Matematicianul rus Nikolai Ivanovich Lobachevskii

Matematicianul rus Nikolai Ivanovich Lobachevskii este unul dintre primii descoperitori ai unui sistem intern consistent de geometrie non-Euclidiană. Ideile sale revoluționare au avut profunde implicații pentru fizica teoretică, în special pentru teoria relativității.

Născut în Rusia, într-o familie săracă de oficiali guvernamentali, Lobachevskii a urmat cursurile de medicină ale Universității Kazan. Cu toate acestea, un an mai târziu, întâlnirea cu profesorul german de matematici pure Johann Martin Bartels și astronomul J. J. Littrow l-au făcut să-și îndrepte atenția către domeniu matematicii și al științei. Astfel, sub îndrumarea celor 2, și-a finalizat studiile în anul 1811 cu o diplomă în fizică și matematică..

Prima sa lucrare, cu titlul ” Teoria mișcării eliptice a corpurilor cerești”, a fost finalizată în anul următor. În anul 1814 a devenit asistent universitar, devenind după doar 2 ani profesor extraordinar. În 1820, devine șeful catedrei de matematică al Universității Kazan ca urmare a plecării mentorului să, profesorul Bartels la Universitatea din Dorpat, Estonia.  În anul 1822 devine profesor de matematici pure cu drepturi depline, ocupând locul vacant al lui Bartels.

Contribuția deosebită a lui Nikolai Ivanovich Lobachevskii la dezvoltarea matematicilor moderne începe cu al 5-lea postulat al Elementelor lui Euclid.  O versiune modernă a postulatului afirmă: Printr-un punct din afara unei linii date, doar o singură linie poate fi paralelă cu linia dată.

De la apariția Elementelor lui Euclid, de acum peste 2000 de ani, numeroși matematicieni au încercat să deducă postulatul dreptelor paralele, din alte postulate și axiome existente.

Gauss, care a fost determinat să  obțină dovada acestui postulat încă din 1792, renunță la încercările sale în anul 1813, când adoptă abordarea lui Girolamo Saccheri, primul care a încercat să obțină dovada acestui postulat prin reducere la absurd. În cele din urmă, Gauss ajunge la concluzia că geometrii diferite de cele ale lui Euclid erau posibile. Însă, această incursiune era destul de puțin împărtășită cu alți matematicieni ai vremii.

Dintre toți fondatorii geometriei non- Euclidiene, doar Lobachevskii  a avut tenacitatea și perseverența de a dezvolta și publica noul său sistem al geometriei, contrar criticilor din lumea academică. Prin intermediul manuscrisului din 1823, Lobachevskii își prezintă preocupările nu doar pentru teorial paralelelor, ci și legat de realizarea sa referitoare la faptul că  majoritatea dovezilor în favoarea celui de al 5-lea postulat ar reprezenta în majoritatea cazurilor  explicații destul de vagi și nu dovezi matematice în adevăratul sens al cuvântului.

Deducțiile lui Lobachevskii produc o geometrie pe care acesta o numește “imaginară”, o geometrie cu o armonie și o consistență internă, dar diferită față de cea tradițională, a lui Euclid. În 1826, publică lucrarea ” Scurtă prezentare a principiilor geometriei cu dovada viguroasă a teoriei paralelelor”. Din 1835 până în 1855 își dedică munca rafinării geometriei sale imaginare, ultima lucrare fiind ”Pangeometria”. Gauss îl citează pe Lobachevskii în lucrarea Investigații geometrice depre teoria paralelelor, publicată în 1840, și îl recomandă pentru statutul de membru al Societății Göttingen. În afară de recunoașterea lui Gauss, geometria lui Lobachevskii nu a mai primit susținere din lumea matematicii pe parcursul vieții sale.

În  sistemul său geometric, Lobachevskii a presupus că printr-un punct dat aflat în afara unei linii date, cel puțin două linii drepte pot fi trasate fără să se intersecteze cu linia dată. Comparând geometria lui Euclid cu cea a lui Lobachevskii’s, diferențele sunt neglijabile. Pentru a avea o bază fizică a geometriei sale, Lobachevskii apelează la obsarvațiile și măsurătorile astronomice, încercarea sa ducând la eșec din cauza distanțelor și complexităților implicate.  Însă, în 1868 Eugenio Beltrami demonstrează existența unei suprafețe- o pseudosferă- cu proprietăți corespunzătoare geometriei lui Lobachevskii. Cu timpul, geometria acestuia și-a găsit aplicații în teoria numerelor complexe, teoria vectorilor și teoria relativității.

Adevărata recunoaștere a contribuției extraordinare la dezvoltarea geometriei non-Euclidiene a matematicianului Nikolai Ivanovich Lobachevskii a venit la ani după moartea sa.  Unul dintre cele mai mari tribute a venit din partea matematicianului și filosofului britanic William Kingdon Clifford, care a menționat în lucrarea ”Lecturi și eseuri” : “Ceea ce Vesalius a fost pentru Galen, ceea ce Copernicus a fost pentru Ptolemy, așa a fost Lobachevskii pentru Euclid.”

David Emmanuel- unul dintre cei mai importanți matematicieni români

Deși născut într-o familie săracă și numeroasă, fără posibilități materiale, pasiunea lui David Emmanuel pentru matematică și ambiția sa l-au făcut să ajungă la cele mai bune școli, reușind astfel să-ți desăvârșească studiile. Pentru a se putea întreține, încă de pe vremea când era elev, oferea meditații la matematică.

