منوهای نصب در پنل مدیریت

تاریخچه ریاضیات

تاریخچه علم ریاضی

انسان اولیه نسبت به اعداد بیگانه بود و شمارش اشیاء اطراف خود را به حسب غریزه یعنی همانطور كه مثلاً مرغ خانگی تعداد جوجه هایش را می داند انجام می داد اما به زودی مجبور شد وسیله شمارش دقیق تری بوجود آورد لذا به كمك انگشتان دست دستگاه شماری پدید آورد كه مبنای آن ۶۰ بود.

این دستگاه شمار كه بسیار پیچیده می باشد قدیمی ترین دستگاه شماری است كه آثاری از آن در كهن ترین مدارك موجود یعنی نوشته های سومری مشاهده می شود. سومریها كه تمدنشان مربوط به حدود هزار سال قبل از میلاد مسیح است در جنوب بین النهرین یعنی ناحیه بین دو رود دجله و فرات ساكن بودند. آنها در حدود ۲۵۰۰ سال قبل از میلاد با امپراطوری سامی عكاد متحد شدند و امپراطوری و تمدن آشوری را پدید آوردند.

سه قرن اول ریاضیات یونانی که با تلاشهای اولیه در هندسه برهانی بوسیله تالس در حدود ۶۰۰ سال قبل از میلاد شروع شده و با کتاب برجسته اصول اقلیدس در حدود ۳۰۰ سال قبل از میلاد به اوج رسید، دوره‌ای از دستاوردهای خارق العاده را در ریاضی تشکیل می‌دهد.

در حدود ۱۲۰۰ سال قبل از میلاد بود که قبایل بدوی “دوریایی” با ترک دژهای کوهستانی شمال برای دستیابی به قلمروهای مساعدتر در امتداد جنوب راهی شبه جزیره یونان شدند و متعاقب آن قبیله بزرگ آنها یعنی اسپارت را بنا کردند. بخش مهمی از سکنه قبلی برای حفظ جان خود، به آسیای صغیر و زایر یونانی و جزایر یونانی دریای اژه گریختند و بعدها در آنجا مهاجرنشنهای تجاری یونانی را برپا کردند.

در این مهاجرنشینها بود که در قرن ششم (ق.م) اساس مکتب یونانی نهاده شد و فلسفه یونانی شکوفا شد و هندسه برهانی تولد یافت. در این ضمن ایران بدل به امپراطوری بزرگ نظامی شده بود و به پیروزی از یک برنامه توسعه طلبانه در سال ۵۴۶ (ق.م) شهر یونیا و مهاجرنشینهای یونانی آسیای صغیر را تسخیر نمود.

در نتیجه عده‌ای از فیلسوفان یونانی مانند فیثاغورث موطن خود را ترک و به مهاجرنشینهای در حال رونق جنوب ایتالیا کوچ کردند. مدارس فلسفه و ریاضیات در “کروتونا” زیر نظر فیثاغورث در “الیا” زیر نظر کسنوفانس ، زنون و پارمیندس پدید آمدند.

در حدود۴۸۰ سال قبل از میلاد آرامش پنجاه ساله برای آتنی ها پیش آمد که دوره درخشانی در تاریخ ریاضی برای آنان بود و ریاضیدانان زیادی به آتن جذب شدند. در سال ۴۳۱ (ق.م) با آغاز جنگ “پلوپونزی” بین آتنیهای و آسپارتها، صلح به پایان رسید و با شکست آتنیها دوباره رکورد در تاریخ ریاضیات حاصل شد.

ظهور افلاطون و نقش وی در تولید علم ریاضی

اگرچه با پایان جنگ پلوپرنزی مبادله قدرت سیاسی کم اهمیت تر شد، اما رهبری فرهنگی خود را دوباره بدست آورد. افلاطون در آتن یا حوالی آن و در سال ۴۲۷ (م) که در همان سال نیز طاعون بزرگی شیوع یافت و یک چهارم جمعیت آتن را هلاک کرد و موجب شکست آنها شد، به دنیا آمد، افلاطون فلسفه را در آنجا زیر نظر سقراط خواند و سپس در پی کسب حکم عازم سیر و سفرهای طولانی شد. وی بدین ترتیب ریاضی را زیر نظر تیودوروس در ساحل آفریقا تحصیل کرد. افلاطون در بازگشت به آتن در حدود سال ۳۸۷ (ق.م) آکادمی معروف خود را تاسیس کرد.

