Dzień Matematyki
12 marca obchodzimy Dzień Matematyki. Jego celem jest popularyzacja tej dziedziny wiedzy oraz pokazanie jej znaczenia. Matematykę nie bez przyczyny nazywamy królową nauk – jest fundamentem naszej rzeczywistości, podstawą innych dziedzin nauki i codziennego życia. Choć niektórym wydaje się trudna, tak naprawdę towarzyszy nam w każdej chwili.
Od liczydeł do sztucznej inteligencji
Matematyka (z łac. mathematicus, od gr. μαθηματικός mathēmatikós) – nauka, wiedza, uczenie się, poznanie. Zaliczana jest do grupy nauk ścisłych. Matematyka bada zależności i wzory występujące w liczbach, przestrzeniach oraz innych abstrakcyjnych obiektach. Zajmuje się dowodzeniem twierdzeń, obalaniem hipotez za pomocą kontrprzykładów, rozwiązywaniem równań i nierówności, projektowaniem algorytmów, analizą danych oraz modelowaniem matematycznym.
Początki matematyki sięgają tysięcy lat wstecz. W pewnym sensie istnieje od czasów prehistorycznych, ponieważ już ludy paleolityczne posługiwały się pojęciem liczby i podstawami arytmetyki elementarnej. W starożytności Egipcjanie i Babilończycy opracowali podstawy arytmetyki, geometrii i algebry. To oni używali pierwszych systemów liczbowych i konstruowali metody obliczania powierzchni czy objętości. W starożytnej Grecji matematyka stała się dziedziną filozoficzną. Pitagoras opracował twierdzenie nazwane jego imieniem, Euklides stworzył fundamenty geometrii, a Archimedes badał własności liczb i brył. W Indiach pojawiła się koncepcja zera, a Arabowie przyczynili się do rozwoju algebry i trygonometrii.
W czasach nowożytnych matematyka stała się narzędziem rewolucji naukowej. Kartezjusz połączył algebrę z geometrią, Isaac Newton i Gottfried Wilhelm Leibniz niezależnie od siebie stworzyli rachunek różniczkowy i całkowy, Carl Friedrich Gauss i Leonhard Euler położyli podwaliny pod współczesną analizę matematyczną, a Bernhard Riemann miał ogromny wkład w rozwój teorii liczb, geometrii różniczkowej oraz topologii, był tzw. hipotezy Riemanna, dotyczącej liczb pierwszych. Do dziś hipoteza Riemanna pozostaje nierozwiązanym problemem i jest jednym z siedmiu problemów milenijnych wyznaczonych przez Clay Mathematics Institute – za jej udowodnienie lub obalenie przewidziana jest nagroda w wysokości 1 miliona dolarów. Wśród największych matematyków na pewno należy wymienić Kurta Gödela, austriackiego naukowca specjalizującego się w logice matematycznej i teorii mnogości oraz teorii względności i filozofii matematyki. Jego osiągnięcia w podstawach matematyki zalicza się do największych w dziejach tej dziedziny. Na uwagę zasługuje także Andrew Wiles, brytyjski matematyk, który w 1994 roku udowodnił wielkie twierdzenie Fermata.
Wielkie twierdzenie Fermata to twierdzenie teorii liczb, które brzmi: dla liczby naturalnej n>2 nie istnieją takie liczby naturalne dodatnie x, y, z, które spełniałyby równanie xn+yn=zn. Pierre de Fermat zanotował to twierdzenie na marginesie łacińskiego tłumaczenia książki Arithmetica Diofantosa i opatrzył następującą uwagą: „znalazłem zaiste zadziwiający dowód tego twierdzenia. Niestety, margines jest zbyt mały, by go pomieścić” inna wersja brzmi: „Jest niemożliwe rozłożyć sześcian na dwa sześciany, czwartą potęgę na dwie czwarte potęgi i ogólnie potęgę wyższą niż druga na dwie takie potęgi; znalazłem naprawdę zadziwiający dowód tego, jednak margines jest za mały, by go pomieścić”. Twierdzenie zostało sformułowane przez Fermata w 1637 roku (opublikowane dopiero w roku 1670) i od razu stało się wyzwaniem dla kolejnych pokoleń matematyków.
Wśród wybitnych matematyków było wielu polskich naukowców. Warto wymienić kilka nazwisk: Stefan Banach – twórca analizy funkcjonalnej, jeden z liderów lwowskiej szkoły matematycznej, Hugo Steinhaus – współtwórca polskiej szkoły matematycznej, jego odkrycia miały wpływ na wiele dziedzin matematyki, Marian Rejewski – matematyk i kryptolog, który odegrał kluczową rolę w rozszyfrowaniu Enigmy podczas II wojny światowej, Stanisław Ulam – przedstawiciel lwowskiej szkoły matematycznej, twórca metod numerycznych, na przykład metody Monte Carlo, współtwórca amerykańskiej bomby termojądrowej, Wacław Sierpiński – jeden z czołowych przedstawicieli warszawskiej szkoły matematycznej i twórców polskiej szkoły matematycznej, jego nazwisko nosi kilka terminów naukowych, a nawet krater na Księżycu.
Dlaczego warto uczyć się matematyki?
Matematyka to nie tylko szkolne zadania. Każdego dnia korzystamy z niej, często nawet nieświadomie. Planowanie budżetów, zakupy, mierzenie czasu, analiza danych – wszystko to wymaga umiejętności matematycznych. Matematyka odgrywa kluczową rolę w rozwoju młodego człowieka, ponieważ kształtuje logiczne myślenie, uczy dostrzegania zależności, analizowania problemów i wyciągania wniosków. Wpływa na rozwój intelektualny i zdolność do podejmowania trafnych decyzji. Nauka matematyki wymaga precyzji, uwagi i wytrwałości, co przekłada się na zdolność długotrwałego skupienia i systematycznego działania. Ponadto rozwiązywanie skomplikowanych zadań daje satysfakcję i wzmacnia wiarę we własne możliwości intelektualne.
Dzień Matematyki to doskonała okazja, aby o tym wszystkim przypomnieć. Może warto z tej okazji rozwiązać kilka łamigłówek matematycznych i spojrzeć na matematykę jako fascynującą przygodę, a nie tylko męczący szkolny przedmiot.