Doctor în matematici la Sorbona

Înfruntând nenumărate greutăți, reușește în cele din urmă să plece la Paris, pentru a urma cursurile de matematici superioare ale Facultății de Științe și ale École Pratique des Hautes Études. În anul 1879 își ia doctoratul  cu teza Étude des intégrales abéliennes de troisième espèce, devenind al doilea român doctor în matematici la Sorbona, după Spiru Haret.

Integralele abeliene se aseamănă unui număr infinit, singura deosebire între aceastea se realizează prin spețe. Cele de speța întâi nu devin infinite în niciun punct al curbei, pe când cele de speța a doua devin infinite, precum o funcție rațională. În teza sa, matematicianul David Emmanuel a studiat integralele abeliene de speța a treia, integrale ce devin infinite, asemenea unui logaritm.

Prin intermediul tezei sale, matematicianul a reușit să găsească toate proprietățile integralelor abeliene de speța a treia. În cercetarea lui a utilizat funcția lui Jacobi și studiile lui Briot, profesorul său.

Elevii săi- matematicienii de frunte de mai târziu

Profesor cu spirit modern, David Emmanuel devine, pe rând,  profesor suplinitor la Catedra de Algebră și Geometrie Analitică la Facultatea de Științe din București, apoi la Școala Specială de Artilerie și Geniu.

În 1882 intră ca profesor de

algebră superioară și de teoria funcțiilor la facultatea de Știință a Universității din București, rămânând în această activitate timp de mai multe decenii. Aici, în 1888, a ținut primele cursuri de teoria grupurilor și de teoria lui Galois.

Toți matematicienii de frunte de mai târziu s-au considerat elevii lui. Printre studenții săi cei mai notabili se pot enumera, Țițeica, Lalescu, Davidoglu, Pompeiu, Sanielevici, Myller, Stoilow, Onicescu, Moisil, Nicolescu, Vâlcovici, Froda și alții.

Președintele primului congres de matematică din România

David Emmanuel a fost președintele primului congres de matematică desfășurat în România, desfășurat în Aula Magna a Universității din Cluj, la data de 9 mai 1929.

A fost președinte de onoare al Biroul Congresului. Parte din Congres au fost și Gheorghe Țițeica, Dimitrie Pompeiu și I. Ionescu, în calitate de președinți, iar Petru Sergescu a avut rolul de secretar general. Lucrările s-au desfășurat pe patru secțiuni: Algebră și Analiză (prezidată de Simion Stoilow și Constantin Popoviciu), Geometrie (prezidată de Simion Sanielevici), Matematici aplicate (prezidată de Em. Filipescu, Theodor Angheluță și A. Maior), Istoria și didactica matematicii (prezidată de G. Bratu, G. Iuga și Octav Onicescu) [1].

A pus bazele matematicii moderne românești

Activitatea sa științifică a avut la bază studiul teoriei funcțiilor eliptice.  David Emmanuel a obținut diverse rezultate originale în acest domeniu, îmbinând ideile lui Weierstrass cu cele ale lui Cauchy. Spiritul riguros al lui Cauchy, Puiseux, Briot, Bouquet și-au pus amprenta asupra cercetărilor sale.

Activitatea intensă în calitate de profesor de matematică, prin susținerea cursurilor de teoria grupurilor și a celor referitoare la teoria lui Galois, au inspirat generații de studenți, viitori matematicieni de seamă ai țării.

Având în vedere toate acestea, putem spune cu tărie că David Emmanuel a pus bazele matematicii moderne din România.

Alan Turing – parintele computerului si a inteligentei artificiale (1912-1954)

Alan Turing a fost un matematician și criptograf britanic născut pe 23 iunie 1912. El este considerat „părintele“ computerelor și al inteligenței artificiale, preconizând că mașinile vor putea gândi, chiar dacă nu o vor face identic oamenilor. În fapt, există și un test care îi poartă numele pentru a verifica dacă un computer poate fi considerat om.
Profesorii lui Alan Turing au recunoscut ,inca de pe vremea cand acesta era elev,ca este un copil precoce,mai ales la matematica si la stiinte.

Toti l-au incurajat, cu exceptia profesorilor si a directorului de la Scoala Sherbourne, unde s-a inscris la varsta de 14 ani.Programa de la Sherbourne punea accent puternic pe invatarea limbii latine si pe studierea literaturii clasice din Roma Antica. Lui Alan nu-i placeau clasicii romani deloc – dorea sa se ocupe numai de matematica elementara, putea sa rezolve probleme complexe.

In ciuda obiectiilor aduse de profesorii sai, Turing s-a dedicat pana la urma matematicii, luandu-si , intr-un final, doctoratul la Universitatea Princeton din Statele Unite.

In timpul petrecut la Princeton si-a dezvoltat interesul pentru criptologie,studiul codurilor.Intors in Anglia, s-a angajat la Scoala Guvernamentala pentru coduri si Cifruri.

Odata cu izbucnirea celui de-al Doilea Razboi Mondial,in 1939,Turing a inceput sa lucreze la Bletcheley Park,mosie de la tara pe care guvernul britanic o transformase in centru de cercetari ultrasecrete.Aici S-au adunat unii dintre cei mai sclipitori matematicieni si criptografi din tara pentru a sparge codurile naziste,mai ales codurile Enigma,considerat cel mai greu de descifrat cifru creat vreodata.Anterior,sparagatorii de coduri abordasera cifrurile asemenea traducerii unei limbi straine,dar Turing si colegii sai stiau ca cifrurile naziste erau infinit mai sofisticate,asa ca s-au folosit de analiza matematica pentru a sparge codurile.