در بررسی تاریخچه ریاضی می توان گفت که تقریبا تمام کارهای مهم ریاضی قرن چهارم بوسیله دوستان یا شاگردان افلاطون انجام شده بود. آکادمی افلاطون به عنوان حلقه ارتباط ریاضیات فیثاغورثیان اولیه و ریاضیات اسکندریه در آمد. تاثیر افلاطون بر علم ریاضی، معلول هیچ یک از کشفیات ریاضی وی نبود، بلکه به خاطر این اعتقاد شورانگیز وی بود که مطالعه ریاضیات عالیترین زمینه را برای تعلیم ذهن فراهم می‌آورد و از این رو در پرورش فیلسوفان و کسانی که می‌بایست دولت آرمانی را اداره کنند، نقش اساسی داشت. این اعتقاد، شعار معروف او را بر سر در آکادمی وی توجیه می‌کند: “کسی که هندسه نمی‌داند، داخل نشود.”

بنابراین به دلیل رکن منطقی و نحوه برخورد ذهنی نابی که تصور می‌کرد مطالعه ریاضیات در شخص ایجاد می‌کند، ریاضیات به نظر افلاطون از بیشترین اهمیت برخوردار بود، و به همین جهت بود که جای پر ارزش را در برنامه درس آکادمی اشغال می‌کرد.

تاریخچه اعداد در ریاضی

تاریخچه ریاضی,تاریخ علم ریاضی,تاریخچه ریاضیات

سیستم چوب خط به عنوان قدیمی ترین سیستم نمایش اعداد در ریاضی شناخته می شود.

تاریخچه اعداد طبیعی در ریاضی

استخوان ها و تکه چوبهایی بسیار قدیمی یافت شده که روی آنها شیارهایی وجود دارد. دانشمندان معتقدند این شیارها نماد نخستین استفاده ی بشر از اعداد هستند و میتواند نشانگر تعداد روزهای سپری شده یا تعداد دام های بشر اولیه باشد.

این سیستم نمایش اعداد که “سیستم چوب خط” نامیده می شود (مثل خطوطی که زندانیان در فیلم ها برای روزهای سپری شده در زندان روی دیوار می کشند) نشانگر اعداد طبیعی است ({۱و۲و۳و…}). سیستم چوب خط دارای مفهوم “ارزش مکانی” نیست (مثل جایگاه دهگان، صدگان، هزارگان در سیستم با مبنای ده) و به همین خاطر دارای محدودیت نمایش اعداد بزرگ است. با این وجود سیستم چوب خط به عنوان قدیمی ترین سیستم نمایش اعداد شناخته می شوند.

قدیمی ترین سیستم نمایش اعداد ریاضی که دارای مفهوم ارزش مکانیست، سیستم نمایش اعداد با مبنای شصت است که به بابلیان در 3400 سال قبل از میلاد برمی گردد. همچنین قدیمی ترین سیستم نمایش اعداد ریاضی با مبنای ده (مثل اعداد امروزی) به مصریان در 3100 سال قبل از میلاد باز می گردد.

تاریخچه اعداد حسابی در علم ریاضی

اعداد حسابی در ریاضی همان مجموعه ی اعداد طبیعی به اضافه ی عدد صفر است ({۰و۱و۲و…}) در نتیجه تاریخچه اعداد حسابی در واقع همان تاریخچه ی عدد صفر می باشد. اولین استفاده از صفر به عنوان عدد در ریاضی به استفاده از آن در “سیستم نمایش اعداد با ارزش مکانی” به عنوان “مکان نگه دار” برمی گردد.

مثلا در سیستم با مبنای ده، تفاوت عدد یک با عدد ده تنها در یک صفر است. در واقع عدد صفر اینجا نقش مکان نگه دار را دارد یعنی مکان یکان را برای عدد ده نگه داشته است تا عدد یک نقش دهگان را داشته باشد. در بررسی تاریخچه ریاضیات باید گفت بابلیان، مصریان و هندیان در متون خود از عدد صفر استفاده کرده اند. همچنین اسناد بجا مانده نشان می دهد که مایاها (قوم مایا در قاره امریکا) نیز از عدد صفر استفاده می کرده داند.

