ЛУИ БАШЕЛЬЕ (1870 – 1946)

Об истории возникновения и развития броуновского движения – предмете занимательном и полезном – мы поговорим в следующей главе. Заметим только, что в данном случае физика не может претендовать на первенство, которое, судя по всему, принадлежит математике и (весьма необычное стечение обстоятельств!) экономике.

Дело в том, что подробное описание большинства положений математической теории броуновского движения появилось еще за пять лет до Эйнштейна. Автором этого описания является Луи Башелье («Словарь биографий ученых», т. I, с. 366 – 367).

В центре нашего повествования – докторская диссертация по математике, защищенная 19 марта 1900 г. в Париже. Шестьдесят лет спустя она удостаивается редкой чести быть переведенной на английский язык с добавлением пространных комментариев. Начало же у этой истории было неудачным: диссертация не произвела на принимавшую защиту комиссию особого впечатления, и та вынесла крайне необычный и чуть ли не оскорбительный вердикт – mention honorable, и это притом, что ни один потенциальный кандидат на соискание докторской степени в тогдашней Франции вообще не брался за дело, если не видел перед собой конкретной академической карьеры и не рассчитывал на получение при защите хотя бы mention tres honorable.

Таким образом, нет ничего удивительного в том, что диссертация Башелье не оказала непосредственного влияния ни на одного из его современников. Надо сказать, что и современникам не удалось оказать какое бы то ни было влияние на Башелье, хотя он и продолжал вести активную научную деятельность и опубликовал (в самых лучших журналах) несколько своих работ, состоящих, по большей части, из нескончаемых алгебраических манипуляций. Вдобавок, он написал научно-популярную книгу [13], которая выдержала несколько переизданий и даже сейчас продолжает оставаться вполне читабельной. Впрочем, я не стал бы рекомендовать ее всем подряд, так как ее предмет претерпел за прошедшие годы очень значительные изменения; кроме того, иногда не совсем ясно, что именно скрывается за краткими фразами Башелье – то ли подтвержденные опытом теоретические заключения, то ли формулировка задач, которые еще предстоит решить. В совокупности такая двусмысленность способна произвести на неподготовленного читателя весьма обескураживающий эффект. Лишь через много лет, после нескольких неудачных попыток, Башелье удалось получить должность университетского профессора – в крохотном университете города Безансон.

На фоне его серой, ничем не примечательной карьеры и скудности дошедших до на сведений о его личности (какими бы тщательными ни были мои поиски, мне удалось обнаружить лишь разрозненные обрывки воспоминаний о нем студентов и коллег – и ни одной фотографии), с одной стороны, - и шумной посмертной славы его диссертации – с другой, фигура Башелье приобретает некий почти романтический ореол. В чем же причина столь резкого контраста?

Заметим для начала, что его жизнь могла бы сложиться совсем иначе, если бы не одна математическая ошибка. Изложение этой истории можно найти у Поля Леви (см. [311], с. 97 – 98); более подробно Поль рассказал мне об этом в письме, написанном 25 января 1964 г. Ниже приводятся выдержки из этого письма:

«Впервые я услышал о нем несколькими годами позже выхода моего «Исчисления вероятностей», то есть году в 1928 плюс – минус год. Он был тогда кандидатом на должность профессора в Дижонском университете. Один из университетских преподавателей по фамилии Жевре обратился ко мне, желая услышать мое мнение о работе, опубликованной Башелье в 1913 г. (в сборнике «Annales de l'Ecole Normale»). В этой работе Башелье определил функцию Винера (причем еще до Винера) следующим образом: сначала он взял в каждом из интервалов [n?,(n+1)?] некую функцию X(t|?) с постоянной производной, равной с одинаковой вероятностью либо +v, либо ?v; далее он перешел к пределу этой функции (при v=const и ??0) и объявил, что получил верную функцию X(t)! Жевре был шокирован этой ошибкой. Я согласился с ним и подтвердил ошибочность статьи в письме, которое он зачитал свои коллегам в Дижоне. Башелье должности не получил. Узнав о моем участии в этом деле, он затребовал объяснений, каковые я ему немедля предоставил, однако они не убедили его в ошибочности его рассуждений. Думаю, нет нужды вспоминать здесь об иных прямых последствиях этого инцидента.

Я благополучно забыл о нем и не вспоминал до 1931 г., когда при чтении фундаментальной работы Колмогорова наткнулся на слова «der Bacheliers Fall». Я просмотрел другие работы Башелье и обнаружил, что та прошлая ошибка, от которой он так и не отказался, не помешала ему получить выводы, которые были бы верны, если бы вместо v=const он записал v=const??^?? , и что еще до Эйнштейна и Винера Башелье удалось разглядеть некоторые важные свойства так называемой функции Винера (или Винера – Леви), а именно: уравнение диффузии и распределение .

Мы помирились. Я написал ему о своем сожалении, что впечатление, произведенное одной ошибкой в начале статьи, отвратило меня от дальнейшего чтения работы, содержащей так много интересных мыслей. Он ответил длинным письмом, в котором выразил большой энтузиазм в отношении продолжения исследований».

То, что Леви довелось сыграть столь неприглядную роль, поистине трагично, поскольку его собственная карьера, как мы вскоре увидим, также едва не оказалась погублена из-за того, что его работы были недостаточно строги.

Перейдем теперь ко второй, более серьезной, причине карьерных проблем Башелье. Причина эта заключается в названии его диссертации, о котором я до сих пор не упомянул (намеренно, разумеется) и которое выглядит так: «Математическая теория спекуляций». Название это никоим образом не относится к спекуляциям философским (например, о природе случайности); скорее, здесь имеются в виду спекуляции в «стяжательском» смысле, т.е. получение доходов за счет падений и повышений цен на рынке консолидированных государственных облигаций (тех самых, которые французы называют «la rente»). Упомянутая Леви функция X(t) как раз и имеет своим значением цену этих облигаций в момент времени t.

