Cevap Yaz Yazdır
Güncelleme: 16 Ağustos 2017  Gösterim: 257.458  Cevap: 3

Matematiğin Tarihçesi

virtuecat
4 Ekim 2006 14:57       Mesaj #1
virtuecat - avatarı
Ziyaretçi

matematik


sayma, ölçme, cisimlerin şekillerini tanımlama gibi temel işlemlerden ortaya çıkan ve yapı, düzen ve ilişkileri inceleyen bilim dalı.

Sponsorlu Bağlantılar
Mantıksal irdeleme ve nicel hesaplamaları konu alan matematik, idealleştirme ve soyutlamalara dayanır. 17. yüzyıl sonrasında fiziksel bilimler ve teknolojinin vazgeçilmez bir parçası durumuna gelen matematik, günümüzde sosyal bilimlerde ve yaşam bilimlerinde de aynı konuma ulaşmıştır.

Tüm matematik sistemleri bir aksiyomlar kümesi ve bu aksiyomlardan mantık yoluyla türetilen teoremlerden oluşur. Aksiyomlar kümesinin doğruluğu ya da yanlışlığı matematiğin tartışma konusu değildir, ama mantıksal olarak tutarlı olması, kendi içinde çelişki doğurmaması istenir. Bu bakımdan matematik soyuttur, değişik bir aksiyom kümesinden farklı sonuçlar türetilebilir. Öte yandan matematik yöntemleri öteki bilimlerce kullanıldığında somut sonuçlar elde edilir. Burada önce gözlemlerden kaynaklanan varsayımlar yapılarak bir model oluşturulur. Varsayımlar modelin aksiyomlarıdır. Türetilen matematik teoremlerinin yorumları ise somuttur. Örneğin Newton kuramında bazı fiziksel varsayımlar yapılır ve hareket problemi bir matematik problemine dönüştürülür. Einstein’ın özel görelilik kuramında gene hareket problemi, bu kez farklı fiziksel varsayımlarla ele alınır. İki kuramda da elde edilen sonuçlann matematiksel doğruluğu kanıtlanabilir.

Ama bu sonuçların fiziksel yorumlan olan Newton kuramı ile özel görelilik kuramı farklı şeyler söylemektedir. Bu farklılık varsayımlardan kaynaklanmaktadır ve kuramların fiziksel doğruluklan ancak deneyle sınanabilir.

Tarihte matematiksel düşünce ölçme, borç, vergi, astronomi hesapları gibi pratik problemlere çözüm tekniklerinin geliştirilmesiyle başladı. Eski Yunan’da başlayan felsefeyle etkileşimi, matematiği genelleme ve soyutlamalara götürdü. Öte yandan bu genelleme ve soyutlamalar matematiğin kullanım alanını genişletti. Matematikte genelleme ve soyutlamalara çok rastlanır. Birbirinden farklı görünen çok sayıda probleme tek bir genel problemin özel durumları olarak bakılabilir. Örneğin üçgenlerin alanlarını tek tek hesaplamaya çalışmaktansa problemi genelleyip üçgenin alan formülünü türetmek hem daha kolaydır, hem de böylece daha geniş bir uygulama alanı ortaya çıkar.

Günümüzde matematik kendi dinamiğinin yanı sıra başka bilimlerle arâsmdaki etkileşim nedeniyle de çok hızlı bir gelişme
göstermektedir. Bu gelişmenin sonucu matematik içinde çok sayıda dal ortaya çıkmıştır (analiz; aritmetik; cebir; geometri; istatistik; kümeler kuramı; olasılık kuramı; optimizasyon; oyunlar kuramı; sayılar kuramı; sayısal çözümleme; trigonometri). İlkel diller incelendiğinde sayma gibi basit görünen bir işlemin oluşmasında toplumlar ancak ilk birkaç sayıya isim koyabilmişler, gerisini “çok” olarak nitelemişlerdir. Matematiksel düşüncenin ilk adamı olan rakamlar ve sayma işlemi ancak ekonomisi düzenli, gelişmiş yerleşik toplumlarda yazı ile birlikte ortaya çıkmıştır.

Antik Çağda ilk önemli matematik merkezi olarak, IÖ 2000’lerden sonra Babil görülür. Babilliler ekonomik yapılarının gerektirdiği denklem çözme, kök bulma, alan ve hacim hesaplama gibi tekniklerin yanı sıra astronomiye olan yakın ilgileri nedeniyle trigonometriyi geliştirdiler. Babil’in matematiğe belki en büyük katkısı 60 tabanlı sayı sistemidir. Sıfır simgesinin de katılmasıyla onlu sisteme çok benzeyen 60 tabanlı sayı sistemi bugün bile açı ve zaman ölçümünde kullanılmaktadır.
Eski Mısır’dan günümüze ulaşan iki önemli matematik yapıtı Golenişev papirüsü (İÖ y. 1900) ile Rhind papirüsüdür (İÖ 1700’den önce). Bunlar çağlarının aritmetik ders kitapları olarak nitelenebilir. Gerek Mısır’da gerekse daha sonra Roma uygarlığında matematik, pratik bir araç olmaktan öteye gitmemiştir. Yunan matematiği İÖ 7-6. yüzyıllarda Mezopotamya ve Mısır’dan gelen bilgilerin derlenmesiyle oluştu, ama kendi ürünlerini İÖ 5. yüzyılın ikinci yansından sonra vermeye başladı. Elealı Zenon’un zaman ve uzayın sonsuz sayıda parçaya bölünmesi hakkındaki paradoksları, Demokritos’un atomcu görüşleri, geometrik niceliklerin ölçümünde yeni aksiyomlar gerektirdi ve kuramsal matematik kavramını oluşturdu. İÖ 4. yüzyıl matematikçileri niceliklerin ölçümünde rasyonel sayıların (tamsayıların birbirlerine oranları) yeterli olmadığını buldular ve irrasyonel sayıların geometrik kuramını geliştirdiler. Alan ve hacim hesaplarındaki sonsuzküçük kesitler bugünkü integral kavramının ilk işaretleri olarak görülebilir.