Turing nu numai ca a gasit cheia pentru a sparge codul Enigma,dar a reusit sa rezolve si codul folosit de marina nazista,ceea ce a condus la victoria Aliatilor in Batalia pentru Atlantic.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

Citat din Testeaza-ti IQ-ul Matematic de Thomas J.Craughwell

Ce a facut fiecare Bernoulli?

Familia elvetiana Bernoulli a avut o imensa influenta asupra dezvoltarii matematicii.De-a lungul a patru generatii,membrii ei au avut contributii importante atat in matematica pura,cat si in cea aplicata.Prezentati adesea ca o mafie a matematicii,membfrii familiei Bernoulli si-au inceput carierele in drept, medicina sau teologie,pentru a deveni ulterior matematicieni profesionisti sau amatori.
Multe notiuni matematice poarta numele de Bernoulli. In locul unor detalii biografice,iata un rezumat a ce a facut fiecare.

Jacob I (1654-1705)

Coordonatele polare, formula pentru raza de curbura a unei curbe plane.Curbe speciale,precum lantisorul si lemniscata.
A demonstrat ca o izocrona (o curba de-a lungul careia un corp va cadea cu o viteza verticala uniforma) este o cicloida inversata.
S-a ocupat de figurile izoperimetrice,care au cea mai mica lungime in diferite conditii,ceea ce va conduce mai tarziu la calculul variatiilor.Pionier al studiului probabilitatilor si autor al primei carti cu acest subiect, Ars Conjectandi.a cerut sa I se incrusteze pe piatra tombala o spirala logaritmica, impreuna cu inscriptia Eadem mutata resurgo(Voi reveni acelasi ,si totusi schimbat).

Johann I(1667-1748)

A dezvoltat calculul diferential si l-a promovat in europa.Elevul sau,marchizul de L’Hospital, a inclus in descoperirile lui Johann in primul manual de calcul diferential.”Regula lui L’Hospital” pentru evaluarea limitelor care se reduc la 0/0 I se datoreaza lui Johann.A scris despre optica (reflectia si refractia), traiectorii ortogonale ale familiilor de curbe,lungimea curbelor si evaluarea ariilor prin serii,trigonometrie analitica si functia exponentiala,brachistocrona(curba cu cea mai rapida panta), lungimea cicloidei.

Nicolaus I (1687-1759)

A ocupat catedra de matematica a lui Galileo la Padova.A scris despre geometrie si ecuatii diferentiale.Ulterior a predat logica si dreptul.A fost un matematician inzestrat,dar nu foarte productiv.A corespondat cu Leibniz,Euler si altii-descoperirile sunt raspandite in 560 de documente de corespondenta.
A formulat Paradoxul St.Petersburg din teoria probabilitatilor.
A criticat folosirea abuziva de catre Euler a seriilor divergente.a supravegheat publicarea lucrarii Ars Conjectandi a lui Jacob Bernoulli.L-a sprijinit pe Leibniz in disputa cu Newton.

Nicolaus II (1695-1726)

A fost chemat la academia din St.Petersburg si a murit inecat opt luni mai tarziu.A discutat paradoxul St. Petersburg cu Daniel.

Daniel (1700-1726)

Este cel mai celebru dintre cei trei fii ai lui Johann.A lucrat in probabilitati, astronomie, fizica si hidrodinamica.
Hidrodinamica publicata de el in 1738 contine principiul lui Bernoulli privind relatia dintre presiune si viteza.A scris despre maree,teoria cinetica a gazelor si vibratia corzilor.Pionier al studiului ecuatiilor cu derivate partiale.

Johann II (1710-1790)

Era cel mai tanar dintre cei trei fii ai lui Johann.A studiat dreptul, dar a devenit profesor de matematica la Basel. A lucrat in teoria matematica a caldurii si a luminii.

Johann III (1744-1807)

Asemenea tatalui sau,a studiat dreptul,dar apoi s-a dedicat matematicii.A fost chemat la academia din Berlin la varsta de 19 ani.a scris despre astronomie,probabilitati si zecimale recurente.

Jacob II (1759-1789)

A avut lucrari importante in elasticitate,hidrostatica si balistica.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

„Citat din: Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”

 

Matematicieni romani si cateva din realizarile lor

Simion Stoilov (1887-1961), renumit matematician roman,care a contribuit la dezvoltarea scolii moderne de matematici de la noi.O parte dintre lucrarile lui sint legate de teoria multimilor si topologie.In 1936 devine membru al Academiei Romane.A fost profesor la Universitatea din Bucuresti, unde, pe langa cursul de teoria functiilor, a predat multe alte cursuri cu subiecte moderne de matematica.

Gheorgehe Lazar a pus bazele invatamantului matematic romanesc din Muntenia, asa cum, in acelasi timp, au facut-o Gheorghe Asachi in Moldova.Pentru scoala de la Sf, Sava, deschisa in 1816 si care a dat tarii primii ingineri, el a elaborat,traducand in romaneste,un curs de aritmetica teoretica,unul de geometrie si altul de trigonometrie.Aceasta scoala a functionat numai pana in 1821,cand s-a inchis odata cu izbucnirea revolutiei la care a luat parte si el ca prieten al lui Tudor Vladimirescu.

