Математика и литература

Математика и литература: можно ли с помощью формул описать произведения Пушкина и Чехова

Можно ли разложить литературу на формулы? Математика помогает анализировать структуру текста, выявлять закономерности в сюжете и даже предсказывать авторский стиль. Рассказываем, как теория графов, золотое сечение и теория вероятностей работают в произведениях Пушкина, Тургенева и Чехова — и почему формулы не заменят живое чтение.
Виктория Кутузова
Автор Наука Mail

Казалось бы, что общего между строгими математическими расчетами и вдохновенной художественной прозой? Оказывается, больше, чем можно представить. Математика не просто помогает анализировать тексты — она раскрывает их скрытую структуру, словно рентген, просвечивающий страницы книг.

Царица наук: место математики в литературе

Математические формулы, на первый взгляд, далеки от литературы. Однако они могут быть очень интересны для анализа текста. Представьте себе, что литературное произведение — это сложная система, где персонажи, сюжетные линии и темы взаимодействуют друг с другом. Эти взаимодействия можно попытаться описать математически.

Например, можно использовать теорию графов для анализа взаимоотношений между персонажами. Каждый персонаж представляется как узел графа, а связи между ними — как ребра. Сила связи может отражать частоту их взаимодействий или значимость их отношений. Анализируя структуру графа, можно выявить центральных персонажей, влиятельные группы и даже предсказать развитие конфликтов.

Открытая книга, из которой летят цифры
Литература и математикаИсточник: Freepik

Другой пример — использование фрактальной геометрии. Структура текста, особенно в сложных и нелинейных произведениях, может обладать самоподобием, то есть повторять себя на разных уровнях. Фрактальные характеристики могут отражать сложность сюжета, глубину персонажей и даже ритм повествования.

А математические модели, использующие аппарат теории вероятностей, позволяют анализировать частоту использования слов, ритмическую структуру стихов и даже предсказывать авторство.

Однако сводить литературу к набору формул — значит, упустить ее суть. Математика может помочь в анализе, но не заменит интерпретацию, эмоциональное воздействие и культурный контекст.

Использование математических моделей может дополнить традиционный анализ литературы, предложить новые инструменты для понимания структуры и динамики текста, выявить закономерности, которые могут быть неочевидны при обычном чтении. Это как смотреть на картину через другую линзу, раскрывая скрытые слои смысла и структуры.

Наглядный пример: решение литературных задач

Чтобы стало яснее, как математический анализ используется в литературных произведениях, рассмотрим конкретные примеры.

Например, известную басню Ивана Крылова можно свести к решению задачи на векторы.

«Когда в товарищах согласья нет,
На лад их дело не пойдет,
И выйдет из него не дело, только мука.
Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись
И вместе трое все в него впряглись;
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвется в облака,
Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.
Кто виноват из них, кто прав — судить не нам;
Да только воз и ныне там.».

Решение задачи. Докажем, почему воз не сдвинется с места: выполним сложение векторов — движения лебедя и щуки по правилу параллелограмма. Диагональ параллелограмма будет суммой двух векторов. Вектор движения рака будет направлен в противоположную сторону, значит, сумма этих векторов будет равна 0. Поэтому воз не двинется с места.

Рука рисует график мелом на доске
МатематикаИсточник: https://ru.freepik.com/

Или другой пример из произведения И. С. Тургенева «Муму».

«Из числа всей ее челяди самым замечательным лицом был дворник Герасим, мужчина двенадцати вершков роста, сложенный богатырем и глухонемой от рожденья.».

Узнаем рост Герасима из рассказа «Муму»:

1 вершок ≈ 4,5 см.

12 * 4,5 см = 54 см.

При использовании вершков для измерения роста людей в вершках указывался не собственно рост, а только то, насколько он превосходил два аршина. Поэтому рост дворника вычисляется так: 2 аршина 12 вершков 2 * 72 + 12 * 4, 5 = 198 см. Рост Герасима 198 см.

Рассмотрим действие математики в стихотворных размерах. Существует 5 классических размеров.

