Секреты числа Пи. Почему неразрешима задача о квадратуре круга - [28]
Число π использовалось в кино тысячи раз, но, как правило, с его помощью лишь создают ореол таинственности в простых ситуациях, как, например, в фильме «Разорванный занавес» (Torn Curtain) Альфреда Хичкока, где π используется как кодовое слово в организации перебежчиков. Математическая природа π раскрывается редко, либо же это делается излишне эффектно и поверхностно, как в фильме «Пи» американского режиссера Даррена Аронофски, вышедшем на экраны в 1998 году. В основе фильма лежат приключения гениального математика Макса Коэна, который постепенно сходит с ума, одержимый числами. В этом фильме обыграно оккультное значение чисел, но математическая строгость неизменно уступает место драматическим эффектам.
Число π могло сыграть главную роль в научно-фантастическом фильме «Контакт» (1997) режиссера Роберта Земекиса с Джоди Фостер в роли астронома Элеонор Эрроу эй. К сожалению, все упоминания о π были исключены из финального варианта сценария. В оригинальном романе «Контакт» (1985) известного космолога Карла Сагана, на основе которого и снят фильм, число π настолько важно, что этот эпизод романа спровоцировал дискуссию в научном мире. Но не будем забегать вперед.
Плакат фильма «Пи» (вверху). В 1997 году Роберт Земекис экранизировал роман Карла Сагана «Контакт», в котором инопланетяне утверждают, что в знаках к спрятано таинственное сообщение.
«Контакт» — это фильм о возможности общения с внеземными цивилизациями и о проблемах, в том числе религиозных, которые могут возникнуть вследствие такого контакта. В фильме рассказывается история доктора Эрроуэй, которая с помощью радиотелескопа улавливает сигнал из космоса, строит генератор «кротовых нор» для путешествия по Вселенной и встречается с инопланетянами. Инопланетяне сообщают Элеонор, что среди знаков π, возможно, скрыто некое послание. Расшифровать это таинственное сообщение не под силу даже им, потому что шифр знает лишь Бог, создатель Вселенной.
Инопланетяне предполагают, что сообщение зашифровано с помощью знаков π: начиная с определенной позиции, знаки π перестают изменяться случайно и образуют последовательность из нулей и единиц. Если расположить эти цифры в форме квадрата, единицы и нули образуют идеальную окружность, вписанную в этот квадрат. Этот шифр — часть π, часть самой природы. Значит ли это, что он помещен туда Богом? В последней главе мы вернемся к этому фильму и обсудим возможность существования подобного квадрата и круга, образованного знаками π.
В романе британского автора Дугласа Адамса «Автостопом по галактике», классике современной юмористической литературы, огромный компьютер сообщает людям ответ на главный вопрос жизни и Вселенной. Удивительно, но ответ на этот вопрос — «42». Некоторые фанаты числа π восприняли ответ компьютера слишком серьезно и начали поиски. Они отвергли число 42 как слишком простое и начали искать среди знаков π последовательности вида 424 242 с помощью поискового механизма The Pi Searcher. Эта последовательность встречается в записи π, начиная с 242 423-й позиции. Нет никаких сомнений, что энтузиасты продолжат свои поиски.
Немного странно упоминать здесь о столь далекой от π области знаний, как право и законодательство, но это число встречается и здесь. В 1836 году в послереволюционной Франции жил некий ученый Лакомм, который не только считал π равным 3,25, но, что удивительно, был награжден многими авторитетными учреждениями за свои открытия, связанные с этим числом. Напомним, что на тот момент было точно вычислено уже более сотни знаков π.
Наиболее известный законодательный курьез, связанный с π, произошел в Индиане, США. В 1897 году некий Эдвард Гудвин, весьма искушенный в геометрии, опубликовал в серьезном журнале American Mathematical Monthly короткую статью и убедил законодательные органы штата обсудить текст нового закона (билль № 246), который затем должен был поступить на рассмотрение в палату представителей. Казалось бы, в этом нет ничего необычного. Но в случае принятия этого закона значение числа π считалось бы равным
π = 16∙√2/7 = 3,232
что подтверждали сложные и объемные расчеты. Закон также требовал включить это значение π в официальные учебники, а в случаях использования «истинного» значения π (иными словами, прежнего, общеизвестного значения) необходимо было уплатить Гудвину авторские отчисления. Гудвин и законодательные органы не приняли во внимание, что за 30 лет до этих событий Линдеман доказал трансцендентность числа π и невозможность решения задачи о квадратуре круга. Они также проигнорировали все прочие расчеты и известные на тот момент более 100 точных знаков π. Высокопоставленных лиц Индианы это ничуть не интересовало.
