñòàâèòü ïîä èìåíåì çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ. Îòñþäà âûòåêàåò, ÷òî ñîõðàíåíèå ñîñòîÿíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì ñâîéñòâîì âñåõ òåë è ÷òî âñå òåëà, ïîêà îíè îñòàþòñÿ òàêîâûìè, èìåþò ñòðåìëåíèå èëè ñïîñîáíîñòü íàâñåãäà ñîõðàíÿòü ñâîå ñîñòîÿíèå, à ýòî åñòü íå ÷òî èíîå, êàê ñèëà èíåðöèè. Ïðàâäà, íå î÷åíü óäà÷íî ïðè÷èíå ýòîãî ñîõðàíåíèÿ äàíî èìÿ ñèëû, òàê êàê îíà íåðàâíîöåííà äðóãèì ñîáñòâåííî òàê íàçûâàåìûì ñèëàì, êàêîâû, íàïðèìåð, ñèëà òÿæåñòè, è ñ íèìè íå ìîæåò ñðàâíèâàòüñÿ.  ýòó îøèáêó îáû÷íî âïàäàëè ìíîãèå è ïðåæäå âñåãî ìåòàôèçèêè, îáìàíóòûå äâóñìûñëåííîñòüþ ýòîãî ñëîâà. Òàê êàê âñÿêîå òåëî ïî ñâîåé ïðèðîäå ïðåáûâàåò â òîì æå ñîñòîÿíèè èëè ïîêîÿ, èëè äâèæåíèÿ, òî åñëè òåëî íå ñëåäóåò ýòîìó çàêîíó, íî äâèæåòñÿ èëè íåðàâíîìåðíî, èëè ïî êðèâîé,— ýòî íóæíî ïðèïèñàòü äåéñòâèþ âíåøíèõ ñèë. Òàêîãî ðîäà âíåøíèìè ñèëàìè ÿâëÿþòñÿ ñèëû, î ðàâíîâåñèè è ñðàâíåíèè êîòîðûõ òðàêòóåòñÿ â ñòàòèêå è êîòîðûå, âîçäåéñòâóÿ íà òåëî, èçìåíÿþò åãî ñîñòîÿíèå, èëè ïðèâîäÿ åãî â äâèæåíèå, èëè óñêîðÿÿ, èëè çàìåäëÿÿ, èëè æå, íàêîíåö, ìåíÿÿ åãî íàïðàâëåíèå.
Âî âòîðîé ãëàâå ÿ èññëåäóþ, êàêîãî ðîäà äåéñòâèå äîëæíà ïðîÿâëÿòü êàæäàÿ ñèëà ïî îòíîøåíèþ ê ñâîáîäíîé òî÷êå, ëèáî íàõîäÿùåéñÿ â ïîêîå, ëèáî äâèæóùåéñÿ. Îòñþäà âûâîäÿòñÿ èñòèííûå ïðèíöèïû ìåõàíèêè, êîòîðûìè äîëæíî îáúÿñíèòü âñå, ÷òî êàñàåòñÿ èçìåíåíèÿ äâèæåíèÿ. Òàê êàê äî ñèõ ïîð îíè áûëè ïîäêðåïëåíû ñëèøêîì ñëàáûìè äîêàçàòåëüñòâàìè, ÿ äîêàçàë èõ òàê, ÷òîáû äëÿ âñÿêîãî áûëî ÿñíî, ÷òî îíè íå òîëüêî äîñòîâåðíû, íî ñ ïîëíîé íåîáõîäèìîñòüþ ÿâëÿþòñÿ èñòèííûìè.
Èçëîæèâ ïðèíöèïû, íà îñíîâàíèè êîòîðûõ ìîæíî ïîíÿòü, êàêèì îáðàçîì, ñ îäíîé ñòîðîíû, ñîõðàíÿåòñÿ äâèæåíèå, ñ äðóãîé,— îíî âîçíèêàåò èëè èçìåíÿåòñÿ ïîä âëèÿíèåì ñèë, ÿ ïåðåõîæó ê îïðåäåëåíèþ è èññëåäîâàíèþ ñàìîãî äâèæåíèÿ òåë, êàê-ëèáî ïðèâåäåííûõ â äâèæåíèå ÿðè ïîìîùè ñèë. È ïðåæäå âñåãî, êîíå÷íî, ÿ ðàññìàòðèâàþ ïðÿìîëèíåéíîå äâèæåíèå êàê ñàìîå ëåãêîå äëÿ îïðåäåëåíèÿ; îíî âîçíèêàåò, åñëè ïîä äåéñòâèåì îäíîé òîëüêî ñèëû ñâîáîäíàÿ òî÷êà ëèáî áûâøàÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ ïðèâîäèòñÿ â äâèæåíèå, ëèáî íàõîäÿùàÿñÿ óæå â äâèæåíèè, óñêîðÿåòñÿ èëè çàìåäëÿåòñÿ â íàïðàâëåíèè äåéñòâóþùåé ñèëû. Ýòîìó èññëåäîâàíèþ ÿ ïîñâÿòèë òðåòüþ è ÷åòâåðòóþ ãëàâû.  