Том 31. Тайная жизнь чисел. Любопытные разделы математики - [15]

Шрифт
Интервал

Это и есть ответ на вопрос Каца: функция f(x) = 1/x имеет полюс в точке х = 0.

Простой полюс.

Глава 4

Все остальное

Статистика — это наука, доказывающая, что если у моего соседа две машины, а у меня — ни одной, то в среднем у каждого из нас по одной машине.

Бернард Шоу


Школьный курс математики охватывает только ее основы — арифметику, геометрию и начала алгебры и анализа. Казалось, что такой школьная программа будет всегда. Однако жить в нашем мире, ничего не зная о статистике, информатике и программировании, очень сложно. Неизвестно, что будут изучать в школах через 50 лет, однако школьная программа будущего наверняка будет отличаться от сегодняшней. Томази ди Лампедуза писал: все должно измениться, чтобы ничего не изменилось. Посмотрим, окажется ли он прав.

Далее мы расскажем о различных любопытных эпизодах из истории математики, которые не укладываются в рамки традиционных дисциплин. Мы поговорим о линейном программировании, астрофизике, гидродинамике, теории множеств и компьютерах. Откроем же двери в будущее.


Нос Тихо Браге

История была благосклонной к Тихо Браге (1546–1601), астроному выдающегося ума, высокомерному наблюдателю, который обладал прекрасным чувством юмора и располагал таким помощником, как Иоганн Кеплер (1571–1630). Страстью Тихо Браге было небо, а точность его наблюдений стала легендарной. Когда Кеплер спустя много лет заметил, что круговые орбиты планет не совсем точно описывают результаты наблюдений Браге, он предпочел поверить своему учителю, и оказался прав — его данные намного точнее описывались эллиптическими орбитами. Время подтвердило правоту Кеплера.

Когда Тихо Браге было 19 лет, он повздорил с юным и знатным дипломатомМандерупом Парсбергом (1546–1625), о котором история не сохранила почти никаких сведений. Между ними разгорелся спор об эпициклах, обстановка накалилась, и дело закончилось дуэлью. На дуэли Парсберг разрубил Браге нос шпагой.

История гласит, что Браге повелел изготовить два искусственных носа: один из бронзы, другой (предположительно, для торжественных случаев) — из золота и серебра. Единственное неудобство заключалось в том, что когда Браге чихал, нос отваливался.

Тихо Браге не прекращал работать до самой смерти. Долгое время считалось, что он умер от заболевания почек, так как на одном из званых ужинов он выпил много вина, а протокол не позволил ему отлучиться в туалет. В 1996 году его останки были подвергнуты химическому анализу, и в них было обнаружено высокое содержание ртути. Тем не менее последующее исследование, проведенное в 2012 году специалистами из Орхусского университета, ставит версию об отравлении Тихо Браге под сомнение. Какова же истинная причина его смерти? Преступление?..



Прага, могила Тихо Браге.


Шифр Галилея

Вклад в современную науку Галилео Галилея (1564–1642) или Иоганна Кеплера не подлежит сомнениям, однако даже эти ученые порой ошибались. В частности, Галилей, наблюдая в 1610 году планету Сатурн в свой превосходный для того времени телескоп, обратил внимание на странные объекты рядом с Сатурном. Возможно ли, чтобы у планеты были уши? Или что это за «ручки» вокруг Сатурна? Быть может, это спутники? Позднее сам Галилей определил, что видел знаменитые кольца Сатурна.

Чтобы обеспечить себе первенство предполагаемого открытия, в письме Кеплеру Галилей сообщил о нем в зашифрованном виде (точнее говоря, используя логогриф), что было распространенной практикой в то время: логогрифы позволяли изложить мысль так, чтобы ее не понял непосвященный. Галилей написал Кеплеру:

smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras

Разумеется, Кеплер попытался расшифровать сообщение, расставив эту мешанину букв в правильном порядке. Потратив множество сил, Кеплер решил, что Галилей хотел сказать следующее:

Salve umbistineum geminatum Martia proles,

что в переводе приблизительно означает «Возрадуйтесь, два протуберанца, сыны Марса». Легко заметить, что расшифрованное сообщение на одну букву длиннее шифровки, однако Кеплер не придал этому значения, так как полученный текст соответствовал результатам его собственных наблюдений. Как и следовало ожидать (иначе не было бы этой истории), Кеплер расшифровал сообщение неверно. В действительности Галилей хотел сказать вот что:

Altissimum planetam tergeminum observavi.

В переводе это означает: «Я наблюдал, что самая высокая планета имеет форму цифры 3». Самой высокой планетой в то время назывался Сатурн. Между вариантами Кеплера и Галилея лежит пропасть, из чего следует, что каждый расшифровал сообщение так, как ему хотелось.