Spiru Haret s-a nascut la Iasi.In 1874, a trecut examenul de licenta in stiintele fizico-matematice la Universitatea din Bucuresti,dupa care si-a continuat studiile la Paris.Teza prezentata de el la Sorbona, in 1878, a avut un succes mondialpentru ca ea rezolva una dintre cele mai grele probleme de mecanica cereasca legata de drumul parcurs de planetele sistemului nostru solar.Chiar in 1878 Spiru Haret a fost numit profesor la Universitatea din Bucuresti.In aceasta calitate si apoi ca ministru al invatamantului el a contribuit la organizarea si modernizarea invatamantului de toate gradele,orientandu-l spre cercetarea stiintifica si aplicatii practice.Din 1879 a fost ales membru al Academiei Romane.
Ca omagiu adus pentru contributia sa in domeniul astronomiei,Comisia internationala de denumiri pe Luna a hotarat in 1976, cand s-au sarbatorit 125 de ani de la nasterea savantului sa dea numele Spiru Haret unui caracter de pe partea invizibila a ei.

Ion Ionescu(1870-1946) a fost unul dintre cei mai activi si generosi animatori ai dezvoltarii invatamantului matematic romanesc.Impreuna cu alti profesori a intemeiat si a condus, pana la sfarsitul vietii , revista “Gazeta Matematica”. Pe langa activitatea sa de profesor la Scoala de Poduri si Sosele din Bucuresti si de inginer,el a aratat un deosebit interes pentru istoria matematicilor romanesti,publicand multe articole si lucrari de specialitate.O parte dintre aceste articole,impreuna c u altele de popularizare a matematicii, le-a adunat in doua volume sub titlul:Povestiri stiintifice.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

„ Citat din: Vechi si nou in matematica de Florica T. Campan ”

Isaac Newton si analiza matematica

Ce este analiza matematica ?

Analiza matematica se ocupa cu vitezele instantanee de variatie – cat de repede variaza o anumita cantitate chiar in acest moment ? Ca sa luam un exemplu fizic: un tren se deplaseaza pe o cale ferata; cat de repede se misca el chiar acum? Analiza matematica are doua ramuri principale:calculul diferential si calculul integral.

Calculul diferential ofera metode de calcul al vitezelor de variatie si are numeroase aplicatii geometrice, in particular gasirea tangentelor la curbe. Calculul integral procedeaza invers: data fiind viteza de variatie a unei anumite cantitati, el determina cantitatea insasi. Intre aplicatiile geometrice ale calculului integral se numara calculul ariilor si volumelor. Poate ca cea mai semnificativa descoperire e aceasta neasteptata conexiune intre doua probleme de geometrie clasica aparent fara legatura: determinarea tangentelor la curba si determinarea ariilor.

Inventarea analizei matematice

Inventarea analizei matematice a fost rezultatul cercetarilor anterioare legate de probleme aparent disparate, dar avand o unitate ascunsa. Printre ele se numara calculul vitezei instantanee a unui obiect in miscare cunoscand distanta parcursa de el la orice moment de timp, gasirea tangentei la o curba, gasirea lungimii unei curbe, gasirea valorilor maxima si minima ale unei cantitati variabile, gasirea ariei unei figuri plane si a volumului unui corp tridimensional.Anumite idei si exemple importante au fost aduse de Fermat, Decartes si un englez mai putin cunoscut, Isaac Barrow, dar metodele erau valabile doar pentru probleme particulare. Se simtea nevoia unei metode generale.

Principalii creatori ai analizei matematice au fost Gottfried Wilhelm Leibniz si Isaac Newton

Newton a copilarit la o ferma din satucul Woolsthorpe din Lincolnshire.Tatal lui murise cu doua luni inainte de nasterea sa iar mama lui administra ferma.A invatat la scoala din localitate , fara sa dovedeasca alt talent decat indemanarea in manevrarea jucariilor mecanice. O data a construit un balon cu aer cald si l-a testat cu pisica familiei drept pilot; nici balonul, nici pisica n-au mai fost vazute vreodata. A intrat la Trinity College din Cambridge, cu rezultate destul de bune la examenul de admitere – in afara geometriei.Ca student, n-a facut mare impresie in primii ani de studiu.

Apoi in 1665, marea ciuma a inceput sa devasteze Londra si zonele invecinate, iar studentii au fost trimisi acasa inainte ca acelasi lucru sa se intample la Cambridge. Intors la ferma familiala, Newton a inceput sa mediteze mult mai profund la temele stiintifice si matematice.

Gravitatia

In anii 1665-1666 a conceput legea gravitatiei pentru a explica miscarea planetelor,a elaborat legile mecanicii pentru a explica si analiza miscarea oricarui corp sau particule, a inventat atat calculul diferential, cat si cel integral si a facut mari progrese in optica. Ca de obicei, nu-si publica nici una din lucrari, intorcandu-se linistit la Trinity pentru a-si lua licenta si a fi ales fellow al colegiului.
A obtinut apoi postul de profesor lucasian de matematica, dupa demisia din 1669 a predecesorului sau, Barrow.