ïåðâîé èç íèõ ÿ èññëåäóþ ïðÿìîëèíåéíîå äâèæåíèå â ïóñòîì ïðîñòðàíñòâå, âî âòîðîé—òî æå ïðÿìîëèíåéíîå äâèæåíèå â òàê èëè èíà÷å ñîïðîòèâëÿþùåéñÿ ñðåäå. Õîòÿ ñîïðîòèâëåíèå ìîæíî ñâåñòè ê ñîáñòâåííî òàê íàçûâàåìûì ñèëàì, â ýòîì ñî÷èíåíèè ìíå ïîêàçàëîñü ïîëåçíûì èçëîæèòü ó÷åíèå îá èçìåíåíèè äâèæåíèÿ îòäåëüíî îò ñîïðîòèâëåíèÿ êàê ïî ïðèìåðó äðóãèõ, êîòîðûå ïèñàëè ïî ýòîìó âîïðîñó, òàê è âñëåäñòâèå ñóùåñòâåííîé ðàçíèöû, êîòîðàÿ ñóùåñòâóåò ìåæäó àáñîëþòíûìè ñèëàìè è ñîïðîòèâëåíèåì. Âåäü àáñîëþòíàÿ èëè ñîáñòâåííî òàê íàçûâàåìàÿ ñèëà èìååò îïðåäåëåííîå, îò äâèæåíèÿ òåëà íå çàâèñÿùåå íàïðàâëåíèå è ñâåðõ òîãî îäèíàêîâî âîçäåéñòâóåò êàê íà òåëî, íàõîäÿùååñÿ â äâèæåíèè, òàê è íà òåëî, íàõîäÿùååñÿ â ïîêîå; íàîáîðîò, íàïðàâëåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ âñåãäà ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì ñàìîãî äâèæóùåãîñÿ òåëà è åãî âåëè÷èíà çàâèñèò îò ñêîðîñòè òåëà. Õîòÿ â ïðèðîäå íå âñòðå÷àåòñÿ äðóãîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, êðîìå òîãî, êîòîðîå ïðîïîðöèîíàëüíî êâàäðàòó ñêîðîñòè, íî ÿ ðàññìîòðåë åùå íåêîòîðûå äðóãèå âèäû ñîïðîòèâëåíèé êàê äëÿ òîãî, ÷òîáû äàòü ðåøåíèå áîëüøåãî êîëè÷åñòâà çàäà÷, êàñàþùèõñÿ äâèæåíèÿ â ñîïðîòèâëÿþùåéñÿ ñðåäå, òàê è, ãëàâíûì îáðàçîì, äëÿ òîãî, ÷òîáû èìåòü ñëó÷àé ïðåäëîæèòü ìíîãî ïðåêðàñíûõ ïðèìåðîâ âû÷èñëåíèÿ.
Íàêîíåö, â äâóõ ïîñëåäíèõ ãëàâàõ ÿ ðàññìîòðåë êðèâîëèíåéíûå äâèæåíèÿ òåë, êîòîðûå âîçíèêàþò, êîãäà íàïðàâëåíèå äâèæóùèõ ñèë íå ñîâïàäàåò ñ íàïðàâëåíèåì áðîøåííîãî òåëà.  ýòîì ñëó÷àå òåëî ïîñòîÿííî îòâëåêàåòñÿ îò ïðÿìîãî ïóòè è ïðèíóæäåíî äâèãàòüñÿ ïî êðèâîé.  ïÿòîé ãëàâå ÿ èçëîæèë ïîäîáíîãî ðîäà êðèâîëèíåéíîå äâèæåíèå â ïóñòîòå, â øåñòîé ÿ ðàññìîòðåë åãî æå â ñîïðîòèâëÿþùåéñÿ ñðåäå. Ãëàâíûå çàäà÷è, êîòîðûå äàíû â ýòèõ ãëàâàõ, çàêëþ÷àþòñÿ â òîì, ÷òîáû îïðåäåëèòü êðèâóþ, ïî êîòîðîé ìîæåò äâèãàòüñÿ ëþáîå áðîøåííîå òåëî, ïîäâåðæåííîå äåéñòâèþ êàêèõ óãîäíî ñèë, è âìåñòå ñ òåì äàòü ñêîðîñòü òåëà â îòäåëüíûõ òî÷êàõ ýòîé êðèâîé,— ïðè÷åì êàê â ïóñòîòå, òàê è â ñîïðîòèâëÿþùåéñÿ ñðåäå. Èç ýòèõ îñíîâíûõ ïðåäëîæåíèé âîçíèêëè òîãäà è äðóãèå, ãäå èëè ïî äàííîé êðèâîé, îïèñàííîé òåëîì, èëè ïî òîìó èëè èíîìó äàííîìó âèäó äâèæåíèÿ òðåáóåòñÿ íàéòè êàê äâèæóùèå ñèëû, òàê è ñîïðîòèâëåíèå. È â ýòîì ñëó÷àå ÿ ïðåæäå âñåãî ñòðåìèëñÿ ê òîìó, ÷òîáû îõâàòèòü âñå îòíîñÿùèåñÿ ñþäà çàäà÷è, ðàçîáðàííûå Íüþòîíîì è äðóãèìè àâòîðàìè, è äàòü íàñòîÿùèå ðåøåíèÿ íà îñíîâå àíàëèòè÷åñêîãî ìåòîäà. Íà ýòîì çàêàí÷èâàåòñÿ ïåðâûé òîì, êîòîðûé, ðàâíî êàê è âòîðîé, ÿ ñîñòàâèë òàê, ÷òîáû ÷åëîâåê, èìåþùèé äîñòàòî÷íûé îïûò â àíàëèçå êîíå÷íûõ è áåñêîíå÷íûõ, ìîã ñ ïîðàçèòåëüíîé ëåãêîñòüþ âñå ýòî ïîíÿòü è âñå ýòî ïðîèçâåäåíèå ïðî÷åñòü áåç ÷üåé áû òî íè áûëî ïîìîùè.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ Â ÀÍÀËÈÇ ÁÅÑÊÎÍÅ×ÍÎ ÌÀËÛÕ.
