"Két dolog van, aminek elmém soha meg nem szűnő tisztelettel adózik: a fölöttem elterülő csillagos égbolt és a bennem rejlő erkölcsi törvény" - így hangzik Kant egyik híres mondása.
Aligha kételkedhetünk abban, hogy elsősorban a "felettünk elterülő csillagos égbolt" vezetett minket azokhoz a fogalmakhoz, amelyek ott rejtőznek geometriai gondolkodásunk mélyén. A mezopotámiai pásztorok megfigyelték a tiszta babilóniai égen a Hold és a csillagok pályáját, és észrevették a változatlan és az állandóan visszatérő alakzatokat, konstellációkat. Ha olyan világban élnénk, amelyben a dolgok alakja és az alakzatok szerkezete állandóan változnék, akkor aligha állapíthattuk volna meg, hogy a világegyetem örök és változatlan törvényeknek engedelmeskedik. Már sokkal korábban, mint ahogy az ember megismerhette a fizika törvényeit, meg akart valamit érteni abból a rejtelmes nagyságból, amely a csillagászati jelenségekben megmutatkozott. Az a szabályosság, amivel a Nap, a Hold és a bolygók követik pályájukat, arra ösztönözte az értelmet, hogy olyan rögzített pontokat találjon az égen, amelyekhez viszonyítani lehet a Nap, a Hold és a bolygók helyzetét, továbbá, hogy olyan eszközöket keressen, amelyek segítségével előre lehet látni e helyzetek visszatérését. Így lett az asztronómia a természettudományok bölcsője és a geometriai elméletek kiindulópontja.
Maguk a csillagok a "pont" fogalmához vezettek; a csillagképekben háromszögek, négyszögek és más geometriai alakzatok jelentek meg; a Nap és a Hold korongja adta a kört. Így jöttek létre - teljesen intuitív módon - a geometriai gondolkodás alapelemei.
A régi civilizációkat, a kínaiakat, babilóniaiakat, egyiptomiakat egyaránt foglalkoztatták a geometriai tények. Bizonyos területeken figyelemre méltó geometriai tudásuk volt, de ezek az ismeretek lényegében a mérésekkel összefüggő szemléletes okoskodásokra támaszkodtak, s ezek csak közelítő eredményeket adtak. Egészen másképp közelítették meg a problémákat a görögök, akik alapvető filozófiai kérdéseket vetettek fel.
A görögök minden későbbi civilizációra olyan rendkívüli hatást gyakoroltak, hogy nehéz felmérni valódi eredményeiket. Mindabból, amit elértek, oly sok olvadt be az európai gondolkodásba, hogy az ember hajlamos tevékenységük bizonyos vonásait maguktól értetődőnek tekinteni, jóllehet ezek valójában forradalmi újítások voltak. Rövid 300 év alatt, i. e. 600 és 300 között, a művészetek és a tudományok hihetetlen csúcsokra emelkedtek. Nem tudunk ésszerű magyarázatot találni arra, hogyan ment végbe ez a robbanásszerű fejlődés, amelynek egyik hulláma követte a másikat. Más civilizációk is eljutottak magas fokra, a tudományos gondolkodás fejlődését tekintve azonban a görög korszak egyedülálló az emberiség történetében.
A görög szellemnek vele született tehetsége volt az elméleti gondolkodásra. Az eleai iskola kozmikus filozófiái - gondoljunk Xenophanészre, Parmenidészre és Zénónra, majd őket követően Hérakleitoszra, Empedoklészre és Anaxagoraszra - már általános törekvést mutatnak a rendszeralkotásra, jóllehet egyelőre inkább meglátásszerűen, semmint tudományos módon teszik ezt.
Mindent átfogó, egyetemes rendszerekhez akarunk eljutni, de felmerül ugyanakkor a kétely is: "Biztosak lehetünk benne, hogy ez lehetséges? Nem lehetséges ugyanúgy az is, hogy ennek az ellenkezője igaz? Valójában mit is tudhatunk?" A leghiggadtabb és legrealistább válasz ez lehetett volna: "Semmit, kivéve azt, amit érzékeink mondanak el a külvilágról." Azonban ezzel a pragmatikus válasszal sohasem érte volna be a görög filozófiai gondolkodás.
A görög filozófusoknak a közvetlen érzékszervi benyomások
semmivel sem jelentettek többet, mint amit a szobrász számára egy darab
márvány. A márvány, kétségkívül látható, érzékelhető, azonban életre csak
akkor kel, ha tudatosan megmunkálják. Az érzékszervi benyomás csupán egyszerű
nyersanyag, amelyet az értelem formálni
kezd. Az egyedi és esetleges érzéki benyomásoktól eljutunk a "fogalmak"-ig,
s ezeknek magasabb szintű életük van, mivel maradandóak és egyetemesek.