Kuramsal matematiğin sonsuz kavramı dışında Eski Yunan matematiğinin ilgilendiği iki önemli konu konikler ile astronomiden kaynaklanan küresel geometri problemleri oldu. ÎÖ 4. yüzyılın sonunda matematikte erişilen düzey ve yetkinlik daha sonra yazılan Eukleides’in ünlü Stoikheia’sı (Elemanlar) ile simgelenir.

Kuramsal matematik Antik Çağda Arkhimedes ve Apollonios ile doruğa ulaştı. Konikler konusunda erişilen bulgulann önemi ancak 19. yüzyılda izdüşümsel geometrinin gelişmesiyle anlaşılabildi. Arkhimedes ve Apollonios’tan sonra gelişme astronomiden kaynaklanan problemler doğrultusunda oldu. Gezegenlerin yörüngelerinin belirlenmesi, sayısal tablolar, mekanik aygıtların bulunması ve İS 100 dolaylarında Menelaos’un küresel trigonometrideki sonuçlan Ptolemaios’un İS 2. yüzyılda astronomide prtaya koyduğu bulgulara temel oluşturdu. İS 4. yüzyıldan sonra bilim eski bulguların yeniden gözden geçirilmesi ve öğretilmesine dönüştü. Klasikler yeniden yorumlandı, eski kitaplar üzerine yeni tezler yazıldı. Zaman içinde bu hep böyle süregidince Bizans dönemine Yunan matematiğinin yalnızca basit bir özeti kaldı.

Ortaçağda bilim Hindistan’da ve İslam dünyasında yeniden canlandı. Bağdat’ta Abbasi halifesi Mansur’un etkisiyle Yunan bilim yapıtlarının sistematik bir biçimde çevrilmesine girişildi. Hint astronomisinin de etkisiyle Bağdat ilk İslam astronomi merkezi oldu. Matematik ve astronominin bu yeniden canlanışında önemli etkenlerden biri de Bağdat okulundan Harizmi (y. 780 - y. 850) oldu. Bu canlanış özellikle trigonometri ve küresel trigonometride Antik Çağdakinin çok üstünde bir gelişme doğurdu. İslam matematik ve astronomi geleneği 1400’lere değin aralıksız sürdü.

İslam biliminin Avrupa’ya yayılması 11. yüzyılda başlar. Bu konuda öncülüğü yapanlar 11. yüzyılda İngiliz filozof Bath’lı Adelard ve 12. yüzyılda Italyan matematikçi Leonardo Pisano’dur. Bu yüzyıllarda Yunan bilim klasikleri Arapça çevirilerinden bu kez Latinceye çevrildi. Bu yapıtlar Rönesans’ın bilim yönünün temelini oluşturdu.

16. yüzyılın ortalarında Kopernik’in astronomi, Vesalius’un anatomi alanındaki bulguları eski klasiklerin yanlışlarını ortaya çıkarmıştı. Matematikte yeni bir çağı müjdeleyen ilk bulgular İtalya’da del Ferro, Cardano, Tartaglia ve Ferrari’nin üçüncü ve dördüncü derece denklemlere çözüm getirmeleri oldu. 16. yüzyılın sonlarında Fransa’da Viete’nin bilinmeyen büyüklükler için harflerle işlem yapması çok hızlı gelişecek olan simgesel cebirin temelini attı.

17. yüzyılda İskoçya’da Napier logaritmayı buldu. Cavalieri, Kepler’in sonsuzküçük- lerle ilgili yöntemlerini geliştirerek geometriye uyarladı. Örneğin, elipsin alanı bu yöntemle hesaplanabildi. 1637’de Fransız filozof-matematikçi Descartes büyük buluşu analitik geometriyi ortaya koydu. Fermat’ nın da katkılarıyla analitik geometri, geometri problemlerini cebirsel problemlere dönüştüren yeni bir araç oldu. Matematiği bir yan uğraş olarak sürdüren Fermat’nın sayılar kuramındaki bulguları ve Pascal’la birlikte kurduğu olasılık kuramı ona en büyük amatör matematikçi unvanını kazandırmıştır.

Newton ve Leibniz’in 17. yüzyılın ikinci yarısıpda diferansiyel ve integral hesabı bulmaları matematikte çok önemli bir adımı simgeler. Newton’un Philosophiae naturalis principia mathematica (1687; Doğa Felsefesinin Matematik tikeleri) adlı yapıtı da gelmiş geçmiş en büyük bilimsel yapıt olarak kabul edilir. Bu yapıtında kütleçekimi yasasını da ortaya koymuş olan Newton’ un temel amacı doğayı anlamaktı; buna karşılık Leibniz bilgiye ve evrensel niteliklere ulaşan yolu açmak istiyordu. Leibniz’in bu amaçla geliştirmeyi tasarladığı simgesel mantık, George Boole tarafından ancak 19. yüzyılın ortalarında ortaya konabildi. Ama onun diferansiyel yöntemi 18. ve 19. yüzyıl matematiğinin gelişmesine temel oluşturdu.

18. yüzyıl matematiğinin en önemli adı Leonhard Euler’dir. Değişimler hesabı ve diferansiyel geometrinin kurucuları arasında yer alan Euler, analiz ve sayılar kuramı başta olmak üzere matematiğin hemen her dalma önemli katkılarda bulunmuştur. 18. yüzyılın öteki büyük matematikçileri arasında J.L. Lagrange, J. L. R. d’Alembert, P.S. Laplace ve G. Monge anılabilir.