Íåðåäêî ìíå ïðèõîäèëîñü çàìå÷àòü, ÷òî áîëüøàÿ ÷àñòü òðóäíîñòåé, íà êîòîðûå íàòàëêèâàþòñÿ â àíàëèçå áåñêîíå÷íî ìàëûõ èçó÷àþùèå ìàòåìàòèêó, âîçíèêàåò îò òîãî, ÷òî, åäâà óñâîèâ ýëåìåíòàðíóþ àëãåáðó, îíè íàïðàâëÿþò ñâîè ìûñëè ê ýòîìó âûñîêîìó èñêóññòâó; âñëåäñòâèå ÷åãî îíè íå òîëüêî êàê áû îñòàþòñÿ ñòîÿòü íà ïîðîãå, íî è ñîñòàâëÿþò ñåáå ïðåâðàòíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î òîé áåñêîíå÷íî ìàëîé âåëè÷èíå, èäåÿ êîòîðîé ïðèçûâàåòñÿ íà ïîìîùü. Õîòÿ àíàëèç áåñêîíå÷íî ìàëûõ íå òðåáóåò ñîâåðøåííîãî çíàíèÿ ýëåìåíòàðíîé àëãåáðû è âñåõ ñþäà îòíîñÿùèõñÿ èñêóññòâ, îäíàêî åñòü ìíîãî âîïðîñîâ, ðàçðåøåíèå êîòîðûõ âàæíî äëÿ ïîäãîòîâêè íà÷èíàþùèõ ê áîëåå âûñîêîé íàóêå è êîòîðûå, îäíàêî, â ýëåìåíòàðíîé àëãåáðå ëèáî ïðîïóñêàþòñÿ, ëèáî ðàññìàòðèâàþòñÿ íå äîñòàòî÷íî îáñòîÿòåëüíî. Ïîýòîìó ÿ íå ñîìíåâàþñü, ÷òî ñîäåðæàíèå ýòèõ êíèã ñìîæåò âîñïîëíèòü ñ èçáûòêîì óêàçàííûé ïðîáåë. ß ïðèëîæèë ñòàðàíèå íå òîëüêî ê òîìó, ÷òîáû ïðîñòðàííåå è îò÷åòëèâåå, ÷åì îáû÷íî, èçëîæèòü âñå, ÷åãî áåçóñëîâíî òðåáóåò àíàëèç áåñêîíå÷íî ìàëûõ; ÿ ðàññìîòðåë òàêæå äîâîëüíî ìíîãî âîïðîñîâ, áëàãîäàðÿ êîòîðûì ÷èòàòåëè íåçàìåòíî è êàê áû ñâåðõ îæèäàíèÿ ìîãóò îñâîèòüñÿ ñ èäååé áåñêîíå÷íîãî. Ìíîãî âîïðîñîâ, ðàçðàáàòûâàåìûõ îáû÷íî â àíàëèçå áåñêîíå÷íî ìàëûõ, ÿ çäåñü ðàçðåøèë ïðè ïîìîùè ïðàâèë ýëåìåíòàðíîé àëãåáðû, ÷òîáû òåì ëó÷øå âûÿâèëàñü ñóùíîñòü òîãî è äðóãîãî ìåòîäà.
Òðóä ýòîò äåëèòñÿ íà äâå êíèãè: â ïåðâîé èç íèõ ÿ îõâàòèë òî, ÷òî îòíîñèòñÿ ê ÷èñòîìó àíàëèçó, âî âòîðîé èçëîæåíî âñå, ÷òî íåîáõîäèìî çíàòü èç ãåîìåòðèè, òàê êàê àíàëèç áåñêîíå÷íî ìàëûõ ÷àñòî èçëàãàåòñÿ òàê, ÷òî îäíîâðåìåííî ïîêàçûâàåòñÿ è åãî ïðèëîæåíèå ê ãåîìåòðèè.  îáåèõ êíèãàõ îïóùåíû ïåðâîíà÷àëüíûå ýëåìåíòû, è âåäåòñÿ èçëîæåíèå ëèøü, òîãî, ÷òî ëèáî â äðóãèõ ìåñòàõ âîâñå íå ðàññìàòðèâàåòñÿ ïëè ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåíåå óäîáíî, ëèáî òðåáóåòñÿ ïî òåì èëè èíûì ñîîáðàæåíèÿì.
