تانسور |
در ریاضی، تانسور آرایه ای از اعداد است یعنی یک سری اعداد که به طور خاصی مرتب شدند یعنی در یک جدول (نامحسوس) چیده شدند. این جدول در حالت کلی می تواند به صورت… N x M x O x P x باشه که حروف بزرگ هر کدام می توانند نماینده یک عدد باشند و x نشان دهنده ی عمل ضرب بین آنهاست. مثلا یک تانسور در ساده ترین حالت می تواند یک عضو باشد که این تانسور همان عدد معمولی که در طول روز از آنها استفاده می کنیم است. |
اثر پروانهای |
اثر پروانهای نام پدیدهای است که به دلیل حساسیت سیستمهای آشوبناک به شرایط اولیه ایجاد میشود. این پدیده به این اشاره میکند که تغییری کوچک در یک سیستم آشوبناک چون جو سیاره زمین (مثلاً بالزدن پروانه) میتواند باعث تغییرات شدید (وقوع توفان در کشوری دیگر) در آینده شود. ایدهٔ اینکه پروانهای میتواند باعث تغییری آشوبی شود نخستین بار در ۱۹۵۲ در داستان کوتاهی به نام آوای تندر کار ری بردبری مطرح شد. عبارت «اثر پروانه ای» هم در ۱۹۶۱ در پی مقالهای از ادوارد لورنتس به وجود آمد. وی در صد سی و نهمین اجلاس ایایایاس در سال ۱۹۷۲ مقالهای با این عنوان ارائه داد که «آیا بالزدن پروانهای در برزیل میتواند باعث ایجاد تندباد در تگزاس شود؟» |
چهارضلعی خیام - ساکری
چهارضلعی خیام - ساکری (Saccheri quadrilateral) را نخستین بار عمر خیام مورد بحث قرار داد اما در غرب با کارهای ساکری معرفی شد. خیام این چهارضلعی را بیش از هفت سده قبل از ساکری در کتاب «شرح ما اشکل» مطرح کرده است ساکری ریاضیدان ایتالیایی و نویسنده کتاب «اقلیدوس به دور از همه نارسایی ها» در سال ۱۷۷۳ بود.
ادامه مطلب ...اقلیدس 28 قضیه نخست اصول خود را بر اساس چهار اصل موضوع نخست اثبات کرد و از قضیه 29 بود که استفاده از اصل پنجم آغاز میشود. در واقع پس از آن که اصل توازی موجب انشقاق هندسه شد. ریاضیدانها هندسه بدون استفاده از اصل توازی ابداع کردند که به آن هندسه نتاری میگویند. اگر به خواهیم بر اساس "مبانی هندسه" هیلبرت تعریف خود را گسترش دهیم. هندسه نتاری مربوط به آن قضایای میشود که با استفاده از بنداشتهای وقوع، میانبود، قابلیت انطباق و پیوستگی و بدون استفاده از بنداشت توازی ثابت شوند. یانوش بویویی به این نوع هندسه، هندسه مطلق میگفت ، اما پرنوویچ و جردن نام نتاری را برای آن برگزیدند.
در قرن نوزدهم دو ریاضیدان بزرگ به نام «لوباچفسکى» و «ریمان» دو نظام هندسى را صورت بندى کردند که هندسه را از سیطره اقلیدس خارج مى کرد. صورت بندى «اقلیدس» از هندسه تا قرن نوزدهم پررونق ترین کالاى فکرى بود و پنداشته مى شد که نظام اقلیدس یگانه نظامى است که امکان پذیر است. این نظام بى چون و چرا توصیفى درست از جهان انگاشته مى شد. هندسه اقلیدسى مدلى براى ساختار نظریه هاى علمى بود و نیوتن و دیگر دانشمندان از آن پیروى مى کردند. هندسه اقلیدسى بر پنج اصل موضوعه استوار است و قضایاى هندسه با توجه به این پنج اصل اثبات مى شوند. اصل موضوعه پنجم اقلیدس مى گوید: «به ازاى هر خط و نقطه اى خارج آن خط، یک خط و تنها یک خط به موازات آن خط مفروض مى تواند از آن نقطه عبور کند.»