19. yüzyılda önemli bir gelişme Eukleidesçi olmayan geometrilerin ortaya konmasıdır. Eukleidesçi geometri Stoikheia'da belirlenmiş olan beş aksiyom üzerine kurulmuştu. Bir noktadan, verilen bir doğruya yalnızca bir paralel çizilebileceğini belirleyen beşinci aksiyomu, matematikçiler, yüzyıllar boyunca öteki aksiyomlara dayanarak kanıtlamaya çalışmışlar, ama bunda başarılı olamamışlardı. 19. yüzyılın ilk yarısında N. İ. Lobaçevski ve J. Bolyai, 1854’te de B. Riemann paralellik aksiyomu olmadan da tutarlı geometri modelleri kurulabileceğini gösterdiler. Felsefi açıdan öneminin yanı sıra, Riemann’ın bulguları ileride Einstein’ın görelilik kuramının matematiksel tabanını oluşturacaktı. 19. yüzyılın en büyük matematikçilerinden biri de, matematiğin hemen her dalma önemli katkılarda bulunmuş olan C. F. Gauss’tur.

19. yüzyılın ikinci yarısı çok hızlı bir gelişmenin yanı sıra matematiğin aksiyomatik yapısının yeniden gözden geçirilmeye başlamasını simgeler. Yeni bulguların beraberinde getirdiği temel sorunların yanıtlanması gerekiyordu. Weierstrass ve Dedekind’in gerçek sayılara ilişkin temel bulguları, Cantor’un sonsuzbüyüklükleri sınıflandırması matematiğin aksiyomatik yapısına ışık tutar.

Matematiğin gelişmesinde bazı problemlerin özel bir konumu olmuştur. Fermat’nın çözdüğü ve bir kitabın kenarına not ettiği ünlü problem (n = 3, 4, ... için" - yn - zn denklemini sağlayan x, y, z tamsayıları yoktur) Fermat problemi olarak anılır {bak. Fermat’nın büyük teoremi). Ama 300 yıldır Fermat problemini kimse çözememiştir. Problemi çözmek için gösterilen çabalar ise matematiğe çok şey kazandırmıştır. 20. yüzyıl matematiğinde etkin bir yol gösterici de Hilbert’in 1900’de Paris’te İkinci Uluslararası Matematik Kongresi’nde önerdiği 23 problem olmuştur. Güncel birçok soru ve araştırma alanı, kaynağını Hilbert’in bu problemlerinden almaktadır.

kaynak: Ana Britannica

Son düzenleyen Safi; 16 Ağustos 2017 20:05


Mystic@L
5 Ekim 2006 13:33       Mesaj #2
Mystic@L - avatarı
Ziyaretçi
Bilim Tarihinde Matematik
Matematikle ilgili eserler incelendiğinde; birinci grup olarak, Eski Yunan matematikçilerinden Tales (Thales M.Ö. 624-547), Fisagor (Pythagoras M.Ö. 569-500), Zeno (M.Ö. 495-435), Eudexus(M.Ö. 408-355), Öklid (Euclides M.Ö. 330?-275?), Arşimed (Archimedes M.Ö. 287-212), Apollonius (M.Ö. 260?-200?), Hipparchos (M.Ö. 160-125), Menaleas (doğumu, M.Ö. 80) İskenderiyeli Heron (? -M.S.80) , Batlamyos (Ptelemeos Claudis 85-165) ve Diophantos (325-400) ile bunların çağdaşlarının adları görülür. Daha sonra, ikinci grup olarak da Batı Dünyası matematikçilerinden; Johann Müler (Regiomantanus ,adıyla da tanınır, 1436-1476), Cardano (1501-1596), Decartes (1596. 1650), Fermat (1601-1665), Pascal (1623-1662), Newton (Isaac Newton 1642-1727), Leibniz (1646-1716), Mac Loren (1698-1748), Bernoulli'ler (Bu aileden sekiz ünlü matematikçi vardır. Bunlar; Jean Bernoulli l667-1748, Jacques Bernoulli 1654-1705, Daniel Bernoulli 1700-1782...), Euler (1707-1783), Gespard Monge (1746-1818), Lagrance (1776-1813), Joseph Fourier (1768-1830), Poncolet (1788-1867), Gauss (1777-1855), Cauchy (1789-1857), Lobatchewsky (1793-1856), Abel (1802-1829), BooIe (1815-1864), Riemann (1826-1866), Dedekind (1831-1916), H. Poincare (1854-1912) ve Cantor (1845-1918) ile bunların çağdaşlarının adları belirtilir Bu bilginlerin adlarını ve matematikle ilgili sistem, teorem ve kavramlarını her kademedeki orta dereceli okul ile üniversite ve dengi okul matematik kitaplarında görmek mümkündür.

Yukarıda; birinci grup olarak belirttiğimiz; Eski Yunan (Antik çağ, Grek) matematikçileri; M.Ö. 8. yüzyıl ile M.S. 2. yüzyıl arasında, ikinci grup olarak belirttiğimiz Batı Dünyası matematikçileri ise, 16. ile 20. yüzyıl arasında yaşamışlardır: Burada akla şöyle bir soru gelmektedir. 16. yüzyıldan önceki zaman içerisinde matematik konularında hiç bir araştırma ve çalışma olmamış mıdır? Özellikle, islamiyetin ilk yılları olan 7. yüzyıl ile 16. yüzyıl arasında yaşamış olan Türk-İslam Dünyası matematik bilginlerinin varlığı ve çalışmaları görmezlikten gelinmiştir.

Gerçek olan şu ki; Türk-İslam Dünyası matematikçileri, yukarıda birinci grup olarak adlarını belirttiğimiz Eski Yunan bilginlerinin ortaya koyup, yeterli çözüm getiremedikleri, matematik sorunlarına yeni çözümler getirdikleri gibi, bu bilime yeni sistem, kavram ve teorem kazandırmışlardır. Bu başarılarının sonucu bugünkü ileri matematiğin temelini atmışlardır. Her ne kadar, Batı'lı bazı bilim tarihçileri, Eski Yunan matematiğini geliştirmiş olmakla vasıflandırıyorlarsa da, son yüzyıl içinde yapılan araştırmalar, bu hükmün temelinden yanlış olduğunu ortaya koymuşlardır.