Ó÷åíèå î ôóíêöèÿõ îñîáåííî îáñòîÿòåëüíî èçëîæåíî â ïåðâîé êíèãå, òàê êàê âåñü àíàëèç áåñêîíå÷íî ìàëûõ âðàùàåòñÿ âîêðóã ïåðåìåííûõ âåëè÷èí è èõ ôóíêöèé. Òàì ïîêàçàíî êàê ïðåîáðàçîâàíèå ôóíêöèé, òàê è ðàçëîæåíèå èõ, à òàêæå ðàçâåðòûâàíèå â áåñêîíå÷íûå ðÿäû. Ïåðå÷èñëÿþòñÿ ìíîãèå âèäû ôóíêöèé, îòíîñèòåëüíî êîòîðûõ ðå÷ü äîëæíà èäòè ïðåèìóùåñòâåííî â âûñøåì àíàëèçå. Ïðåæäå âñåãî ÿ ðàçäåëèë èõ íà àëãåáðàè÷åñêèå è òðàíñöåíäåíòíûå; ïåðâûå èç íèõ îáðàçóþòñÿ èç ïåðåìåííûõ êîëè÷åñòâ ïóòåì àëãåáðàè÷åñêèõ äåéñòâèé; âòîðûå æå ñîñòàâëÿþòñÿ èíûìè ñïîñîáàìè èëè ïîñðåäñòâîì òåõ æå äåéñòâèé, ïîâòîðÿåìûõ áåñêîíå÷íîå ìíîæåñòâî ðàç. Àëãåáðàè÷åñêèå ôóíêöèè ðàçäåëÿþòñÿ ïðåæäå âñåãî íà ðàöèîíàëüíûå è èððàöèîíàëüíûå; ÿ ïîêàçûâàþ ðàçëîæåíèå ïåðâûõ èç íèõ êàê íà áîëåå ïðîñòûå ÷àñòè, òàê è íà ìíîæèòåëè; ýòà îïåðàöèÿ îêàçûâàåò âåñüìà áîëüøóþ ïîìîùü â èíòåãðàëüíîì èñ÷èñëåíèè. Äëÿ âòîðûõ ÿ óêàçûâàþ ñïîñîá ïðèâåäåíèÿ èõ ê ðàöèîíàëüíîé ôîðìå ïóòåì óäîáíûõ ïîäñòàíîâîê. Ðàçâåðòûâàíèå â áåñêîíå÷íûå ðÿäû êàñàåòñÿ â îäèíàêîâîé ñòåïåíè îáîèõ âèäîâ; ê òðàíñöåíäåíòíûì ôóíêöèÿì îíî ïðèìåíÿåòñÿ îáû÷íî ñ îãðîìíîé ïîëüçîé, à â êàêîé ñòåïåíè ó÷åíèå î áåñêîíå÷íûõ ðÿäàõ ðàñøèðèëî âûñøèé àíàëèç,— ýòî âñåì èçâåñòíî.
Ïîýòîìó ÿ ïðèáàâèë íåñêîëüêî ãëàâ, ãäå ðàññìàòðèâàþòñÿ ñâîéñòâà, à òàêæå ñóììû ìíîãèõ áåñêîíå÷íûõ ðÿäîâ. Íåêîòîðûå èç íèõ òàêîâû, ÷òî âðÿä ëè ìîãëè áû áûòü íàéäåíû áåç ïîìîùè àíàëèçà áåñêîíå÷íî ìàëûõ. Ê ðÿäàì ýòîãî ðîäà îòíîñÿòñÿ òå, ñóììû êîèõ âûðàæàþòñÿ èëè ïîñðåäñòâîì ëîãàðèôìîâ, èëè ïðè ïîìîùè êðóãîâûõ äóã [àðêóñîâ]; êîëè÷åñòâà ýòè, áóäó÷è òðàíñöåíäåíòíûìè, òàê êàê îíè âûðàæàþòñÿ ïóòåì êâàäðàòóðû ãèïåðáîëû è êðóãà, ïî áîëüøåé ÷àñòè ðàññìàòðèâàþòñÿ ëèøü â àíàëèçå áåñêîíå÷íî ìàëûõ. Çàòåì ÿ ïåðåõîæó îò ñòåïåíåé ê ïîêàçàòåëüíûì êîëè÷åñòâàì, ïðåäñòàâëÿþùèì íå ÷òî èíîå, êàê ñòåïåíè ñ ïåðåìåííûìè ïîêàçàòåëÿìè. Îò ïðåîáðàçîâàíèé èõ ÿ ïåðåõîæó ê âåñüìà åñòåñòâåííîé è áîãàòîé èäåå ëîãàðèôìîâ; îòñþäà íå òîëüêî âûòåêàåò, ñàìî ñîáîé, èõ âåñüìà îáøèðíîå ïðèìåíåíèå, íî òàêæå ìîæíî ïîëó÷èòü âñå òå áåñêîíå÷íûå ðÿäû, ïîñðåäñòâîì êîòîðûõ îáû÷íî ïðåäñòàâëÿþòñÿ óïîìÿíóòûå êîëè÷åñòâà. Èç ýòîãî âûÿñíÿåòñÿ âåñüìà ïðîñòîé ñïîñîá ñîñòàâëåíèÿ ëîãàðèôìè÷åñêèõ òàáëèö. Ïîäîáíûì îáðàçîì ÿ çàíèìàëñÿ ðàññìîòðåíèåì äóã êðóãà; ýòîò ðîä âåëè÷èí õîòÿ è î÷åíü îòëè÷àåòñÿ îò ëîãàðèôìîâ, îäíàêî ñâÿçàí ñ íèìè íàñòîëüêî òåñíî, ÷òî, êîãäà îäèí èç íèõ ïîëó÷àåò ìíèìûé âèä, òî ïåðåõîäèò