Проект закона был одобрен несколькими комиссиями нижней палаты парламента и был передан в сенат с положительной рекомендацией. К счастью, пусть и по воле случая, этот закон так и не был принят. Кто-то показал текст закона специалисту, который случайно проходил мимо, — профессору математики Кларенсу Авиафару Уолдо (1852-1926), чтобы тот написал предисловие к тексту закона. Тот вежливо отказался, сказав, что его несколько утомили искатели квадратуры круга.
Задача этой книги — опровергнуть миф о том, что мир математики скучен и скуп на интересные рассказы. Автор готов убедить читателей в обратном: история математики, начиная с античности и заканчивая современностью, изобилует анекдотами — смешными, поучительными и иногда печальными. Каждая глава данной книги посвящена определенной теме (числам, геометрии, статистике, математическому анализу и так далее) и связанным с ней любопытным ситуациям. Это издание поможет вам отдохнуть от серьезных математических категорий и узнать чуть больше о жизни самих ученых.
Леонард Эйлер, без всякого сомнения, был самым выдающимся математиком эпохи Просвещения и одним из самых великих ученых в истории этой науки. Хотя в первую очередь его имя неразрывно связано с математическим анализом (рядами, пределами и дифференциальным исчислением), его титаническая научная работа этим не ограничивалась. Он сделал фундаментальные открытия в геометрии и теории чисел, создал с нуля новую область исследований — теорию графов, опубликовал бесчисленные работы по самым разным вопросам: гидродинамике, механике, астрономии, оптике и кораблестроению.
Из этой книги читатель узнает о жизни и научных достижениях самых выдающихся женщин-математиков разных эпох. Это Гипатия и Лукреция Пископия, Каролина Гершель и Мэри Сомервилль, Ада Лавлейс и Флоренс Найтингейл, Софья Ковалевская и Эмми Нётер, Грейс Хоппер и Джулия Робинсон. Хотя они жили в разные времена и исследовали разные области математики, всех их объединяла любовь к этой науке, а также стремление сломать сложившиеся в обществе стереотипы. Своим примером они доказали всему миру: женщины обладают такими же интеллектуальными способностями, как и мужчины, и преуспели в математике чуть меньше исключительно по социальным причинам.
Многие физики всю свою жизнь посвящают исследованию конкретных аспектов физического мира и поэтому не видят общей картины. Эйнштейн и Шрёдингер стремились к большему. Поиски привели их к важным открытиям: Эйнштейна — к теории относительности, а Шрёдингера — к волновому уравнению. Раздразненные найденной частью решения, они надеялись завершить дело всей жизни, создав теорию, объясняющую всё.Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.
Можно ли выразить красоту с помощью формул и уравнений? Существует ли в мире единый стандарт прекрасного? Возможно ли измерить гармонию с помощью циркуля и линейки? Математика дает на все эти вопросы утвердительный ответ. Золотое сечение — ключ к пониманию секретов совершенства в природе и искусстве. Именно соблюдение «божественной пропорции» помогает художникам достигать эстетического идеала. Книга «Золотое сечение. Математический язык красоты» открывает серию «Мир математики» — уникальный проект, позволяющий читателю прикоснуться к тайнам этой удивительной науки.
Какова взаимосвязь между играми и математикой? Математические игры — всего лишь развлечение? Или их можно использовать для моделирования реальных событий? Есть ли способ заранее «просчитать» мысли и поведение человека? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной книге. Это не просто сборник интересных задач, но попытка объяснить сложные понятия и доказать, что серьезная и занимательная математика — две стороны одной медали.
В чем состоит загадка творчества? Существуют ли правила созидания? Действительно ли решение сложной задачи можно найти только в моменты удивительного озарения? Этими вопросами, наверное, задавался каждый из нас. Цель этой книги — рассказать о правилах творчества, его свойствах и доказать, что творчество доступно многим. Мы творим, когда мы размышляем, когда задаемся вопросами о жизни. Вот почему в основе математического творчества лежит умение задавать правильные вопросы и находить на них ответы.
Физика, астрономия, экономика и другие точные науки основаны на математике — это понятно всем. Но взаимосвязь математики и творчества не столь очевидна. А ведь она куда глубже и обширнее, чем думают многие из нас. Математика и творчество развивались параллельно друг другу на протяжении веков. (Например, открытие математической перспективы в эпоху Возрождения привело к перевороту в живописи.) Эта книга поможет читателю посмотреть на некоторые шедевры живописи и архитектуры «математическим взглядом» и попробовать понять замысел их создателей.