Ülkemizde, evrensel nitelikteki kendi alimlerimizin bilimsel yönlerine gereken ve yeterli önem verilmezken; Batı'da, özellikle son yüzyıl içerisinde, bilginlerimize ait yüzlerce cilt eser ve makalelerin yayınlandığı, hatta bu bilginlerimiz için, yaşadığı yüzyıllara adlar verildiği ve anma törenleri düzenlendiğini görmek mümkündür. Bunlardan birkaç örnek vermek gerekirse; dünyada ilk cebir kitabı yazanın Harezmi (Harezm 780-Bağdat 850), trigonometrinin temel bilginlerinden olan sinüs ve cosinüs tanımlarını ilk açıklayan el-Battani (Harran 858-Samarra 929) , tanjant ve cotanjant tanımları ile ilgili temel bilgileri Ebu'l Vefa (Buzcan 940-Bağdat 998), Pascal'a (Blaise pascal 1623-1662) izafe edilen ve cebirde önemli kuralları ihtiva eden "Binom Formülünün" Ömer Hayyam'a (1038-Nişabur 1132) ait ve Kepler'in (Johannes Kepler 1570-1630) araştırmalarına rehberlik edenin İbn-i Heysem (Basra 965-Kahire 1039). olduğunu belirtebiliriz. Ayrıca Sabit bin Kurra (Harran-826-Bağdat 901) için "Türk Öklid'i" bilim dünyasının en büyük alimi, Beyruni (Bruni) (Ket 973-Gazne 1052) için "Onuncu Yüzyıl Bilgini", ünlü Türk hükümdarı Uluğ Bey için "On Beşinci Yüzyıl Bilgini" öğrencisi Ali Kuşçu için "On Beşinci Yüzyıl Batlamyos'u" dendiğini de belirtmek mümkündür.

Yukarıda sadece birkaçının adını belirttiğimiz 8. ile 16. yüzyıl Türk-İslam Dünyası alimlerinin eserleri, Batı'da "Tercüme Yüzyılı" olarak adlandırılan 12. yüzyıl başlarından itibaren, önceleri zamanın bilim dili olan Latince'ye, daha sonradan da, öteki Batı dillerine çevrilmiştir. Çevrilen bu eserlerin asılları ise, Doğu Yazma Eserleri ile zengin olan Avrupa kütüphanelerinde muhafaza edilmekte ve hala, ilgili bilim adamlarının elinde, gerektiğinde temel müracaat kitabı, ya da kaynak eser olarak değerlendirilmektedir.

Son düzenleyen Safi; 16 Ağustos 2017 20:06
RoxBury
9 Eylül 2007 10:49       Mesaj #3
RoxBury - avatarı
Ziyaretçi
1- Sayıların cisimlerden 'kurtulması' (örneğin 12 sayısının 12 elmadan ayrılması), insanlık tarihinin en büyük düşünsel devrimlerinden biridir.
2- Basamak kavramının oluşumu ,matematiğin önünü açmıştır.Basamak olmasaydı,en fazla tek rakamlı sayılarla yine tek rakamlı sonuçlar veren dört işlem yapabilirdik.
3- Bilim kendini geometri ile belli etmiştir.Algılanabilir nesnelerden çizgileri,açıları ve yüzeyleri soyutlama onuru ilk olarak Tales'e aittir.
4- Bir şeklin önemli noktalarını harflerle gösterme düşüncesi ilkin Euclides'e aittir.
5- M.S. 700 yıllarında sıfır kavramı bulundu.Sıfır olmasaydı,ne bilim ,ne sanayi,ne de ticaret hızlı bir biçimde ilerleyebilirdi.
6- Bayağı kesirler (örneğin 24/5 ) 4000 yıldan beri biliniyordu.Ama ondalık sayılar (örneğin 4.8 ) ilk kez 16. yüzyılda François Vi'ete (1579'da) ve Simon Stevin (1585'de) tarafından kullanılmaya başlandı.
7- İsveç'li matematikçi John Napier,1614'te logaritmayı geliştirdi.
8- 10 Kasım 1619 tarihi,modern matematiğin doğuşunun resmi tarihidir. O günde ,geometri cebirselleşti,cebir de görselleşti.Kartezyen geometri hem fonksiyon kuramının ,hem de uzayın sayısallaştırılmasının başlangıç noktasıdır.
9- Değişmezler için a,b,c, değişkenler için de x,y,z, Descartes'ten beri (1637'den beri) kullanılmaktadır.
10- Sonsuz sembolü ilk kez 1655'de John Wallis tarafından kullanılmış ve bu sembol genel kabul görmüştür.
11- Diferansiyel ve integral hesap metodu, 1666 yılında Newton tarafından geliştirildi.Leibniz'in de eşzamanlı olarak geliştirdiği bu metot olmasaydı,mühendislik ve mimarlık ancak dahilerin işi olarak kalırdı.Limiti sıfıra giden bir değişkene,Newton ve Leibniz 'den beri 'sonsuz küçük' denmektedir.
12- Olasılık hesabı ,17. yüzyılda Fermat ve Pascal tarafından kuruldu.Galileo,olasılık hesabının olabilirliğini ve gerekliliğini sezmişti.Olasılık hesabını daha sonra Laplace ve Gauss geliştirdiler.
13- Euclides,bütünün parçasından daha büyük olduğunu söylemişti.19.yüzyılın ikinci yarısında kümeler kavramı ve teorisi doğdu.
14- Öklitçi olmayan geometrinin kurucuları, Lobaçevski,Bolyai ve Gauss 'tur. Küresel geometri,paraleli olmayan geometridir.

Kaynak:Cumhuriyet (Bilim Teknoloji)
Son düzenleyen Safi; 16 Ağustos 2017 20:07
7 Kasım 2008 03:56       Mesaj #4
CrasHofCinneT - avatarı
VIP Pragmatist Çılgın Zat...
MATEMATİK
çok eski zamanlardan beri insanların en çok yararlandığı konulardan biri olmuştur. Eski Mısırlılar ve Babilliler matematiği takvim düzenlemek için kullanıyorlar, böylece ekinlerini ne zaman ekeceklerini ya da Nil Irmağı'nın ne zaman taşacağını önceden kestirebiliyorlardı. Alışverişlerde ve hesapların tutulmasında aritmetikten, tarlaların sınırlarını belirlemek, piramitleri ve benzeri anıtları inşa etmek için geometriden yararlanılıyordu.