â äðóãîé. Ïîâòîðèâ çàòåì èç ãåîìåòðèè îòíîñÿùååñÿ ê íàõîæäåíèþ ñèíóñîâ è êîñèíóñîâ êðàòíûõ è äðîáíûõ äóã, ÿ âûâåë èç ñèíóñà ëþáîé äóãè ñèíóñ è êîñèíóñ ìèíèìàëüíîé è êàê áû èñ÷åçàþùåé äóãè, è òåì ñàìûì âñå ñâåëîñü ê áåñêîíå÷íûì ðÿäàì. Îòñþäà, òàê êàê èñ÷åçàþùå ìàëàÿ äóãà ðàâíà ñâîåìó ñèíóñó, à êîñèíóñ åå ðàâåí ðàäèóñó, ÿ ìîã ñðàâíèòü ëþáóþ äóãó ñ åå ñèíóñîì è êîñèíóñîì ïîñðåäñòâîì áåñêîíå÷íûõ ðÿäîâ. Çäåñü ÿ ïîëó÷èë ñòîëü ðàçíîîáðàçíûå êàê êîíå÷íûå, òàê è áåñêîíå÷íûå âûðàæåíèÿ äëÿ êîëè÷åñòâ ýòîãî ðîäà, ÷òî èñ÷èñëåíèþ áåñêîíå÷íî ìàëûõ íå ïðèäåòñÿ áîëåå øèðîêî çàíèìàòüñÿ èññëåäîâàíèåì èõ ïðèðîäû. Ïîäîáíî òîìó êàê ëîãàðèôìû òðåáóþò îñîáîãî àëãîðèòìà, â êîòîðîì îùóùàåòñÿ êðàéíå íàñòîÿòåëüíàÿ ïîòðåáíîñòü âî âñåì àíàëèçå, òàê è êðóãîâûå ôóíêöèè ÿ ïðèâåë ê íåêîòîðîìó îïðåäåëåííîìó àëãîðèòìó; òàêèì îáðàçîì, ïðè âû÷èñëåíèÿõ è ëîãàðèôìû, è ñàìè àëãåáðàè÷åñêèå êîëè÷åñòâà ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ îäèíàêîâî óäîáíî. Êàê âåëèêà ïðîèñòåêàþùàÿ îòñþäà ïîëüçà äëÿ ðåøåíèÿ òðóäíåéøèõ âîïðîñîâ, ÿñíî ïîêàçûâàþò êàê íåêîòîðûå ãëàâû ýòîé êíèãè, òàê è âåñüìà ìíîãèå ïðèìåðû èç àíàëèçà áåñêîíå÷íî ìàëûõ, êîòîðûå ìîæíî áûëî áû ïðèâåñòè, åñëè áû îíè íå áûëè óæå äîñòàòî÷íî èçâåñòíû è íå óâåëè÷èâàëèñü â ÷èñëå ñ êàæäûì äíåì.
Ýòî èññëåäîâàíèå ïðèíåñëî âåñüìà áîëüøóþ ïîìîùü ïðè ðàçëîæåíèè äðîáíûõ ôóíêöèé íà âåùåñòâåííûå ìíîæèòåëè; ýòîò âîïðîñ ÿ ðàññìîòðåë ïîäðîáíåå, òàê êàê òàêîå ðàçëîæåíèå ñîâåðøåííî íåîáõîäèìî â èíòåãðàëüíîì èñ÷èñëåíèè. Äàëåå ÿ ïîäâåðã èçó÷åíèþ áåñêîíå÷íûå ðÿäû, êîòîðûå âîçíèêàþò èç ðàçëîæåíèÿ ôóíêöèé ýòîãî ðîäà è íîñÿò íàçâàíèå ðåêóððåíòíûõ. Çäåñü ÿ âûâåë êàê èõ ñóììû, òàê è îáùèå ÷ëåíû, à òàêæå äðóãèå çàìå÷àòåëüíûå èõ ñâîéñòâà; òàê êàê ê ýòîìó ïðèâåëî ðàçëîæåíèå íà ìíîæèòåëè, òî ÿ ðàçîáðàë è îáðàòíóþ ïðîáëåìó, êàêèì îáðàçîì ïðîèçâåäåíèÿ ìíîãèõ, äàæå áåñêîíå÷íîãî ÷èñëà, ìíîæèòåëåé ïóòåì ïåðåìíîæåíèÿ ðàçâåðòûâàþòñÿ â ðÿäû. Ýòî íå òîëüêî îòêðûâàåò ïóòü ê èçó÷åíèþ áåñ÷èñëåííîãî êîëè÷åñòâà ðÿäîâ; òàê êàê ýòèì ñïîñîáîì ìîæíî ðàçëàãàòü ðÿäû â ïðîèçâåäåíèÿ èç áåñêîíå÷íîãî ÷èñëà ñîìíîæèòåëåé, òî ÿ íàøåë äîâîëüíî óäîáíûå ÷èñëîâûå âûðàæåíèÿ äëÿ íàõîæäåíèÿ ëîãàðèôìîâ ñèíóñîâ, êîñèíóñîâ è òàíãåíñîâ. Êðîìå òîãî, ÿ âûâåë èç òîãî æå èñòî÷íèêà ðåøåíèå ìíîãèõ âîïðîñîâ, êîòîðûå ìîãóò âîçíèêíóòü ïðè ðàçáèåíèè ÷èñåë íà ñëàãàåìûå; âîïðîñû ïîäîáíîãî ðîäà áåç ïîìîùè ýòèõ ïðèåìîâ, ïî-âèäèìîìó, ïðåâûøàþò ñèëû àíàëèçà.