علومی که از یونان باستان توسط اندیشمندان اسلامی محافظت و تکمیل شد، از قرون یازدهم میلادی به بعد به اروپا منتقل شد، بیشتر شامل ریاضی و فلسفه ی طبیعی بود. فلسفه ی طبیعی توسط کوپرنیک، برونو، کپلر و گالیله به چالش کشیده شد و از آن میان فیزیک نیوتنی بیرون آمد. چون کلیسا خود را مدافع فلسفه طبیعی یونان میدانست و کنکاش در آن با خطرات زیادی همراه بود، اندیشمندان کنجکاو بیشتر به ریاضیات میپرداختند، زیرا کلیسا نسبت به آن حساسیت نشان نمی داد. بنابراین ریاضیات نسبت به فیزیک از پیشرفت بیشتری برخوردار بود. یکی از شاخه های مهم ریاضیات هندسه بود که آن هم در هندسه ی اقلیدسی خلاصه می شد.
در هندسه اقلیدسی یکسری مفاهیم اولیه نظیر خط و نقطه تعریف میشود و پنچ اصل به عنوان بدیهیات آن پذیرفته میشود و سایر قضایا با استفاده از این اصول استنتاج میشوند.
اصول:
هندسه اقلیدسی بر اساس پنچ اصل موضوع زیر شکل گرفت.
اصل اول : از هر نقطه میتوان خط مستقیمی به هر نقطه دیگر کشید.
اصل دوم : هر پاره خط مستقیم را میتوان روی همان خط به طور نامحدود امتداد داد.
اصل سوم : میتوان دایرهای با هر نقطه دلخواه به عنوان مرکز آن و با شعاعی مساوی هر پاره خط رسم کرد.
اصل چهارم : همه زوایای قائمه با هم مساویاند.
اصل پنجم : از یک نقطه خارج یک خط، یک خط و و تنها یک خط می توان موازی با خط مفروض رسم کرد.
(بیان اقلیدس : اگر خطی دو خط را چنان قطع کند که مجموع زوایای داخلی کمتر از دو قائمه باشد، آن گاه دو خط همدیگر را در همان طرف قطع می کنند.)
مثالی از کاربردمنشورها در طبیعت
اگر وجود حشره ای می تواند ، با حل سریع یک مسئله ی هندسی ، ما را دچار شگفتی کند ، می توان به آنچه که ساکنین کندوهای عسل ایجاد می کنند ، شاهکارهای ریاضی نامید .
ساختمان شانه های کندو از یک رشته شبکه های مومی شش وجهی تشکیل شده اند که در دو قشر چیده شده اند و با کفهای مشترکی بهم مربوطند .عمق این شبکه 3/11 میلی متر ، عرض هر یک از شش دیواره ی شبکه مساوی 71/2 میلی متر و ضخامت آن مساوی ضخامت یک کاغذ نوشتنی معمولی است .
بررسی این مطلب جالب است که چرا زنبور عسل برای مقطع منشور مومی خود ؛ شکل شش گوش را انتخاب کرده است ؟ این نتیجه ی تلاش مصرف کردن حداقل سطح در داخل یک گوشه ی تنگ است . قبل از همه باید چند ضلعی را به این شکل انتخاب کرد تا با تکرار آن بتوان سطح کندو را بدون هیچ فاصله و شکافی پوشانید.
چه شکلهای منتظمی برای این منظورمناسبند ؟ ( البته این موضوع توسط فیثاغورث کشف شد ) این چند ضلعیها عبارتند از : مثلث ، مربع و شش ضلعی . به همین مناسبت زنبورهای هوشمند درباره ی چند ضلعیهای دیگر حتی فکر هم نکرده اند ؛زیرا در این صورت برای پر کردن سطح کندو می بایست از دو یا چند نوع مختلف شبکه استفاده کنند که مستلزم کار پیچیده تر و بیشتری بود . به این ترتیب آنها می توانستند از یکی از این سه نوع شکل استفاده کنند.
و آنها از این سه حالت ممکن ، شش ضلعی را انتخاب کردند . چرا ؟ برای اینکه در بین این سه شکل ، وقتی که مساحتهای مساوی داشته باشند ،شش ضلعی کمترین محیط را دارد . یعنی وقتی که خانه ها را با قاعده ی شش ضلعی می سازند ، با حداقل مصرف موم ، حداکثر حجم رابدست می آورند .