O tarihlerden başlayarak matematik bilgisini kullananların sayısı sürekli arttı, matematik bilginleri matematiği daha da geliştirdiler. Bunun sonucunda bu bilim dalının uygulandığı alanların sınırları gittikçe genişledi. Yüksek hızlı, elektronik bilgisayarların geliştirilmesiyle hesaplamalar için gereken süreler çok kısaldı ve matematiğin kullanımı büyük gelişme gösterdi.

Astronomi ölçümleri ve zamanın belirlenmesiyle ilgili hesapların doğruluk derecesi arttıkça, denizcilik ve haritacılık da gelişti. Böylece, Kristof Kolomb'dan bu yana insanlar yeni toprak parçaları keşfetmek için anayurtlarından çok daha uzaklara gidebildiler. Zaman içinde matematik daha iyi gemilerin, lokomotiflerin, otomobillerin ve sonunda da uçakların tasarımı için kullanıldı. Radar sistemlerinin tasarımında, Ay'a ve bazı gezegenlere roket gönderilmesinde de matematikten yararlanıldı.

Günlük Yaşamda Matematik
Denizde, havada ve karada yol alırken en önemli sorun nerede bulunduğunuzu belirle¬mektir. Bazen bunu söylemek çok kolaydır. Örneğin bir gemidesiniz ve tam kuzeyinizde bir deniz feneri, tam doğunuzda da bir kayalık görüyorsunuz. Bu durumda, tam olarak nerede olduğunuzu söyleyebilir ve haritada yerinizi kesin olarak belirleyebilirsiniz. Ama diyelim ki, radarınız A noktasından 30 km, B noktasından 35 km uzakta olduğunuzu gösteriyor ve haritaya baktığınızda A ile B arasındaki uzaklığın 50 km olduğunu görüyorsunuz. Bu durumda yerinizi nasıl saptarsınız?

Matematikçiler bir noktanın uzaydaki yerini belirlemek için birçok yöntem bulmuşlardır. Fransız matematikçi Descartes'ın 17. yüzyılda bulduğu yöntem bunlardan en çok kullanılanıdır.

İstatistik bir bakıma, gelecekte olacaklara ilişkin tahmin'de bulunmaya yöneliktir. Bugün ayakkabı talebine ilişkin olarak yapılan tahminlerin önümüzdeki birkaç yıl için geçerli olacağı kabul edilebilir. Hava tahminleri, hava sistemlerinin o andaki durumuna bakarak ve bu durumun ne kadar süreceğine ilişkin hesaplar yaparak gerçekleştirilir. Uzun vadeli hava tahminlerinde ise, daha önce tanık olunmuş benzer sistemlerle karşılaştırılan karmaşık hava sistemlerine ilişkin ayrıntılı bilgisayar çözümlemelerinden yararlanılır.

Ama geleceğin önceden kestirilmesi bu kadar basit değildir. Nolandiya adındaki hayali bir ülkenin nüfusu sürekli olarak artmaktaydı ve hükümet, okul binası yapımında, öğretmen yetiştirmede ve benzeri konulardaki kararlarını, çocuk nüfusunun sürekli bu hızla artacağını varsayarak almıştı. Ama 1970'lerin başlarında, Nolandiya'da doğum oranı birdenbire düşmeye başladı ve bir öğretmen fazlalığı ortaya çıktı.

Basit Şaşırtmacalar
Çok basit durumlarda bile bazen daha sonra ne olacağını söylemek zordur. Bir kâğıt sayfasını bir bölge olarak kabul edersek, bu sayfayı kesen bir doğru çizdiğimizde kâğıdı iki bölgeye, bir çizgi daha çizdiğimizde dört bölgeye ayırmış oluruz:
Diyelim ki, bir üçüncü çizgi daha çizdik; en çok kaç bölge elde edebiliriz? Şu ana kadar, sırasıyla 1, 2, 4 bölge elde etmiştik. Şimdi kaç bölgemiz olacağını söyleyebilir misiniz?

Sayıların bu gidişi bizi şaşırtabilir ve her seferinde bölge sayısının ikiye katlandığını sanabiliriz. Ama gerçekte, üçüncü çizgi çizildiğinde ortaya çıkacak bölge sayısı sekiz değil, en çok yedidir:
Bu durum karşısında, bölge sayılarının artışı konusunda değişik bir kural düşünmek zorundayız: 1, 2, 4, 7,...

Kuramsal ve Uygulamalı Matematik
Ele aldığımız bölge problemleri, yaşantımızla doğrudan ilişkili olmadığından "yararlı" bulunmayabilir; ama matematikçiler her zaman matematiğin ne işe yarayacağını düşünmezler. Nasıl bazı kişiler bulmaca çözmeyi severlerse, matematikçiler de problemlerle öyle uğraşırlar. Matematikçiler iki gruba ayrılabilir: Uygulamalı matematik alanında çalışarak mühendislik, bilim, teknoloji, ticaret problemlerini çözmeye uğraşanlar ve matematiğin yalnızca kendisiyle ilgili bir dalı olan kuramsal matematik alanında çalışanlar. Tüm matematik tarihi boyunca kuramsal ve uygulamalı matematik birbirinden destek almıştır.