Òàêîå ðàçíîîáðàçèå ìàòåðèàëà ëåãêî ìîãëî ðàçðàñòèñü íà ìíîãî òîìîâ; íî ÿ äàë âñå, ïî ìåðå âîçìîæíîñòè, íàñòîëüêî ñæàòî, ÷òî âñþäó èçëàãàåòñÿ— âåñüìà, âïðî÷åì, ÿñíî — ëèøü îñíîâíîå; áîëåå æå ïîäðîáíàÿ ðàçðàáîòêà ïðåäîñòàâëÿåòñÿ òðóäîëþáèþ ÷èòàòåëåé, äàáû îíè èìåëè íà ÷åì óïðàæíÿòü ñâîè ñèëû, ÷òîáû åùå øèðå ðàçäâèíóòü ãðàíèöû àíàëèçà. Íå áîþñü îòêðûòî çàÿâèòü, ÷òî â ýòîé êíèãå íå òîëüêî ñîäåðæèòñÿ ìíîãî ñîâåðøåííî íîâîãî, íî òàêæå óêàçàíû èñòî÷íèêè, îòêóäà ìîæíî ÷åðïàòü ìíîãèå çíà÷èòåëüíûå îòêðûòèÿ.
Òî÷íî òàê æå ÿ ïîñòóïèë è âî âòîðîé êíèãå, ãäå èññëåäîâàë âîïðîñû, îáû÷íî îòíîñèìûå ê âûñøåé ãåîìåòðèè. Îäíàêî ïðåæäå ÷åì ïðèñòóïèòü ê êîíè÷åñêèì ñå÷åíèÿì, ê êîòîðûì â äðóãèõ êóðñàõ îáû÷íî ñâîäèòñÿ âñÿ ýòà ÷àñòü, ÿ èçëîæèë òåîðèþ êðèâûõ ëèíèé âîîáùå, êîòîðàÿ çàòåì ìîãëà áû áûòü ñ ïîëüçîé ïðèìåíåíà äëÿ èçó÷åíèÿ ïðèðîäû êàêèõ áû òî íè áûëî êðèâûõ ëèíèé. Ïðè ýòîì ÿ íå ïîëüçóþñü íèêàêèìè äðóãèìè âñïîìîãàòåëüíûìè ñðåäñòâàìè, êðîìå óðàâíåíèÿ, âûðàæàþùåãî ïðèðîäó êàæäîé êðèâîé ëèíèè, è ïîêàçûâàþ, êàê èç ýòîãî óðàâíåíèÿ ìîæíî âûâåñòè êàê âèä êðèâîé, òàê è åå îñíîâíûå ñâîéñòâà. Ýòî îñîáåííî âàæíî, êàê ìíå êàæåòñÿ, â ïðèìåíåíèè ê êîíè÷åñêèì ñå÷åíèÿì, êîòîðûå äî ñèõ ïîð èçó÷àëèñü ëèáî òîëüêî ïðè ïîìîùè ãåîìåòðèè, ëèáî õîòÿ è ïðè ïîìîùè àíàëèçà, íî âåñüìà íåñîâåðøåííûì è íååñòåñòâåííûì ïóòåì. Ñïåðâà ÿ èçëîæèë îáùèå ñâîéñòâà ëèíèé âòîðîãî ïîðÿäêà, èñõîäÿ èç îáùåãî óðàâíåíèÿ äëÿ ýòèõ ëèíèé; çàòåì ïîäðàçäåëèë èõ íà ðîäû èëè âèäû, ðóêîâîäñòâóÿñü òåì, èìåþò ëè îíè âåòâè, óõîäÿùèå â áåñêîíå÷íîñòü, èëè æå êðèâàÿ çàêëþ÷åíà â êîíå÷íîì ïðîìåæóòêå.  ïåðâîì ñëó÷àå ïðèøëîñü, ñâåðõ òîãî, ïðèíÿòü âî âíèìàíèå, ñêîëüêî âåòâåé óõîäèò â áåñêîíå÷íîñòü è êàêîâà ïðèðîäà êàæäîé èç íèõ, à òàêæå èìåþò ëè îíè àñèìïòîòè÷åñêèå ïðÿìûå èëè íåò. Òàê ÿ ïîëó÷èë òðè îáû÷íûõ âèäà êîíè÷åñêèõ ñå÷åíèé, èç êîèõ ïåðâûé — ýëëèïñ, öåëèêîì çàêëþ÷åííûé â êîíå÷íîì ïðîìåæóòêå, âòîðîé — ãèïåðáîëà, èìåþùàÿ ÷åòûðå áåñêîíå÷íûå âåòâè, ñòðåìÿùèåñÿ ê äâóì àñèìïòîòè÷åñêèì êðèâûì; òðåòüèì æå âèäîì ÿâëÿåòñÿ ïàðàáîëà, èìåþùàÿ äâå áåñêîíå÷íûå âåòâè, ó êîèõ îòñóòñòâóþò àñèìïòîòû.