در یونان باستان موسیقی و ریاضیات (حساب و هندسه) در کنار نجوم تشکیل علوم چهارگانه را می دادند، درواقع یونانیان قدیم به این چهار شاخه از علوم به دیده ریاضیات نگاه می کردند.
در آن دوران از تمدن بشری موسیقی بعنوان علمی مطرح بود که توسط آن روابط و نسبت های ریاضی به عمل تجربه می شد و به موسیقی در مدارس به اندازه حساب، هندسه و نجوم بها داده شده، دانش آموزان مجبور بودند در موسیقی نیز به اندازه سه علم دیگر کسب معلومات کنند.
در آن دوران از تمدن بشری موسیقی بعنوان علمی مطرح بود که توسط آن روابط و نسبت های ریاضی به عمل تجربه می شد و به موسیقی در مدارس به اندازه حساب، هندسه و نجوم بها داده شده، دانش آموزان مجبور بودند در موسیقی نیز به انداز سه علم دیگر کسب معلومات کنند.
تقسیم بندی علوم در یونان قدیم
یونانیان قدیم از ریاضیات بعنوان علم مطالعه تغییر ناپذیرها یاد می کردند. آنها این مقوله علمی را به دو دسته بزرگتر یعنی علوم مربوط به مقادیر مجزا (discreet) و مقادیر پیوسته (continued) تقسیم بندی کرده بودند.
عدد پی بدون تردید یکی از مهمترین و اسرار آمیز ترین اعداد ریاضی است. محققین بسیاری در گوشه و کنار جهان از زمان باستان تا به امروز (و بویژه در سالهای اخیر پس از پیدایش کامپیوتر) میلیونها ساعت از وقت خود را صرف مطالعه این عدد اسرارآمیز کرده اند و هر چه بیشتر در باره اش تحقیق میکنند و بیشتر میفهمند، به پیچیدگی و اسرارامیز بودن آن بیشتر افزوده میشود. بیش از 200 بیلیون از ارقام بعد از ممیز آنرا کشف کرده اند اما هرگز انظباطی در ترتیب آنها مشاهده نشده است. چرا ریاضیات که سراسر انظباط است گاهی این چنین بی انظباط میشود که در بیش از 200 بیلیون رقم هم هیچ ترتیبی مشاهده نمیشود؟ تازگی ها محققینی که در باره عدد پی تحقیق میکنند، به فکر افتاده اند که ممکن است بتوانند گروههایی از ارقام پی را پیدا کنند که به همان صورت گروهی و به شکلی منظم و با قاعده تکرار شوند. آنها این را "نظمی در بی نظمی" نامیده اند اما هنوز نتیجه قطعی حاصل نشده است. با اینهمه آیا این شگفت انگیز و اسرار آمیز نیست که در میان اینهمه بی نظمی ارقام پی، رقمهای 358 ام، 359 ام و 360 ام بعد از ممیز این رشته بی انتها بترتیب اعداد 3 و 6 و 0 هستند که عدد (360) را تشکیل میدهند که درجات موجود در دایره است؟! آیا این یک تصادف است یا یک راز؟ در زیر، عدد پی را تا 360 رقم بعداز ممیز در شش ردیف شصت تایی مشاهده میکنید. بخصوص به سه رقم آخر آن توجه فرمایید :
موسیقی و ریاضیات - قسمت اول
ریاضیات و موسیقی هر یک بنوبه خود از ابتدای خلقت در مسیر تکامل تمدن بشری نقش موثری داشته اند. ریاضیات بطور مستقیم با پیشرفت گونه های مختلف علوم تجربی، نظری، مهندسی و … در ارتباط بوده و موسیقی علاوه بر تاثیر مستقیم بر سایر هنرها، همه روزه درحال تعامل با انسان در تمام نقاط جهان است بگونه ای که امروزه از آن حتی بعنوان یک ابزار برای جهت دادن به پدیده های اجتماعی ، سیاسی و فرهنگی استفاده می شود.برای بسیاری از مردم که با ریاضیات سر و کاری ندارند، فرمول ها و قوانین ریاضی بسیار خشک و پیچیده بنظر می رسد و گاهی هم بعنوان رمز یا رازی که میان یک سری اعداد، نشانه ها و علائم عجیب و غریب است، مطرح می شود. بسیاری از مردم - حتی آنها که با ریاضی در ارتباط هستند - معتقدند که ریاضیات یک علم عقلی است و حداکثر توانایی آن مدل سازی پدیده های فیزیکی است، حال آنکه اگر به مسائل و رخدادهای اجتماعی نگاهی بیندازیم بسادگی خواهیم دید که مثلا” توزیع پدیدهای - متغییرهای - تصادفی اجتماعی غالبا” از رفتار توزیع نرمال “گوس” پیروی میکنند، بنابر این نمی توان به این صراحت از ریاضیات بعنوان یک علم نظری محض نام برد.