Egy-egy új fogalom kilakításához felhasználunk
más - egyszerűbb, ismertnek feltételezett - fogalmakat,
melyek az új fogalom építőkövei. A kövek közötti kötőanyag a fogalomalkotás
logikája. A visszautalást azonban nem folytathatjuk a
végtelenségig. Előbb-utóbb eljutunk az alapfogalmakig,
amelyek lehetnek bizonyos objektumok és a közöttük lévő relációk, üsszefüggések.
A pont, egyenes,
sík, a geometria alapfogalmai ,vagy pl
az illeszkedés , amely
az előbbi fogalmak kötzötti reláció, nem létezik fizikai valóságként;
ezek a közvetlen érzékszervi megfigyelések
absztrakciói, viszont építőkövei lesznek azoknak a fogalmaknak, gondolatoknak,
amelyek értelmünkben alakot öltenek. Ezek az első, tapogatózó lépések valami
általános, egyetemes felé.
Miután megformáltuk e fogalmakat, hogyan lépünk tovább, hogyan jutunk el a tudáshoz? Tudunk-e mondani valamit arról, hogyan viszonyulnak e fogalmak egymáshoz? Például két pont fogalmának megalkotása után tudunk-e egyenes vonalat húzni az egyik ponttól a másikig? Ösztönösen érezzük, hogy igen, de biztosak lehetünk ebben?
A görögök arra az alapvető dologra jöttek rá, hogy az elmélkedés önmagában sohasem vezethet olyan ismerethez, amely több bizonyos objektumok puszta definíciójánál. Ezen túllépni csak akkor lehet, ha feltételezzük, hogy bizonyos állítások igazak. Például az az állítás, hogy bármely két pont között egyenest húzhatunk, nem bizonyítható, mégis kimondhatjuk, mivel kézenfekvő, plauzibilis tény. Mindazonáltal inkább feltevés marad, mint bizonyított tény.
Az ilyen, plauzibilitás alapján elfogadott, általános jellegű feltevéseket posztulátumoknak nevezzük. Ha elvetünk egy posztulátumot, akkor elvetjük az összes belőle levonható következtetést is. Ha azonban egy posztulátumot, vagy bizonyos, nem túl nagyszámú posztulátumot elfogadunk, akkor van alapunk, amire építhetünk. Ettől kezdve megszabadultunk kétségeinktől. Ezután már nincs értelme a kérdésnek: "Biztos vagy benne, hogy igazad van?" Igen, biztos vagyok, ha ilyen és ilyen posztulátumokat elfogadtam.
Az tehát, hogy ;,két pont között egy és csak egy egyenes húzható", olyan kijelentés, amelyet nem gondolkodásunk, hanem geometriai látásmódunk természete követel meg. Logikailag ugyanis nem lehetetlen, hogy két ponton át egynél több egyenes is húzható legyen.
Természetesen - mivel a posztulátumok nem bizonyíthatók - valahogyan
ingatag alapnak látszanak. Ezért megkíséreljük
számukat minimálisra csökkenteni, és a lehető legkézenfekvőbbé tenni őket.
Vagyis egyszerű fogalmak között egyszerű kapcsolatokat állapítunk meg.
Egy négyzet szimmetriája nem egyszerű fogalom. Azt mondtuk, hogy
"ha a négyzetet a középpontján átmenő és síkjára merőleges tengely körül
90°-kal elforgatjuk, akkor önmagával fedésbe jut"; ez olyan bonyolult fogalmakat
tartalmaz, amelyek nem alkothatják a geometria alapját. Sokkal egyszerűbb
fogalmakból kell kiindulnunk. Nem megfelelő
ilyen szempontból a "téglalap területe" sem. Hallgatólagosan ez is számos
olyan bizonyítatlan állítást tételez fel, amelyek nem engedhetők meg, ha
a geometriát alapelvekből kiindulva, módszeresen akarjuk felépíteni.
Nem elég, hogy az alapposztulátumok kézenfekvőek,
bizonyos feltételeket is ki kell elégíteniük. Először is:
Jellemző a görög gondolkodásmód finomságára, hogy a tapasztalatainkkal összhangban lévő alap-igazságok , (posztulátumok) elfogadása mellett szükségesnek vélték olyan alap-igazságok - axiómák "közismert fogalmak"- felállítását is, melyek a gondolkodásunk sarkallatos megállapításai.