Äàëåå, ÿ ñõîäíûì îáðàçîì ïîäâåðã èññëåäîâàíèþ ëèíèè òðåòüåãî ïîðÿäêà, êîòîðûå, èçëîæèâ èõ îáùèå ñâîéñòâà, ÿ ðàçäåëèë íà 16 ðîäîâ, îòíåñÿ ê ýòèì ðîäàì âñå 72 âèäà, íàéäåííûå Íüþòîíîì. Ñàìûé æå ìåòîä ÿ íàñòîëüêî îò÷åòëèâî îïèñàë, ÷òî äåëåíèå ïî ðîäàì ìîæíî îñóùåñòâèòü áåç òðóäà äëÿ êàæäîãî èç ïîñëåäóþùèõ ïîðÿäêîâ ëèíèé. Ñîîòâåòñòâóþùèé îïûò ÿ è ïðîäåëàë ïðèìåíèòåëüíî ê ëèíèÿì ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà.
Ïîêîí÷èâ ñ ýòèìè èññëåäîâàíèÿìè, îòíîñÿùèìèñÿ ê ïîðÿäêó ëèíèé, ÿ âåðíóëñÿ ê îïèñàíèþ îáùèõ ñâîéñòâ âñåõ ëèíèé. ß èçëîæèë ìåòîä îïðåäåëåíèÿ êàñàòåëüíûõ ê êðèâûì, èõ íîðìàëåé, à òàêæå è ñàìîé êðèâèçíû, âûðàæàåìîé ÷åðåç ðàäèóñ ñîïðèêàñàþùåãîñÿ êðóãà. Âñå ýòè âîïðîñû â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïî áîëüøåé ÷àñòè ðåøàþòñÿ ñ ïîìîùüþ äèôôåðåíöèàëüíîãî èñ÷èñëåíèÿ; îäíàêî ÿ èçëîæèë èõ çäåñü òîëüêî íà îñíîâå îáùåé àëãåáðû, äàáû ñäåëàòü çàòåì áîëåå ëåãêèì ïåðåõîä îò àíàëèçà êîíå÷íûõ âåëè÷èí ê àíàëèçó áåñêîíå÷íî ìàëûõ. ß èññëåäîâàë òàêæå òî÷êè ïåðåãèáà êðèâûõ, óãëîâûå, äâîéíûå è êðàòíûå òî÷êè è èçëîæèë ñïîñîá, ïðè ïîìîùè êîòîðîãî âñå ýòè òî÷êè ìîãóò áûòü íàéäåíû èç óðàâíåíèé áåç âñÿêîãî òðóäà. Âïðî÷åì, ÿ íå îòðèöàþ, ÷òî ýòè âîïðîñû çíà÷èòåëüíî ëåã÷å ðàçðåøàþòñÿ ñ ïîìîùüþ äèôôåðåíöèàëüíîãî èñ÷èñëåíèÿ. ß êîñíóëñÿ òàêæå ñïîðíîãî âîïðîñà îá óãëîâîé òî÷êå âòîðîãî ïîðÿäêà â ñëó÷àå, êîãäà îáå äóãè, ñõîäÿùèåñÿ â óãëîâîé òî÷êå, èìåþò êðèâèçíó, îáðàùåííóþ â îäíó è òó æå ñòîðîíó, è èçëîæèë ýòîò âîïðîñ òàê, ÷òî âïðåäü îí óæå íå ìîæåò âûçûâàòü êàêèõ-ëèáî ñîìíåíèé.
Çàòåì ÿ ïðèáàâèë íåñêîëüêî ãëàâ, â êîòîðûõ ïîêàçûâàþ, êàê íàéòè êðèâûå ëèíèè, îáëàäàþùèå çàäàííûìè ñâîéñòâàìè, è, íàêîíåö, äàë ðåøåíèå ðÿäà çàäà÷, êàñàþùèõñÿ îòäåëüíûõ ðàññå÷åíèé êðóãà.