یونانیان باستان در مورد استفاده از صفر به عنوان یک عدد دچار شک بوده اند. آنها از خود می پرسیده اند “چگونه هیچ چیز می تواند چیزی باشد؟” که منظور از “هیچ چیز” همان صفر به مفهوم هیچ، عدم وجود یا خلا است. این سوال بحث های فلسفی جالبی را در آن زمان به راه انداخت.

تاریخچه اعداد صحیح ریاضی

برای بررسی تاریخچه اعداد صحیح ({…و-۲و-۱و۰و۱و۲و…}) باید به تاریخچه اعداد منفی بپردازیم. نخستین ظهور اعداد منفی در ریاضی به پنجاه تا صد سال قبل از میلاد و سرزمین چین باز می گردد. در کتاب “نه فصل درباره ی هنر ریاضی” که جزو قدیمی ترین کتب چینی در زمینه ی ریاضیات است از اعداد منفی در محاسبه ی مساحت شکل های هندسی استفاده شده است.

“دیوفانت اسکندرانی” ریاضیدان یونانی اولین دانشمند غربی بود که در فرن سوم میلادی و در حل معادلات درجه یک، به اعداد منفی برخورد کرد اما آن را غیرمعقول و مضحک توصیف کرد. هندی ها در قرن ششم از اعداد منفی در ریاضی برای نمایش بدهی استفاده می کردند.

همچنین دانشمند هندی “براهما گوپتا” در سال 628 در کتاب خود از اعداد منفی ریاضی برای نمایش ریشه های معادله ی درجه دو استفاده می کند. فرمولی که او بکار برد امروزه نیز در ریاضیات بکار می رود. اروپاییان تا قرن هفدهم غالبا در برابر استفاده از اعداد منفی  در ریاضی مقاومت می کردند و جواب های منفی معادلات را نادیده می گرفتند و آن را بی معنی تعبیر می کردند (هرچند “فیبوناچی” در قرن سیزدهم جواب های منفی را در مساله های مالی پذیرفته می دانست و آن را به عنوان بدهی تعبیر می کرد).

در قرن هجدهم “رنه دکارت” از اعداد منفی در نمایش “دستگاه مختصات دکارتی” استفاده کرد.

تاریخچه اعداد گویا در ریاضیات

در بررسی تاریخچه اعداد گویا در ریاضیات باید گفت که احتمالا مفهوم اعداد گویا ({p/q بطوریکه p,q اعداد طبیعی باشند}) یا اعداد کسری به زمان بسیار قدیم بازمی گردد. مصریان قدیم از “کسرهای مصری” برای نمایش اعداد گویا در متون ریاضی خود استفاده کرده اند. دانشمندان یونانی و هندی نیز مطالعاتی را بر روی اعداد گویا به عنوان زیرشاخه ای از “نظریه اعداد” انجام داده اند که شناخته شده ترین این مطالعات به اقلیدس در 300 سال پیش از میلاد باز می گردد.

تاریخچه ریاضی,تاریخچه تکامل ریاضی,تاریخچه ریاضیات

نخستین ظهور اعداد منفی در ریاضی به پنجاه تا صد سال قبل از میلاد باز می گردد

تاریخچه اعداد گنگ در ریاضیات

اعداد حقیقی ای که در ریاشی گویا نباشند گنگ نامیده می شوند. نخستین استفاده از اعداد گنگ در ریاضی در متون هندی (هشتصد تا پانصد سال قبل از میلاد) دیده میشود اما نخستین اثبات وجود اعداد گنگ در ریاضیات به “فیثاغوریان” منتصب است.

فیثاغورثیان، پیروان و شاگردان فیثاغورث فیلسوف و ریاضیدان یونانی بودند که توانستند اثباتی هندسی برای وجود عدد گنگ ۲√ در ریاضی ارائه کنند. نقل است که در رقابت های علمی ریاضی که در آن زمان بین گروه های مختلف در جریان بود این عدد در ریاضیات نقش برگ برنده را برای فیثاغورثیان بازی کرد. آنان تلاش کردند تا در ریاضی این عدد را بصورت کسری نمایش دهند اما موفق نشدند (امکان نمایش کسری عدد گنگ در ریاضی وجود ندارد که در غیر اینصورت آن عدد گویا خواهد بود نه گنگ). عدد گنگ ۲√ یک “عدد جبری” در ریاضیات است (عدد جبری عددیست که ریشه ی یک چند جمله ای یک متغیره با ضرایب گویا باشد).