Предвестником профессиональных трудностей, ожидавших Башелье в результате выбора такого названия, могло бы послужить деликатно замечание Анри Пуанкаре (который писал официальную рецензию на диссертацию) о том, что «тема работы несколько отлична от тех, над какими имеют обыкновение работать наши кандидаты». Кто-то может сказать, что Башелье не следовало отдавать свою диссертацию на рассмотрение математикам, вовсе к этому не расположенным (надо сказать, что французские профессора того времени понятия не имели о том, что тему диссертации можно назначать заранее), однако у Башелье просто не было выбора: предыдущую степень он получил за математическое исследование, а за преподавание математики отвечал именно Пуанкаре (хотя исследованиями в области теории вероятности он практически не занимался).

Трагедия Башелье в том, что он был человеком прошлого и будущего, но не настоящего. Человеком прошлого его можно назвать потому, что он работал с историческими корнями теории вероятности, которая, как известно, начиналась с исследования азартных игр. Стохастические процессы в непрерывном времени он решил ввести, опираясь на ту непрерывную азартную игру, которая называется «La Bourse». В то же время он был человеком будущего как в математике (свидетельством тому может служить приведенный выше отрывок из письма Леви), так и в экономике, где он известен как автор теоретико-вероятностного понятия «мартингал» (в котором должным образом отражены понятия честной игры и эффективного рынка, см. главу 37); кроме того, он намного опередил свое время в понимании многих частных аспектов неопределенности в применении к экономике. Самую большую славу принесла Башелье концепция, согласно которой цены следуют броуновскому процессу. К сожалению, ни одно из официальных научных сообществ того времени не оказалось в состоянии понять и принять его. Для распространения идей, столь несоответствующих времени, требуется талант политика, а таким талантом Башелье, по всей видимости, не обладал.

Для того чтобы выжить и продолжать работать в подобных условиях, Башелье должен был очень хорошо представлять себе важность своей работы. В частности, он прекрасно понимал, что является создателем теории диффузии вероятности. В неопубликованной «Записке», которую Башелье написал в 1921 г. (в очередной раз хлопоча о какой-то оставшейся неизвестной академической должности), он заявил, что его главным вкладом в науку было введение в нее «образов, извлеченных из явлений природы; среди этих образов, например, теория излучения вероятности, в которой абстракция уподобляется энергии – странное и неожиданное сочетание и в то же время отправная точка для дальнейшего движения вперед. Именно эту концепцию имел в виду Анри Пуанкаре, когда писал: «Мсье Башелье демонстрирует оригинальный и педантичный склад ума».

Фраза Пуанкаре взята из уже упоминавшейся рецензии на докторскую диссертацию Башелье, из каковой рецензии я позволю себе привести еще одну цитату: «Способ, которым кандидат получает закон Гаусса, весьма оригинален; еще более интересно то, что это же рассуждение можно, с небольшими изменениями, распространить и на теорию ошибок. Само рассуждение приведено в главе, которая может, на первый взгляд, показаться весьма странной, благодаря, в первую очередь, названию – «Излучение вероятности». По сути дела, автор прибегает здесь к сравнению теории вероятности с аналитической теорией распространения теплового излучения. По небольшом размышлении становится ясно, что аналогия вполне действенна, а сравнение – обоснованно. К этой задаче почти без изменений применимо рассуждение Фурье, несмотря на то обстоятельство, что создавалось оно для совершенно иных целей. Очень жаль, что автор не разработал глубже эту часть своей диссертации»,

Таким образом, Пуанкаре увидел-таки, что Башелье подошел к порогу создания теории диффузии. Но Пуанкаре уже тогда был печально знаменит своими провалами в памяти. Несколькими годами спустя он принял активное участие в обсуждении броуновской диффузии, однако о диссертации Башелье 1900 г. к тому времени, очевидно, забыл.

Обратимся еще раз к «Записке» Башелье: «1906: Theorie des probabilites continues. Эта теория не имеет совершенно никакого отношения к теории геометрической вероятности, рамки которой весьма ограничены. Это наука более высокого уровня сложности и общности, нежели исчисление вероятностей. Концепция, анализ, метод и все остальное в ней ново и оригинально. 1913: Probabilites cinematiques et dynamiques. Оригинальная идея этих приложений теории вероятности к механике принадлежит исключительно автору и ниоткуда не заимствована. Подобной работы никто и никогда не проводил. Концепция, метод, результаты и все остальное в ней ново».

Злополучным авторам академических «Записок» не приходится быть излишнее скромными, и Луи Башелье и в самом деле до некоторой степени преувеличил свои заслуги. Более того, в «Записке» нет ни намека на то, что Башелье прочел хоть что-нибудь из того, что выходило в двадцатом веке. А современники в очередной раз самым прискорбным образом проигнорировали все его красноречие и отказали ему в получении должности, на которую он претендовал!

Больше мне о Луи Башелье ничего не известно.

Цитаты из Пуанкаре приводятся (с любезного разрешения владельцев) по оригиналу рецензии, хранящемуся в Архиве Университета имени Марии и Пьера Кюри (Париж), преемнике архивов бывшего парижского Факультета наук. Читая этот документ, написанный тем же прозрачным стилем, что и б?льшая часть научно-популярных работ Пуанкаре, приходишь к мысли о необходимости публикации как можно в более полном объеме личной и служебной переписки Пуанкаре. Имея в распоряжении лишь его монографии и «Собрание сочинений», практически невозможно составить сколько-нибудь адекватное представление о разносторонней и чрезвычайно интересной личности Пуанкаре.