Òàêîâû òå îòäåëû ãåîìåòðèè, êîòîðûå, ïî-âèäèìîìó, íàèáîëåå ïîëåçíû äëÿ èçó÷åíèÿ àíàëèçà áåñêîíå÷íî ìàëûõ.  êà÷åñòâå ïðèëîæåíèÿ ÿ èçëîæèë åùå èç îáëàñòè ñòåðåîìåòðèè âû÷èñëèòåëüíóþ òåîðèþ òåë è èõ ïîâåðõíîñòåé è ïîêàçàë, êàêèì îáðàçîì ïðèðîäà êàæäîé ïîâåðõíîñòè ìî-. æåò áûòü âûðàæåíà óðàâíåíèåì ñ òðåìÿ ïåðåìåííûìè. Ðàçäåëèâ çàòåì, ïîäîáíî ëèíèÿì, è ïîâåðõíîñòè íà ïîðÿäêè ñîîáðàçíî ÷èñëó èçìåðåíèé, êîòîðûå èìåþò ïåðåìåííûå â óðàâíåíèè, ÿ ïîêàçàë, ÷òî â ïåðâîì ïîðÿäêå ñîäåðæèòñÿ òîëüêî ïëîñêàÿ ïîâåðõíîñòü. Ïîâåðõíîñòè æå âòîðîãî ïî-ðÿäêà, ïðèíÿâ âî âíèìàíèå ÷àñòè, ïðîñòèðàþùèåñÿ â áåñêîíå÷íîñòü, ÿ ðàçäåëèë íà øåñòü ðîäîâ. Ïîäîáíûì æå îáðàçîì ìîæåò áûòü ïðîèçâåäåíî, äåëåíèå è äëÿ îñòàëüíûõ ïîðÿäêîâ. ß ïîäâåðã ðàññìîòðåíèþ òàêæå è ëèíèè ïåðåñå÷åíèÿ äâóõ ïîâåðõíîñòåé; òàê êàê ýòè ëèíèè ïî áîëüøåé ÷àñòè êðèâûå, íå ëåæàùèå â îäíîé ïëîñêîñòè, ÿ ïîêàçàë, êàê òàêèå êðèâûå ìîãóò áûòü âûðàæåíû óðàâíåíèÿìè. Íàêîíåö, ÿ îïðåäåëèë ïîëîæåíèå êàñàòåëüíûõ ïëîñêîñòåé è ïðÿìûõ, ÿâëÿþùèõñÿ íîðìàëÿìè ê ïîâåðõíîñòÿì.
Âïðî÷åì, òàê êàê ìíîãîå, çäåñü âñòðå÷àþùååñÿ, îïèñûâàëîñü óæå äðóãèìè, òî ìíå íàäëåæèò ïðîñèòü ñíèñõîæäåíèÿ â òîì, ÷òî íå âåçäå ÿ ïî÷òèë óïîìèíàíèåì òåõ, êòî äî ìåíÿ ðàáîòàë â ýòîé îáëàñòè. Ìîåé çàäà÷åé áûëî èçëîæèòü âñå êàê ìîæíî êîðî÷å; èñòîðèÿ æå êàæäîé ïðîáëåìû ñèëüíî óâåëè÷èëà áû îáúåì òðóäà. Îäíàêî ìíîãèå âîïðîñû, ðåøåíèå êîòîðûõ ìîæíî íàéòè òàêæå â èíûõ ìåñòàõ, çäåñü ðàçðåøåíû èñõîäÿ íà äðóãèõ ïðèíöèïîâ; òàêèì îáðàçîì, íåìàëàÿ ÷àñòü ïðèõîäèòñÿ è íà ìîþ äîëþ. Íàäåþñü, ÷òî êàê ýòî, òàê îñîáåííî è òî ñîâåðøåííî íîâîå, ÷òî. çäåñü ñîîáùàåòñÿ, áóäåò ïðèíÿòî ñ áëàãîäàðíîñòüþ áîëüøèíñòâîì òåõ, êòî íàõîäèò âêóñ â ýòèõ çàíÿòèÿõ.
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10.
- 11.
- 12.
- 13.
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
- 18.
- 19.
- 20.
- 21.
- 22.
- 23.
- 24.
- 25.
- 26.
- 27.
- 28.
- 29.
- 30.
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35.
- 36.
- 37.
- 38.
- 39.
- 40.
- 41.
- 42.
- 43.
- 44.
- 45.
- 46.
- 47.
- 48.
- 49.
- 50.
- 51.
- 52.
- 53.
- 54.
- 55.
- 56.
- 57.
- 58.
- 59.
- 60.
- 61.
- 62.
- 63.
- 64.
- 65.
- 66.
- 67.
- 68.
- 69.
- 70.
- 71.
- 72.
- 73.
- 74.
- 75.
- 76.
- 77.
- 78.
- 79.
- 80.
- 81.
- 82.
- 83.
- 84.
- 85.
- 86.
- 87.
- 88.
- 89.
- 90.
- 91.
- 92.
- 93.
- 94.
- 95.
- 96.
- 97.
- 98.
- 99.
- 100.
- 101.
- 102.
- 103.
- 104.
- 105.
- 106.
- 107.
- 108.
- 109.