Многогранный космос

Астроном, математик и астролог Иоганн Кеплер был сыном своего времени и сочетал в себе мечтательность, способность к научным прозрениям и средневековую невежественность. Одной из самых странных и вместе с тем наиболее известных фантазий Кеплера была концепция, согласно которой на орбитах планет в зависимости от их размера построены вписанные и описанные правильные многогранники.

Кеплер развил эту идею в своей книге «Тайна мира». На ее иллюстрациях изображены правильные многоугольники, также называемые Платоновыми телами.

Продолжить чтение
Еще от автора Хоакин Наварро
Секреты числа Пи. Почему неразрешима задача о квадратуре круга

Число π, пожалуй, самое удивительное и парадоксальное в мире математики. Несмотря на то что ему посвящено множество книг, оно по праву считается самым изученным и сказать о нем что-то новое довольно сложно, оно по-прежнему притягивает пытливые умы исследователей. Для людей, далеких от математики, число π окружено множеством загадок. Знаете ли вы, для чего ученые считают десятичные знаки числа π? Зачем нам необходим перечень первого миллиарда знаков π? Правда ли, что науке известно все о числе π и его знаках? На эти и многие другие вопросы поможет найти ответ данная книга.

До предела чисел. Эйлер. Математический анализ

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.

Том 37. Женщины-математики. От Гипатии до Эмми Нётер

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.

Рекомендуем почитать
Таблица умножения. Как запомнить. Новый метод

Таблицу умножения перестроена, сделана новая картинка. Объём материала для запоминания сокращён примерно в 5 раз. Можно использовать самую сильную – зрительную память (в прежних картинках таблицы это невозможно). Ученики запоминали таблицу за один – полтора месяца. В ней всего 36 "домиков". Умножение и деление учаться одновременно. Книга обращена к детям, объяснение простое и понятное. Метод позволяет намного облегчить деление с остатком и сокращение дробей. Метод признан Министерством Просвещения России как полезная инновация (Муниципальное образование, инновации и эксперимент 2013/1)

Время переменных. Математический анализ в безумном мире

«Время переменных» – веселая книга о математике вокруг нас. Двадцать восемь увлекательных рассказов, посвященных разным аспектам математики, сопровождаются забавными авторскими рисунками. Математический анализ для Орлина – это универсальный язык, способный выразить все, с чем мы сталкиваемся каждый день, – любовь, риск, время и, самое главное, постоянные изменения. Тема движения времени находит отражение и в названиях частей книги – «Мгновения» и «Вечности», и в ее персонажах – от Шерлока Холмса до Марка Твена и Дэвида Фостера Уоллеса.

Значимые фигуры

Несмотря на загадочное происхождение отдельных своих элементов, математика не рождается в вакууме: ее создают люди. Некоторые из этих людей демонстрируют поразительную оригинальность и ясность ума. Именно им мы обязаны великими прорывными открытиями, именно их называем пионерами, первопроходцами, значимыми фигурами математики. Иэн Стюарт описывает открытия и раскрывает перед нами судьбы 25 величайших математиков в истории – от Архимеда до Уильяма Тёрстона. Каждый из этих потрясающих людей из разных уголков мира внес решающий вклад в развитие своей области математики.

Квантовый оптоэлектронный генератор

В книге развита теория квантового оптоэлектронного генератора (ОЭГ). Предложена модель ОЭГ на базе полуклассических уравнений лазера. При анализе доказано, что главным источником шума в ОЭГ является спонтанный шум лазера, обусловленный квантовой природой. Приводятся схемы и экспериментальные результаты исследования малошумящего ОЭГ, предназначенного для применения в различных областях военно-космической сферы.

Стратегии решения математических задач

Любую задачу можно решить разными способами, однако в учебниках чаще всего предлагают только один вариант решения. Настоящее умение заключается не в том, чтобы из раза в раз использовать стандартный метод, а в том, чтобы находить наиболее подходящий, пусть даже и необычный, способ решения.В этой книге рассказывается о десяти различных стратегиях решения задач. Каждая глава начинается с описания конкретной стратегии и того, как ее можно использовать в бытовых ситуациях, а затем приводятся примеры применения такой стратегии в математике.

Вначале была аксиома. Гильберт. Основания математики

Давид Гильберт намеревался привести математику из методологического хаоса, в который она погрузилась в конце XIX века, к порядку посредством аксиомы, обосновавшей ее непротиворечиво и полно. В итоге этот эпохальный проект провалился, но сама попытка навсегда изменила облик всей дисциплины. Чтобы избавить математику от противоречий, сделать ее «идеальной», Гильберт исследовал ее вдоль и поперек, даже углубился в физику, чтобы предоставить квантовой механике структуру, названную позже его именем, — гильбертово пространство.