Gottfried Wilhelm Leibniz si Isaac Newton au fost creatorii analizei matematice .
Doi dintre prietenii sai, Isaac Barow si Edmond Halley, I-au recunoscut remarcabilele inzestrari si l-au incurajat sa-si publice rezultatele.Lui Newton nu-i placea sa fie criticat, iar cand , in 1672, si-au publicat ideile despre lumina, lucrarea sa a declansat o furtuna de critici, ceea ce i-a accentuat retinerea de a-si incredinta gandurile tiparului.A continuat totusi sa publice sporadic si a scris doua carti.Si-a dus mai departe ideile despre gravitatie, iar in 1684 Halley a incercat sa-l convinga sa-si publice rezultatele.Dar pe langa aversiunea lui Newton fata de critica mai exista un obstacol tehnic.

Fusese nevoit sa modeleze planetele ca particule punctiforme, cu masa nenula, dar cu volumul nul, ceea ce el simtea ca este nerealist si va va provoca obiectii.Ar fi vrut sa inlocuiasca punctele nerealiste prin sfere pline, dar nu putea demonstra ca atractia gravitationala a unei sfere e aceeasi cu cea a unei particule punctiforme de aceeasi masa.
In 1686 a reusit sa umple aceasta lacuna, iar Principia a vazut lumina tiparului in 1687. Lucrarea continea multe idei noi.Cele mai importante erau legile matematice ale miscarii, extinzand rezultatele lui Galilei, si gravitatia, bazata pe legile gasite de Kepler.

Principala lege de miscare a lui Newton (mai exista si altele) spune ca acceleratia unui corp aflat in miscare inmultita cu masa lui este egala cu forta care actioneaza asupra corpului.viteza este derivata spatiului, iar acceleratia este derivata vitezei.
Legea gravitatiei spune ca toate particulele de materie se atrag reciproc cu o forta proportionala cu masele lor si invers proportionala cu patratul distantei dintre ele. De exemplu, forta cu care Pamantul este atras de Luna ar deveni de patru ori mai mica daca luna ar fi impinsa la o distanta de doua ori mai mare, sau de noua ori mai mica daca distanta s-ar tripla.Din nou, deoarece legea se refera la forte, ea implica derivata a doua a spatiului.
Newton a dedus aceasta lege din cele trei legi ale miscarii planetare stabilite de Kepler.

Deducerea publicata de el era o capodopera de geometrie euclidiana clasica.Newton a ales acest stil de prezentare deoarece el implica o matematica familiara, si deci nu era usor de criticat.Dar mai multe aspecte atinse in Principia isi datoreaza geneza inventiei newtoniene inca nepublicate a analizei matematice.
Unul dintre primele sale studii pe aceasta tema a fost o lucrare intitulata Asupra analizei prin intermediul ecuatiilor cu un numar infinit de termeni , pe care a prezentat-o catorva prieteni in 1669. In limbaj modern, el se intreba care este ecuatia unei functii f (x), daca aria de sub graficul ei este de forma x.
In 1671 a scris un tratat extins, Metoda fluxiunilor si a seriilor infinite .Prima sa carte de analiza matematica a fost publicata in 1711;a doua a aparut in 1736.E limpede ca pe la 1671 Newton ajunsese la ideile fundamentale ale analizei matematice.
Criticii acestui procedeu, in special episcopul George Berkley in cartea sa din 1734, Analistul, discurs adresat unui matematician necredincios, au aratat ca este ilogic sa imparti numaratorul si numitorul la 0,daca ulterior 0 este adus la O.
Intr-adevar, procedeul ascunde faptul ca fractia este in realitate 0/0, fractie ce nu are sens.

La ce ne ajuta analiza matematica

Una dintre primele aplicatii ale calculului diferential si integral pentru intelegerea fenomenelor naturale a fost legata de problema formei unui lant lasat sa atarne.
Unii matematicieni credeau ca raspunsul este o parabola, altii nu erau de acord.In 1691 Leibniz, Christian Huygens si Bernoulli au publicat fiecare cate o propunere de solutie .Cea mai clara era a lui Bernoulli. El a scris o ecuatie diferentiala care descria pozitia lantului, bazata pe mecanica newtoniana si pe legile de miscare ale lui Newton.
S-a dovedit ca solutia nu era o parabola, ci o curba numita lantisor. Cablurile podurilor suspendate sunt insa parabolice. Diferenta apare deoarece aceste cabluri sustin atat greutatea podului, cat si propria lor greutate. Si acest lucru poate fi demonstrat folosind calculul diferential.
Ecuatiile diferentiale sunt omniprezente in stiinta: sunt de departe mijlocul cel mai raspandit de modelare a sistemelor naturale. Se folosesc, de pilda, pe larg pentru a calcula traiectoriile sondelor spatiale, cum ar fi misiunea Mariner catre Marte, cele doua nave Pioneer care au explorat sistemul solar si ne-au transmis imagini atata de minunate ale planetelor Jupiter, Saturn, Uranus si Neptun, sau vehiculele robot cu sase roti Spirit si Opportunity, care au cercetat Planeta Rosie.
Misiunea Cassini, care exploreaza planeta Saturn si satelitii ei, este un alt exemplu.Intre descoperirile

ei se numara existenta lacurilor de metan si etan lichid pe satelitul Titan al lui Saturn. Desigur, calculul diferential nu e unica tehnica folosita de misiunile spatiale – dar fara el aceste nave n-ar fi fost niciodata lansate.
Dintr-o perspectiva mai practica, orice avion care zboara,orice automobil care parcurge un drum, orice pod suspendat si orice constructie rezistenta la cutremure isi datoreaza partial proiactarea calculului diferential. Pana si descrierea modului in care variaza numeric populatiile de animale provine din ecuatiile diferentiale.Acelasi lucru este valabil pentru raspandirea epidemiilor,unde modulele analitice sunt folosite pentru a planifica cea mai eficienta cale de a interveni si de a impiedica o raspandire dezastruoasa.Un model recent pentru epidemia de febra aftoasa in Marea Britanie a dovedit ca strategia adoptata nu era optima.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.
„Citat din: Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”