اعداد غیر جبری در ریاضی را “اعداد متعالی” می نامند. اگر خود را به مجموعه ی اعداد حقیقی محدود کنیم اعداد متعالی زیر مجموعه ی اعداد گنگ هستند و مهمترین آنان “عدد نپر” و “عدد پی” است. بنا به شواهد تاریخی نخستین بار عدد پی توسط بابلیان (3.125) و مصریان(3.1604) در 1900 سال قبل از میلاد محاسبه شد که هر دو تا یک رقم اعشار صحیح است.  همچنین عدد نپر به منتصب به “جان نپر” دانشمند اسکاتلندی و معرف لگاریتم است که در قرن شانزدهم و هفدهم می زیست.

تاریخچه اعداد مختلط در علم ریاضی

مفهوم اعداد مختلط در ریاضی رابطه ی مستقیمی با ریشه ی یک اعداد منفی دارد. در مورد تاریخچه اعداد مختلط در ریاضی می توان گفت، نخستین برخورد با ریشه ی یک عدد منفی برمی گردد به قرن اول میلادی جایی که دانشمند یونانی “هرون اسکندریه” مشغول محاسبه ی حجم “هرم ناقص” بود.

همچنین همانطور که در مبحث تاریخچه اعداد منفی گفته شد “براهما گوپتا” دانشمند هندی فرمولی برای ریشه های معادله ی مرتبه دو ارائه کرد که او نیز در آنجا با ریشه ی اعداد منفی روبرو شد. این موضوع بعدها در قرن شانزدهم یعنی زمانی که دانشمندان اروپایی به دنبال یافتن فرمول های مشخص برای نمایش ریشه های معادلات مرتبه سه و چهار در ریاضی بودند برجسته تر شد.

این مساله زمانی بغرنج تر می شد که به یاد بیاوریم که در آن زمان اروپاییان اعداد منفی را در ریاضی هم نادیده می گرفتند چه برسد به ریشه ی اعداد منفی!!! در سال 1637 “رنه دکارت” واژه ی موهومی را به این اعداد در ریاضی نسبت داد.

بعدها در قرن هجدهم “آبراهام دمویر” و “لئونارد اویلر” فرمول های برای اعداد مختلط ارائه دادند. وجود اعداد مختلط بطور کامل پذیرفته نشده بود تا اینکه در سال 1799 “کاسپر وسل” تعبیری هندسی برای اعداد مختلط ریاضی ارائه کرد. در همین سال “کارل فردریش گاوس” اثبات یکی از مهمترین قضایای ریاضی یعنی “قضیه اساسی جبر” را ارائه کرد که نشان می دهد هر چند جمله ای مرتبه ی n با ضرایب مختلط دارای n ریشه ی مختلط است.

تاریخچه عدد بی نهایت در ریاضی

نخستین بار مفهوم ریاضی بی نهایت در یک دستخط هندی دیده می شود که می گوید “اگر مقداری به بینهایت اضافه کنیم یا مقداری از بینهایت کم کنیم آنچه باقی می ماند همچنان بینهایت خواهد بود”. مفهوم بینهایت عنوان رایجی برای مطالعات فلسفی بوداییان هندی در 400 سال قبل از میلاد بود.

ارسطو نماد سنتی بینهایت تعریف کرد. گالیله در قرن هفدهم و در کتاب “دو علم جدید” در مورد ایده ی تناظر یک به یک بین مجموعه های نامتناهی ریاضی صحبت کرد. اما پیشرفت مهم بعدی در این زمینه به نظریه ی “جورج کانتور” بر می گردد.

سپتامبر 7, 2020

0 پاسخ به "تاریخچه ریاضیات"

ارسال یک پیام

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مهندس ایوب مهبودی

مدرس برتر ریاضی پایه های دهم، یازدهم، دوازدهم، کنکور تجربی، ریاضی و ….

  • 09179267663
  • 09177938684
  • ayob.mehboudi@gmail.com

سریع تر از دوره های آموزشی با خبر شوید

 

رفتن به نوار ابزار