Örneğin, Eski Mısırlılar ve Babilliler kenar uzunlukları 3, 4 ve 5 birim olan bir üçgenin iki kısa kenarı arasındaki açının dik açı (90°) olduğunu belirlemişlerdi. Mısırlılar, üzerine düzgün aralıklarla düğüm atılmış olan bir ipi cetvel olarak kullanmışlar ve kenarları 3, 4 ve 5 birim uzunluğunda olan bir dik üçgeni elde edebilmek için bu ipten yararlanmışlardı:

Mısırlılar, o görkemli piramitleri ve sarayları işte bu basit aletlerle yapmışlardır.
Ama Mısırlılar, kenar uzunlukları 3, 4, 5 birim olan bir üçgenin niçin bir dik üçgen olduğu sorusunu hiç sormamışlardı. Buna karşılık Eski Yunanlılar daha çok bu tür konular üzerinde durdular. Yunanlılar "3, 4, 5" üçge¬nini biliyorlardı; ayrıca, seramik yer karolarının desenlerinde başka dik üçgenlerin bulunduğunu da görüyorlardı:

Yukarıdaki karo çiziminde, kenarları maviyle belirtilmiş büyük karedeki üçgen sayısının iki küçük karedekilerin toplamı kadar olduğunu göreceksiniz. Bu, büyük karenin alanının öbür iki karenin alanlarının toplamına eşit olduğu anlamına gelir. Söz konusu eşitlik "3, 4, 5" üçgeni için de geçerlidir:

Eski Yunanlılar bunun, kenarları hangi uzunlukta olursa olsun, bütün dik üçgenler için doğru olduğunu buldular. Bunu ilk kanıtlayanın Öklit olduğu sanılır ÖKLİT); ama bu kanıt matematik tarihinde Pisagor teoremi olarak anılır (bak. PİSAGOR).

Üçgenler ve Kareler
Pisagor teoremi geometrideki ölçümlerin temelini oluşturur ve belki de bugüne kadar elde edilmiş olan en yararlı sonuçlardan biridir. Diyelim ki, 12 metre yüksekliğindeki bir bayrak direği, tepesinden uzanan ve dibinden 5 metre uzaklıktaki bir noktada yere bağlanan bir telle sağlamlaştırılmak isteniyor. Telin uzunluğu kaç metre olmalıdır?
5 m
Problem, Pisagor teoreminden yararlanılarak çözülebilir: Ortaya çıkan dik üçgenin dik kenarları üzerindeki karelerin alanları 12: ve 52'dir; bunların toplamı
122+5:= 144+25= 169
olur. Bulunan bu sonuç, telin oluşturduğu kenar üzerindeki karenin alanıdır ve 132=169 olduğundan, telin de 13 metre uzunluğunda olması gerektiği kolayca görülebilir.
Bu anlatılanlardan, Mısırlılar için yalnızca pratik geçerliliği olan bir problemin, Yunanlılar için nasıl bir "bulmaca" oluşturduğunu görmüşsünüzdür. Yunanlılar'ın bu "bulmaca" üzerinde düşünerek buldukları çözümün y.a da vardıkları sonucun o günden bugüne uygulamada ne büyük önem taşıdığı da bu örnekten kolayca anlaşılabilir.

Karekökler
169, 13'ün karesidir; öyleyse 13 de 169'un karekökü'dür. Pisagor teoremini kullanabilmek için önce karekökleri bulmak gerekir. 169'un karekökünü bulmak kolaydı; ama, kısa kenarları l'er birim uzunluğunda olan bir dik üçgenin uzun kenarının kaç birim olduğunu nasıl bulursunuz?
1,4 de küçük olduğuna göre, 1,4 ile 1,5 arasın¬da bir sayıyı, örneğin 1,45'i deneyin:
1,452=2,1025
büyük büyük büyük küçük!
Bu da 2'den büyük; öyleyse 1,44'ü denemelisiniz:
1,442=2,0726 1,432=2,0449 1,422=2,0164 1,412=1,9881

Büyük karenin alanı, öbür ikisinin alanlarının toplamına eşit olmalıdır:
l'+l2=l + l=2.
Ama 2'nin karekökü hangi sayıdır?
Matematikçilerin temel uğraşılarından biri, buna benzer sorulara yanıt aramaktır; nitekim karekök almak için bugüne kadar birçok yöntem geliştirmişlerdir. Günümüzde bu sorun karekök düğmesi olan bir elektronik hesap makinesiyle kolayca çözülebilir: Önce "2"ye, sonra "V " işaretinin bulunduğu düğmeye basar ve 1,414213 gibi bir sonuç okuruz.
Eğer hesap makinenizin karekök düğmesi yoksa, o zaman 2'nin karekökünü tahmin eder ve bu tahmininizi makineyle kontrol edebilirsiniz. Tahmininiz doğruysa, denediğiniz sayının karesi, yani kendisiyle çarpımı 2'yi vermelidir. Diyelim ki, 2'nin karekökünün 1,5 olduğunu tahmin ediyorsunuz; bu sayının karesini aldığınızda
1,52=2,25
bulacaksınız. Demek ki, 1,5 aradığınız sayıdan büyüktür; öyleyse 1,4'ü deneyin:
1,42=1,96
Demek ki, aradığımız sayı 1,41 ile 1,42 arasında olmalıdır. Bu yolu izleyerek her seferinde 2'nin kareköküne biraz daha yaklaşırız; bu işlem bir cep hesap makinesiyle kolayca yapılabilir. Doğru yanıta gittikçe daha fazla yaklaşabilmeyi sağlayan bu yönteme yinelemeli yöntem denir. Bu tür yöntemler, sonucu bir saniyeden çok daha kısa sürede hesaplayabilen bilgisayarlar için uygundur.

Ondalık Sayılar
Gündelik yaşamda, bir sayının karekökünü 2. ya da 3. ondalık basamağına kadar hesapla¬mak genellikle yeterlidir. Örneğin, metreyle ölçüm yaparken, milimetre basamağının öte¬sinde bir kesinliği pek aramazsınız. Ama matematikçiler, gitgide daha çok ondalık basamağa doğru ilerlediğinde sonucun ne olacağı¬nı merak ederler.
Vi'yi bir ondalık sayıya çevirirsek 0,5 elde ederiz. Bunu elde ederken ya
V2 = 5/W
olduğunu biliriz ya da Vi'nin
'/2=İH-2
biçimindeki bir bölme işleminin sonucu oldu¬ğu gerçeğinden hareket ederiz. Gerçekten de l'i 2'ye böldüğümüzde {bak. ONDALIK SAYI¬LAR) sonuç 0,5'tir:
2
1
0,5
Benzer biçimde 5/8=0,625'i de hesaplayabi¬liriz:
8
0,625
Bazı kesirleri birkaç ondalık basamaktan öte¬ye yürütemeyiz, çünkü "kalan" olmaz. Ama 3/7'yi ondalık sayıya çevirmeyi denersek, ortaya garip bir sonuç çıkar: bir kez döndüğünde bisikletin 3x60 santimetreden, yani 180 santimetreden biraz daha fazla yol aldığını gösterir.