Aryabhata, Bahmaguta, Mahavira si Bhaskara – principalii matematicieni indieni

Principalii matematicieni indieni au fost Aryabhata (nascut in 476 D.Cr), Brahmagupta (nascut in 598 d.Cr), Mahavira (secolul IX) si Bhaskara (nascut in 1114). De fapt, ei ar trebui numiti astronomi, deoarece matematica era considerata pe atunci o tehnica astronomica. Matematica,atata cata exista,aparea in texte de astronomie, nu era privita ca un domeniu de sine statator.

Aryabhata  spune ca a scris cartea sa Aryabhatiya la varsta de 23 ani.Desi scurta, sectiunea de matematica a cartii este consistenta:un sistem alfabetic al numeralelor, reguli de aritmetica, metode de rezolvare a ecuatiilor liniare sau patratice, trigonometrie (inclusiv functia sinus si “sinusul invers”).
Exista de asemenea o excelenta pentru numarul pi:3.1416.

       Brahmagupta este autorul a doua carti: Brahma Sputa Siddhanta si Khanda Khadyaka.Prima e cea mai importanta; este un text de astonomie cu mai multe sectiouni de matematica, cu aritmetica si echivalentul verbal al algebrei elementare.A doua carte include o metoda remarcabila pentru tabelele de interpolare a functiei sinus – aflarea sinusului unui unghi folosind sinusurile unui unghi mai mare si unuia mai mic.

       Mahavira era jainist si a introdus multa matematica jainista in cartea sa Ganita Sara Samgraha. Aceasta include mare parte din continutul cartilor lui Aryabhata si Brahmagupta, dar merge mult mai departe si e mai complexa.
Ea cuprinde fractii, permutari si combinatii, solutia ecuatiilor patratice, triunghiurile lui Pitagora si o incercare de a afla aria si perimetrul elipsei.

       Bhaskara (numit “dascalul”) a scris trei lucrari importante:Lilavati, Bijaganita si Siddhanta Siromani. Conform marturiei lui Fyzi, poetul de curte al imparatului mogul Akbar, Lilavati era numele fiicei lui Bhaskara.El a cercetat horoscopul fetei,stabilind perioada cea mai propice pentru nunta ei.
Si-a pus in scena previziunea asezand intr-un vas cu apa o cupa in care era un orificiu,astfel incat aceasta sa se scufunde la sosirea momentului de bun augur.
Lilavati insa s-a aplecat peste vas, iar o perla din rochia ei a cazut in cupa, astupand orificiul.cupa nu s-a scufundat, iar astfel Livanti nu s-a mai putut casatori niciodata.Ca s-o consoleze Bhaskara a scris o carte de matematica pentru ea.Legenda nu ne spune ce parerea a avut Lilavati.
Lilavati contine idei subtile de aritmetica, inclusiv criteriul de divizibilitate cu 9, conform caruia numerele divizibile cu 9 sunt numerele ale caror cifre adunate ne dau un numar divizibil cu 9.Contine reguli similare pentru divizibilitatea cu 3,5,7 si 11.E lamurit rolul lui zero ca numar de sine statator.Bijaganita se ocupa de rezolvarea ecuatiilor.Siddhanta Siromani se ocupa de trigonometrie:tabele pentru sinus si diverse relatii trigonometrice.Renumele lui Bhaskara a fost atat de mare, incat lucrarile lui continuau sa fie copiate chiar si pe la 1800.

Sistemul indian

Sistemul indian a inceput sa se raspandeasca in lumea araba inca inainte sa se fi dezvoltat complet in tara de origine.Invatatul Severus Sebokht vorbeste despre folosirea sa in Siria in 662:”N-am sa pomenesc nimic despre stiinta indienilor, despre descoperirile lor subtile in astronomie si despre pretioasele lor metode de calcul.Vreau numai sa spun ca acest calcul este facut cu ajutorul a noua semne.”
In 776 un calator din India a aparut la curtea califului si si-a demonstrat maiestria in metoda de calcul “siddhanta” , precum si trigonometrie si astronomie. Referinta pentru metodele de calcul pare sa fi fost Brahma Sphuta Siddhanta lui Brahmagupta, scrisa in 628, dar oricare va fi fost cartea, ea a fost tradusa imediat in araba.
Initial cifrele indiene erau folosite mai ales la invatati; metodele mai vechi au fost folosite in continuare de negustori si in viata de zi cu zi, pana pe la 1000.Dar cartea lui Al – Khwarizmi Despre calculul cu cifre indiene (Ketab fi Isti ‘mal al -Adad al Hindi) din 830 a facut cunoscut faptul ca toate calculele numerice se puteau efectua folosind numai zece cifre.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

„Citat din: Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”

 

Hypatia din Alexandria (370-415 d.Cr) – prima femeie matematician mentioanata de istorie

      Hypatia este prima femeie matematician mentionata de istorie. Era fiica lui Theon din Alexandria, el insusi matematician, si probabil ca a invatat matematica de la el. Pe la anul 400 a devenit conducatoarea scolii platoniciene din Alexandria, predand filozofie si matematica.