  1. Ямб: стихотворная строка, все ударные слоги которой четны, 2n+2 (аАаАаА….).
  2. Хорей: все ударные слоги нечетны, 2n+1 (АаАаАа…).
  3. Дактиль: все ударные слоги имеют формулу 3n+1 (АааАааАааА…).
  4. Амфибрахий: 3n+2 (аАааАааАа…).
  5. Анапест: 1, или 3n +3, (АаАааАааАааА…).

То есть n=0,1,2. Например, хрестоматийное стихотворение Некрасова «одержИмый холОпским недУгом/ ЦЕлый гОрод с какИм-то испУгом» записывается как ааАааАааАа / АаАааАааАа — первая его строка — чистый анапест, вторая имеет первый ударный слог.

Важно понимать, что такой подход не заменит традиционный литературоведческий анализ, но может предоставить дополнительные данные и выявить скрытые закономерности в тексте.

Правило пропорции: золотое сечение в литературе

Золотое сечение (или правило золотой пропорции) предполагает деление целого на две части таким образом, чтобы большая часть относилась к меньшей как целое к большей. Эта пропорция, примерно равная 1,618, встречается в природе, искусстве и, конечно, в литературе.

В литературе применение золотого сечения часто проявляется в структуре повествования. Кульминационный момент или поворотный пункт произведения может располагаться примерно на 61,8% от начала. Это может быть момент наивысшего напряжения, принятия важного решения героем или раскрытия ключевой информации.

Книги и цифры
Литература и математикаИсточник: Freepik

Для чего же применяется это правило? Такое расположение кульминации создает ощущение гармонии и баланса. Первая часть, которая предшествовала кульминации, подготавливает читателя к решающему моменту, а вторая часть показывает последствия и развязку.

Примеры использования золотого сечения можно найти в классической литературе. Существует мнение, что многие романы и пьесы структурированы с учетом этой пропорции, хотя автор мог и не осознавать этого. Золотое сечение может проявляться не только в расположении ключевых событий, но и в развитии персонажей, построении диалогов и даже в распределении тем в произведении.

Однако золотое сечение в литературе — это скорее принцип, чем жесткое правило. Авторы могут сознательно или интуитивно использовать эту пропорцию для того, чтобы создать более сбалансированное и гармоничное произведение.

В литературе можно найти интересные примеры проявления принципа золотого сечения.

  1. Например, в повести Тургенева «Ася» ключевой момент, определяемый словом «вчера», приходится на XXI главу. В этой главе, состоящей из 776 слов, указанное слово занимает 481-ю позицию, что соответствует 62% от общего объема главы, что близко к пропорции золотого сечения.
  2. В рассказе Чехова «Дама с собачкой» кульминация, подтвержденная математическим анализом, связана со словами «приехал он». Эта фраза является переломной точкой в развитии сюжета.
  3. В стихотворении Лермонтова «Бородино» композиция также отражает принцип золотого сечения. Стихотворение разделено на вступление и основную часть, которая, в свою очередь, делится на описание ожидания боя и описание самого боя. Граница между этими двумя частями соответствует кульминационному моменту и находится в точке, близкой к золотому сечению.
  4. В стихотворении Пушкина «Из Пиндемонти», состоящем из 21 строки, 13-я строка, заканчивающаяся на словах «их права и ценности», делит стихотворение на две части (13 и 8 строк) в пропорции, приближенной к золотому сечению.
Стопка книг
ЛитератураИсточник: m24.ru

Две стороны одной медали: эмоции против логики

С одной стороны, математика — это язык, который идеально подходит для описания структуры, закономерностей и отношений. С другой стороны, литература — это искусство, которое обращается к чувствам, эмоциям, моральным дилеммам и субъективным переживаниям. Эти аспекты произведения трудно, если вообще возможно, свести к набору формул. Эмоциональное воздействие, интерпретация символов, многозначность смысла — все это ускользает от строгих математических рамок.

Книги и цифры
Литература и математикаИсточник: Freepik

Таким образом, хотя математика может предоставить инструменты для анализа литературного произведения, она не способна полностью описать или объяснить его. Литература выходит за рамки чистой структуры и закономерностей, она требует понимания контекста, культуры, истории и, прежде всего, человеческой души. Формулы могут быть полезным инструментом, но они никогда не заменят глубокого и вдумчивого прочтения.

О том, какую роль математика способна сыграть в биологии читайте в другом материале Наука Mail.