0,4285714
3,0000000 28
20 14 60 56 40 35 50 49 10 7
30 28

Rakam dizisi yeniden 4'le başlar ve 428571'i oluşturan altı rakamlık dizi, aynı sırayla defalarca yinelenir. Buna yinelenen ondalık denir ve yinelenen rakam dizisini göstermek için, dizinin ilk ve son rakamı üzerine birer nokta konur. Örneğimizi bir de bu biçimde yazalım:

3/y=0,42857İ.
Bu tür kesirlerden bazılarının yinelenen ondalıkları çok uzundur:
V6i =0,0163934426229508196721311147540 983606557377049180327868852459

Sonsuz Sayılar
Aslında bütün bayağı kesirler, ondalık sayı bi¬çiminde yazıldığında ya belirli bir ondalık ba¬samağında son bulur ya da basamakları belirli rakam dizileri halinde yinelenip gider. Ama, bu iki örneğe uymayan sayılar da vardır; bunlar ondalık kesir olarak yazıldığında, ondalık basamakları herhangi bir noktada son bulmaksızın ya da belirli rakam dizileri halinde yinelenmeksizin sürüp gider. 2'nin karekökü bu tür sayılardan biridir.
Sonu olmayan bir başka ondalık kesir de, Yunan alfabesinde n (pi) harfiyle gösterilen sayıdır. Herhangi bir dairenin çevre ve çap uzunluklarını ölçerseniz, çevrenin çapın üç katından biraz daha uzun olduğunu görürsü¬nüz. Bu, 60 cm çapındaki bir bisiklet tekerleği

Tarih boyunca insanlar 77 sayısı için çeşitli yaklaşık değerler kullanmışlardır. Kudüs'teki Süleyman Tapınağı'nı yapan İbraniler için TT sayısını 3 olarak almak yetiyordu. Babilliler ?r'yi 3Vs, Mısırlılar ise 313/8i olarak aldılar. Es¬ki Yunanlı matematikçi ve bilim adamı Arşimet (bak. ARŞİMET), 77'nin 3lü/7i ile 3V7 arasın¬da olduğunu buldu. 1573'te bulunan ilgi çekici bir başka yaklaşık değer de
355/113
idi. Aslında 7r'nin ilk birkaç ondalık basamağı
3,14159265...
biçimindedir ve uygulamada bunu 3,14 olarak almak genellikle yeterli olur. Ama yalnızca merak nedeniyle, matematikçiler 1949'dan beri 77'nin daha çok ondalık basamağını hesap etmek için bilgisayar programları geliştirmişler ve 1981'de Japonya'daki bir bilgisayar 2 milyonuncu ondalık basamağı bulmuştur.

Kuşkusuz gündelik yaşamda ve çeşitli bilim dallarında büyük önemi olan sayılar kendi başlarına da çok ilgi çekicidir ve matematiğin sayılar kuramı ya da yüksek aritmetik olarak adlandırılan dalı bütünüyle sayıları ve sayıların özelliklerini konu alır (bak. SAYI).

Tam Kare Sayılar
Sayıların ilginçliğini görmek için tam kare sayıları inceleyebiliriz:
1, 4, 9, 16, 25, 36,...
Tam kare sayılar, tamsayıların "karesi alınarak" bulunur: ı2=ı
22=4 32=9 vb.
Tam kare sayılardan "kareler" de yapabiliriz:
O O O O
o o o o o o o
oooo ooo oo
oooo ooo oo o
Ardışık tek sayılar toplanarak da tam kare sayılar elde edilebilir: 1 = 1 4=1+3 9=1+3+5 16=1+3+5+7
Eğer ardışık çift sayıları toplarsak, bir tam ka¬re sayı ile onun karekökünün toplamı elde edilir:
2= 2= 1 + 1 = 12 + 1 2+4= 6= 4+2=22+2 2+4+6=12= 9+3=32+3 2+4+6+8=20=16+4=42+4
Tam kare sayıların son rakamları
1, 4, 9, 6, 5, 6, 9, 4, 1, 0,...
biçiminde gider ve hiçbir tam kare sayı 2,3,7 ve 8'le bitmez.
Noktalar belirli bir kural içinde düzenlenerek değişik kareler elde edilebilir:
O
o OOO
O OOO OOOOO
OOO OOOOO OOOOOOO
O OOO OOOOO
O OOO
O
Bu karelerdeki nokta sayısının (5, 13, 25,... vb), ardışık tam kare sayıların toplamına eşit olduğu görülecektir:
5 = 1+4 13=4+9 25=9+16
Bunu, aşağıdaki karelere bakarsak daha iyi kavrayabiliriz:
O
O O O
O O O OOO
OOOOOOOOO
O O O OOO
o o o
o
25 aynı zamanda bir tam kare sayı olduğu için, son eşitliği
52=32+42
biçiminde yazabiliriz. Bu bize, kenar uzunlukları 3, 4 ve 5 birim olan üçgene uyguladığımız Pisagor teoremini anımsatmaktadır. Ke¬nar uzunlukları tamsayılarla ifade edilebilecek başka dik üçgenler bulmak da çok ilgi çekicidir. Bu, iki tam kare sayının toplamı olan başka tam kare sayıları bulmak demektir. Bayrak direği örneğimizde böyle bir sayıyla karşılaşmıştık:

132=52+122
Genellikle yapıldığı gibi bu üç sayının yerine x, y ve z harflerini kullanırsak, bu eşitliği şöyle yazabiliriz
z2=x2+y2.