Mai multe surse istorice afirma ca era o profesoara stralucita. Nu stim daca Hypatia a avut o contributie originala in matematica, dar l-a ajutat pe Theon sa scrie un comentariu la Almagesta de Ptolomeu si e posibil sa-l fi ajutat si la pregatirea unei noi editii a Elementelor, pe care s-au bazat toate editiile ulterioare. A scris comentarii asupra Aritmeticii lui Diofant si Conicelor lui Apoloniu.
Printre elevii Hypatiei se numarau cateva figuri importante ale crestinismului aflat in plina expansiune, precum Synesios din Cyrene. S-au pastrat cateva scrisori ale lui catre ea in care ii elogiaza calitatile. Din pacate, multi dintre primii crestini au considerat filozofia si stiinta Hypatiei inradacinate in paganism si s-au temut de influenta ei.
In 412, noul patriarh al Alexandriei, Chiril, s-a angajat intr-o disputa politica cu prefectul roman Osteres.
Hypatia era prietena buna cu Osteres, iar talentele ei de profesor si orator erau privite ca o amenintare de catre crestini. A devenit o tinta pentru tulburarile politice si a fost sfasiata de gloata dezlantuita.

O sursa da vina pe o secta fundamentala, calugarii Nitrieni, care il sustineau pe Chril. Alta da vina pe o banda din Alexandria.O a treia sursa sustine ca ea facea parte dintr-o conspiratie politica si moartea ei era inevitabila.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

„Citat din: Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”

Arhimede din Siracusa- cel mai mare matematician al Antichitatii

287 – 212 I.Cr

Arhimede s-a nascut la Siracusa,fiind fiul astronomului Phidias. A vizitat Egiptul unde se presupune ca a inventat surubul arhimedic , folosit pana de curand, pentru a ridica apa Nilului pentru irigatii. L-a vizitat probabil pe Euclid la Alexandria;coresponda fara indoiala cu matematicienii din Alexandria.
Marele sau talent matematic a fost multilateral.
L-a folosit si in scopuri practice, construind masinarii de razboi gigantice, bazate pe “legea parghiei” enuntata de el, care puteau azvarli asupra inamicilor pietroaie uriase.
Masinariile au fost folosite cu succes cand romanii au asediat Siracusa in 212 I. Cr.El a folosit chiar si geometria reflectiei optice pentru a focaliza razele soarelui asupra flotei romane invadatoare, incendiind corabiile.
Cartile ramase de la el (doar sub forma de copii ulterioare) sunt Despre echilibrele planurilor, Cvadratura parabolei, Despre sfera si cilindru, Despre spirale, Despre conoizi si sferoizi, Despre plutirea corpurilor,Masurarea cercului si Clepsidra,precum si Metoda,descoperita in 1906 de Johan Heiberg.

Arhimede a fost cel mai mare matematician al Antichitatii. El a avut contributii importante in geometrie, s-a aflat in avangarda aplicarii matematicii la lumea naturala si a fost inginer desavarsit.Dar el va ramane mereu in amintirea matematicienilor pentru  lucrarea sa despre cercuri, sfere si cilindri, pe care acum o asociem cu numarul pi aproximativ egal cu 3,14159. Desigur grecii nu lucrau direct cu numarul pi ei il reprezentau geometric ca raportul dintre circumferinta cercului si diametrul sau.
Culturile mai vechi intelesesera ca circumferinta cercului este intotdeauna acelasi multiplu al diametrului sau si ca acest multiplu este aproximativ 3, poate putin mai mare. Babilonienii foloseau 3 1/8. Dar Arhimede a mers mult mai departe; rezultatele sale erau insotite de demonstratii riguroase, in spiritul lui Eudoxiu.
Din cate stiau grecii, raportul dintre lungimea cercului si diametrul sau putea fi irational.Stim acum ca asa este , dar demonstratia a fost data abia in 1770 de Johann Heinrich Lambert.(Valoarea de 3 1/7, predata in scoli,e convenabila,dar aproximativa).Din moment ce Arhimede nu a reusit sa demonstreze ca pi e rational, el a trebuit sa accepte ca s-ar putea sa nu fie.
Geometria greaca opera cel mai bine cu poligoane – figuri alcatuite din linii drepte. Dar cercul este curb,asa incat Arhimede l-a studiat folosind poligoane care sa-l aproximeze. Pentru a estima valoarea lui pi,el a comparat perimetrul cercului cu perimetrele a doua serii de poligoane:o seria situata in interiorul cercului,iar cealalta in exterior. Perimetrele poligoanelor din interiorul cercului trebuie sa fie mai mici decat cercul,in timp ce perimetrele celor din exterior trebuie sa fie mai mari.Pentru a usura calculele, Arhimede si-a trasat poligoanele sectionand repetat unghiurile unui hexagon regulat (poligon cu sase laturi) si obtinand astfel poligoane regulate cu 12,24,48 de laturi etc.
S-a oprit la cel cu 96 de laturi. Calculele sale au demonstrat ca 3 10/71<pi<3 1/7; Adica pi se situeaza undeva intre 3,1408 si 3,1429, conform notatiei zecimale actuale.
Studiile lui Arhimede asupra sferei prezinta un interes deosebit,deoarece cunoastem atat demonstratia sa riguroasa,cat si calea prin care a descoperit-o categoric neriguroasa. Demonstratia apare in cartea sa Despre sfera si cilindru.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.