ادامه مطلب ...اصل موضوع یا بنداشت |
اصلِ موضوع یا بُنداشت (axiom یا postulate)، در ریاضیات و منطق، یک فرضِ اولیه است که بدونِ اثبات پذیرفته میشود و از رویِ آن بقیهٔ گزارههایِ یک نظریه استخراج میشوند. اصولِ موضوعه میتوانند بدیهی نباشند، اما بههرحال نقطهٔ آغازِ کار هستند و به همین دلیل نمیتوان آنها را از هیچ گزارهٔ دیگری استخراج کرد. گزارهای که از یک اصلِ دیگر استنتاج شود قضیه (theorem) نام دارد. اصلها و قضیهها را برای نخستین بار، دانشمندان یونانی وارد دانش کردند. ارشمیدس (سده سوم پیش از میلاد) در کتابهای خود، بارها از اصل و قضیه استفاده کرده است. تا سرانجام اقلیدس (سده سوم پیش از میلاد) در کتابِ اصولِ خود در سیزده کتاب، اصلها و قضیههای هندسی را منظم کرده است. شماری از اصلها را، اقلیدس پوستلا (postulate ~ خواست) نامیده است. برای نمونه، نخستین پوستلا در اصولِ اقلیدس، به این ترتیب تنظیم شده است: «دو نقطه را میتوان به وسیله خط راست به هم وصل کرد.» همانطور که گفته شد اصولِ موضوعه ممکن است بدیهی نباشند. اصولِ موضوعهٔ نسبیتِ خاص معمولاً به عنوانِ مثالِ اصلِ غیرِ بدیهی آورده میشوند. در سنتِ ایرانی معمولاً اصولِ موضوعه را از اصولِ متعارفه - که بدیهی به نظر میآیند و ادعا میشود هرکس آنها را میپذیرد - جدا میکنند. اگر بخواهیم این کاربرد را در انگلیسی داشته باشیم باید برایِ اصولِ موضوعه و متعارفه به ترتیب postulate و axiom را به کار ببریم. معمولاً هنگامی که یک نظریه (معمولاً در فیزیک یا ریاضیات) داریم اصلِ موضوعهبندیِ آن بسیار لذتبخش و زیبا خواهد بود. این کار نشان میدهد که تمامِ گزارههایِ آن نظریه را میتوان با پذیرفتنِ تعدادِ بسیار اندکی اصلِ موضوع به دست آورد. مثالِ زیر این امر را نشان میدهد: تمامِ هندسهٔ اقلیدسی (تمامِ قضیههایی که در دبیرستان میخوانیم، قضیهٔ فیثاغورس و غیره) میتوانند از پنج اصلِ زیر استخراج شوند: 1-از هر دو نقطه یک خطِ راست میگذرد. 2-هر پارهخط را میتوان تا بینهایت رویِ خطِ راست امتداد داد. 3-با یک نقطه به عنوانِ مرکز و یک پارهخط به عنوانِ شعاع میتوان یک دایره رسم نمود. 4-همهٔ زوایایِ قائمه با هم برابر اند. 5-اگر یک خط دو خطِ دیگر را قطع کند، آن دو خط در طرفی که جمعِ زوایایِ داخلیِ تولید شده توسطِ خطِ مورب کمتر از دو قائمه است به هم میرسند (اگر ادامه داده شوند). برایِ بیانِ این اصولِ موضوعه به مفاهیمی مانندِ نقطه و خط نیاز داریم. همانطور که باید چند گزاره را بدونِ اثبات بپذیریم تا بقیهٔ گزارهها استخراج شوند لازم است چند مفهوم را نیز بدونِ تعریف بپذیریم. به این مفاهیم «تعریفنشدهها» میگویند. همانطور که دیده میشود اصولِ هندسهٔ اقلیدسی به جز اصلِ پنجم بسیار ساده و بدیهی به نظر مینمایند. |
منبع : دانش ما |
![]() |
این عدد را با علامت یونانی π نشان میدهند. عدد پی گنگ است و نمیتوان آن را به صورت نسبت 2عدد صحیح نوشت. در سال 1882 لیندمن (Lindeman) ثابت کرد که عدد پی یک عدد جبری نیست و نمیتواند ریشه یک معادله جبری باشد که ضرایب آن گویا هستند. عدد پی نسبت محیط دایره به قطر آن را در هندسه اقلیدسی مشخص میکند و کاربردهای فراوانی در علوم مختلف از جمله ریاضیات، آمار، فیزیک و مهندسی دارد.