Harfler, Kurallar ve Fonksiyonlar
Sayıların ya da başka şeylerin yerine harflerin kullanılması, matematik kurallarını tanımla¬yabilmek için iyi bir yoldur. Cebir öğrenmeye başlayanlar bunu bilirler (bak. CEBİR). Örne¬ğin, tam kare sayıların hangi sayıların karesi olduğunu
1 U 1 2^ 4 3U 9 4^ 16
biçiminde gösterirsek, "kare alma"nın kuralını biçiminde yazabiliriz; burada x herhangi bir sayıyı gösterir. Verilmiş sayılarla ne yapılacağını gösteren kurala fonksiyon denir. Fonksiyon konusu, matematiğin analiz denen dalını oluşturur (bak. FONKSİYON).

Fonksiyonları göstermenin bir yolu, Descartes'ın yukarıda ele aldığımız grafik yöntemini kullanmaktır. Fonksiyonun kapsadığı her sayı çiftini bir nokta olarak gösterebiliriz. Örneğin, "kare alma" fonksiyonu için, 1 -* 1, 2 —» 4, 3 —> 9 olduğundan, bunları sayı çiftleri halinde
(1,1), (2,4), (3,9),...
biçiminde yazabilir ve bu sayıların grafiğini çizebiliriz:

/

0 ^> 0 (sıfırın karesi sıfır) olduğuna göre, (0,0) sayı çifti de bizim aradığımız bir başka nokta¬yı belirler. Tamsayılar arasında kalan kesirli sayıların da karelerini alabiliriz:
(V2f=V4
(l1/2)2=21/4 (2'/2)2=61/4
Daha çok noktayı işaretlediğimizde grafikte, bir eğri belirmeye başlar.
Kare alma fonksiyonumuzu tersine çevirebilir ve böylece bir karekök alma fonksiyonu elde edebiliriz:
x —* \rx~.
Bir hesap makinesi yardımıyla sayıların kare-kökleri ilk ondalık basamaklarına kadar bulu¬nabilir. Böylece elde edeceğimiz sayı çiftlerini, şekil A'da görüldüğü gibi bir grafik üzerinde gösterebiliriz:

1 -> 1

Bu gösterime bakıldığında, doğal sayı kadar çift sayı olduğu düşünülebilir. Oysa
1, 2, 3, 4, 5, 6,...
dizisinden de görülebileceği gibi, her iki doğal sayıdan yalnızca biri çift sayıdır. Bu durumda da doğal sayıların yarısı kadar çift sayı varmış gibi gözükmektedir! Bu ilginç çelişkinin sırrı, sonsuz sayıda doğal sayının olması, yani doğal sayıların sonsuza kadar sıralanıp gitmesidir. Sonsuzluk kavramı üzerinde duran ilk matematikçi Alman Georg Cantor'du (1845-1918).

Sonsuzluk kavramı eski bir kurbağa bilmecesine dayanır. Dairesel bir havuzun tam ortasında bulunan bir kurbağa havuzun kenarına ulaşmak niyetindedir; ama bunun için bir koşulumuz vardır: Kurbağa ilk sıçrayışında, havuzun merkezi ile kenarı arasındaki uzaklığın yarısı, ikinci sıçrayışında aynı uzaklığın dörtte biri, üçüncüsünde sekizde biri kadar yol alacak, yani her sıçrayış bir öncekinin yarısı kadar olacaktır. Eğer havuzun yarıçapı bir metreyse, kurbağanın sıçraya sıçraya giderken almış olduğu yolu, yani ulaşabileceği herhangi bir noktanın havuzun merkezine olan uzaklığını bulmak için, her sıçrayışın uzunlu¬ğunu metrenin kesirleri olarak tek tek yazıp toplayalım:
l^ + 1/4 + 1/8 + 1/l6-|-1/32...
Kurbağa havuzun kenarına ulaşabilecek midir?
Kurbağanın her sıçrayışta hangi uzaklığa ulaşacağını tek tek hesaplarsak, ortaya şöyle bir sonuç çıkar:
l/2=l/2 1/2+'/4 = -y4 1/2+1/4+I/8 = % 1/2+1/4+1/8+'/l6=1-yi6
vb.
Kurbağanın her sıçrayıştan sonra daha ne kadar yolu kaldığına bakarsak, şu sonucu bu¬luruz:
'/2, '/4, V8, Vl6, '/32,...
Kurbağanın her sıçrayışında, gideceği yol yarıya inmektedir. Ama ne kadar sıçrarsa sıçrasın, geriye hep alması gereken bir yol kalmakta, yani her seferinde havuzun kenarına biraz daha yaklaşmakta, ama bir türlü ulaşamamaktadır! Bu, 2'nin karekökünü ya da zr'nin değerini ondalık sayı halinde tam olarak yazamamaya, yalnızca yaklaşık bir değer elde et¬meye benzeyen bir durumdur. Matematiğin analiz denen dalı sonsuzluk kavramıyla da il¬gilenir; analizin integral yöntemiyle bu kavrama nasıl ulaşıldığı DİFERANSİYEL VE İNTEGRAL HESAP maddesinde açıklanmıştır.

Sonsuzluk kavramı geometride de karşımıza çıkar. Bir düzgün beşgeni ele alalım:

Eğer bu beşgenin bütün köşegenlerini çizersek, ortasında yeni bir beşgen oluşur. Bu küçük beşgenin de köşegenlerini çizdiğimizde, bu kez ortada daha da küçük bir beşgen ortaya çıkar.
Bunu, kuramsal olarak dilediğimiz kadar yineleyebilir, gittikçe daha küçük beşgenler elde ederek sonsuza kadar sürdürebiliriz.

Kaynak: MsXLabs.org & Temel Britannica
Son düzenleyen Safi; 16 Ağustos 2017 20:10


Daha fazla sonuç:
Matematiğin Tarihçesi

Hızlı Cevap
Mesaj:


Kaynak:


Bu sayfalarımıza baktınız mı
paneli aç