 

„Citat din: Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”

 

Euclid din Alexandria si primul tratat de geometrie ‘Elementele’

Cel mai cunoscut geometru grec, desi probabil nu si cel mai original, a fost Euclid din Alexandria.El a realizat o ampla sinteza, iar tratatul sau de geometrie, Elementele, a devenit un bestseller al tuturor timpurilor. Euclid a scris cel putin zece tratate de matematica,dar numai cinci s-au pastrat – toate fiind copii ulterioare, iar unele partiale. Nu avem textele originale din Grecia antica.Cele cinci tratate euclidiene ramase sunt: Elementele, Impartirea figurilor, Datele, Fenomenele si Optica.

Elementele sunt capodopera geometrica a lui Euclid si ofera o tratare completa a geometriei in doua dimensiuni (planul) si in trei dimensiuni (spatiul).

Impartirea figurilor si Datele contin diverse adaugiri si comentarii la geometrie.

Fenomenele e destinata astronomilor si se ocupa de geometria sferica, geometria figurilor de pe suprafata unei sfere. Optica este de asemenea o lucrare de geometrie si poate fi considerata ca o prima abordare a geometriei perspectivei – felul in care ochiul omenesc transforma o scena tridimensionala intr-o imagine bidimensionala.

Probabil ca intelegem cel mai bine contributia lui Euclid examinand logica relatiilor spatiale.Daca o forma are anumite proprietati, acestea pot implica in mod logic alte proprietati. De exemplu, daca un triunghi are toate cele trei laturi egale(se numeste triunghi echilateral) atunci toate cele trei unghiuri trebuie sa fie egale. Acest tip de afirmatie, insirand anumite presupuneri si enuntand apoi consecintele lor logice,se numeste teorema.Aceasta teorema particulara leaga o proprietate a laturilor triunghiului de o proprietate a unghiurilor sale.Un exemplu mai putin intuitiv, dar mai celebru,este Teorema lui Pitagora.

Elementele se impart in 13 carti, intr-o succesiune logica.Ele prezinta geometria in plan si unele aspecte ale geometriei in spatiu. Punctul culminant e demonstratia ca exista exact cinci corpuri regulate: tetraedrul, cubul, octoedrul,dodecagonul si icosaedrul. Formele de baza permise in geometria plana sunt liniile drepte si cercurile, adesea combinate – de exemplu, un triunghi este alcatuit din trei linii drepte.In geometria in spatiu mai intalnim plane,cilindri si sfere.
Pentru matematicienii moderni,cel mai interesant lucru in geometria lui Euclid nu este continutul ei,ci structura logica.Spre deosebire de inanitasi,Euclid se multumeste sa afirme ca o teorema e adevarata.

El da o demonstratie.

Ce este o demonstratie? E un fel de poveste matematica, in care fiecare pas e consecinta logica a unor pasi anteriori.Fiecare afirmatie facuta trebuie sa fie justificata prin raportarea ei la afirmatii precedente si prin dovedirea faptului ca e o consecinta logica a lor. Euclid si-a dat seama ca acest procedeu nu regresa la infinit:el trebuie sa inceapa de undeva, iar acele afirmatii initiale nu pot fi demonstrate altminteri procesul demonstratiei ar incepe din alt punct.

Euclid a inceput prin a insirui un numar de definitii:enunturi clare, precise privind intelesul anumitor termeni tehnici, cum sunt dreapta sau cercul.O definitie tipica e, de exemplu, “un unghi obtuz este un unghi mai mare decat unghiul drept”. Definitiile i-au oferit terminologia de care avea nevoie pentru a-si enunta afirmatiile nedemonstrate, pe care le-a clasificat in doua categorii:idei comune si postulate.O idee comuna tipica este:’lucrurile care sunt egale cu acelasi lucru sunt egale intre ele”. Un postulat tipic este toate unghiurile drepte sunt egale intre ele”.

In prezent, noi am contopit aceste categorii si le-am numit axiome.

Axiomele unui sistem matematic sunt presupunerile de baza pe care le facem despre ele.Consideram axiomele drept regulile jocului si insistam ca jocul sa se desfasoare conform acestor reguli.Nu ne mai intrebam daca regulile sunt adevarate – nu mai credem ca se poate juca doar un singur joc. Cine vrea sa joace acel joc trebuie sa accepte regulile; daca n-o face, e liber sa joace alt joc, dar el va fi diferit de cel determinat de acele reguli particulare.

Pe vremea lui Euclid,si timp de inca aproape 2000 de ani,matematicienii nu gandeau deloc asa.In genere,ei considerau axiomele drept adevaruri de la sine intelese,atat de evidente,incat nimeni nu se puea indoi de ele. Astfel Euclid a facut tot posibilul pentru ca toate axiomele sale sa fie evidente-si aproape ca a reusit.Dar una dintre axiome, cea “a paralelelor”, e extrem de complicata si neintuitiva, iar multi au incercat s-o deduca prin presupuneri mai simple.Vom vedea mai tarziu la ce descoperiri remarcabile a condus aceasta.

Daca ti-a placut acest articol, daca doresti sa afli mai multe despre cursurile de dezvoltare personala si meditatii la matematica , cum te pot ajuta si de ce sunt utile , astept un mesaj pe email.:contact@meditatii.eu.
Inscrie-te la newsletter, vei primi informatii utile si oferte speciale, dedicate numai celor care se aboneaza.
„Citat din Imblanzirea Infinitului de Ian Stewart”