عدد پی ثابت ارشمیدوس نیز نامیده میشود. البته یونانیها قبل از ارشمیدوس سعی در محاسبه دقیق این عدد کرده بودند اما ارشمیدوس رسماً نخستین شخصی بود که دریافت پی عددی است بین 223.71 و 22.7. او این اعداد رابااستفاده از چندضلعیهای محیطی و محاطی به دست آورد. برای ریاضیدانان بررسی ویژگیها و ارائه فرمولها و مدلهای محاسبه عدد پی همواره جذابیت زیادی داشته است. بسیاری از آنها تمام عمر خود را صرف محاسبه و یا به خاطرسپاری ارقام این عدد زیبا کردهاند.
نام دیگر عدد پی در زبان آلمانی عدد لودولف است. این نامگذاری به افتخار Ludolph van Ceulen ریاضیدان آلمانی انجام شده است که عمرش را صرف محاسبه 35 رقم اعشار در عدد پی کرد.
از ریاضیدانهای ایرانی،دقیقترین محاسبهpرا غیاثالدین جمشیدکاشانی انجام داده که دراواخر قرن چهاردهم و اوایل قرن پانزدهم میلادی میزیسته است.کاشانی بااستفاده از روش کلاسیک ارشمیدوس و با استفاده از 805306368= (28 2) ´3 ضلعیهای منتظم محاطی و محیطی مقدار ...3.14159265358979325 را برای p به دست آورده است که فقط رقم هفدهم آن درست نیست.
پژوهشهای باستانشناسی بیانگر آن است که مهندسان هخامنشی راز استفاده از عدد پی را 2500سال پیش کشف کرده بودند و در ساخت سازههای سنگی و ستونهای مجموعه تخت جمشید از این عدد استفاده میکردند. دقت و ظرافت در ساخت ستونهای دایرهای تخت جمشید نشان میدهد که مهندسان این سازه عدد پی را تا چندین رقم اعشار محاسبه کرده بودند.
در محافل بین المللی و مجامع دوستدار ریاضی، روز 24 اسفند (14 مارس) روز عدد پی نامیده شده است. این نامگذاری بهدلیل تطبیق این روز با 3رقم اول عدد پی یعنی (3.14)انجام شده است؛ یعنی روز چهاردهم از سومین ماه میلادی و جشنهای ویژه این روز بهصورت نمادین در ساعت 1:59 بعد از ظهر شروع میشوند که ارقام بعدی عدد پی (3.14159 هستند.
در این روز مسابقات و جشنهای مختلفی برگزار میشود و علاقهمندان ریاضی با خواندن سرودها و دادن کارت تبریکهای ویژه این روز و همچنین هدیه دادن لباس، لیوان، تیشرت، عطر و ادکلن و سایر وسایل کوچک با نشان p و تهیه پیتزا، کیک، کلوچه و دسرهایی با نماد عدد پی این روز را جشن میگیرند.
بد نیست بدانیم آلبرت انیشتین هم در این روز چشم به جهان گشود. روزهای 22 جولای و 26 آوریل نیز بهدلیل شباهت زیاد به کسرهای معادل عدد پی به نام روز عدد پی یا روز تقریب عدد پی نامیده میشوند. در کشورهای اروپایی بیشتر روز 22 جولای (بیست و دومین روز از ماه هفتم میلادی) به مناسبت شباهت آن با کسر 22.7 که تقریب بسیار نزدیکی از عدد پی است، جشن گرفته میشود.
منبع : همشهری آنلاین
فریده زلفی پور اقدم