A görögök egy axiómával kapcsolatban a dolgok között fennálló olyan
relációkra gondoltak, amelyeket gondolkodásunk
természete szab meg. Az az állítás például, hogy "egyenlőkhöz
egyenlőket adva egyenlőket kapunk", a gondolkodás tagadása nélkül nem tagadható.
A görög módszer valamennyi azóta létrejött
egzakt tudomány mintaképe lett. Minden, amit "tudományos módszer"-nek nevezünk,
a görög mintát követi. Bizonyos alapvető, mindent átfogó feltevésekből
indulunk ki, s ezeket mint nyilvánvalókat, igazaknak tekintjük, vagy pedig
azért fogadjuk el őket, mert bizonyos
mérések igazolni látszanak helyességüket. Ezek azok a posztulátumok, amelyekből
kiindulunk. Ezután a posztulátumok kombinálásával bizonyos logikai következtetéseket
vonunk le, amelyeket "lemmák"-nak és
"tételek"-nek nevezünk. Segítségükkel az eredmények
egyre szélesebb köréhez jutunk el.
Euklidész Elemek című munkája nyilván
nem az első volt az e témáról írott művek között. A Proklosz-féle összefoglalásból
tudjuk, Arisztotelész idejében is volt egy Elemeknek nevezett tankönyv.
Ezt Theudiosz írta. Euklidész munkájának kiválósága és teljessége azonban
minden előző tankönyvet háttérbe szorított, s így lett az iskolai geometriaoktatásban
Euklidész munkájából a tankönyv, amely eredeti formájában a legújabb időkig
megmaradt. Euklidész saját eredményeiről
némi fogalmat alkothatunk, ha összehasonlítjuk az Arisztotelész műveiben
található geometriai idézeteket Euklidész könyvének megfelelő szakaszaival.
Arisztotelész ugyanis nagy valószínűséggel az Euklidész-féle szöveg közvetlen
elődjéből, Theudiosz tankönyvéből idézett.
Azonban sohasem lehetünk teljesen biztosak abban, hogy egy Euklidésznél
szereplő szakasz valóban tőle származik-e vagy sem. Euklidész szövegét
sokszor másolták le és adták ki újból, s eközben gyakorta iktattak bele
közbeszúrásokat.
A legmegbízhatóbb forrásokra támaszkodva a következőkben felsoroljuk Eukleidész alapvető axiómáit és posztulátumait.
Axiómák vagy "közismert fogalmak":
Legyen megengedett:
Euklidész rendszere csodálatosan felépített még akkor is, ha találhatók benne hiányosságok. A definíciókat meg lehet támadni azon az alapon, hogy segítségükkel nem kapnánk meg a pont, az egyenes vagy a felület igazi fogalmát. Minden definícióra igaz azonban ez. Sohasem definíciók alapján ismerünk meg egy dolgot. Mielőtt eljutnánk a valódi megértéshez, tapasztalatokra kell szert tennünk az alapfogalmakkal kapcsolatosan, míg dolgozunk velük és vizsgáljuk őket. Ugyanakkor a görögök úgy érezték, hogy érdemes egy rövid mondatba összesűríteni egy fogalom lényegét, bár nem hitték, hogy ez át tudja a fogalmat adni az avatatlannak. A definíciókat ebben a megvilágításban kell szemlélnünk. Nem kétséges, hogy logikai nézőpontból kifogásolható egy ilyen kijelentés: "a pont az, aminek nincs kiterjedése", mivel a "kiterjedés" jóval komplikáltabb fogalom, mint a pont. Ha viszont csak az a célunk, hogy a "pont" szó kimondásakor mindnyájan ugyanarra a dologra gondoljunk, akkor nem rossz ez a felírás.
Kritika tárgyát képezheti az axiómák és a posztulátumok elrendezése.
Eukleidész könyvét újra meg újra lemásolták és kiadták, híre és használhatósága
miatt, de sajnos, a másolók hibákat követtek el; ezenkívül egyes kiadók
helyesnek látták itt-ott külön jelölés nélkül belejavítani.
Az axiómák és a posztulátumok közti különbség, ami a filozófiailag iskolázott
görögök számára teljesen világos volt, később elhalványult, s így az eredeti
kiadás bizonyos mondatait a későbbi kiadásokban más helyre tették át. Így
fordulhatott elő, hogy egyes kiadások
néha egy axiómát posztulátumként tüntettek fel és fordítva.
Mégis azt mondhatjuk, hogy az a rendkívüli tökéletesség, amellyel a
görögök a geometriát egzakt tudománnyá tették, elhomályosította a korábbi
civilizációk geometriai teljesítményét, és történelmi ítéletünket elkerülhetetlenül
elfogulttá tette a görög módszerrel szemben.