Recenze

Článků v rubrice: 71

QED: Krása matematického důkazu

„Quod erat demonstrandum“ (Q. E. D.) neboli „což mělo být dokázáno“ (C. B. D.) představuje hlavní směr úsilí matematiků a završení jejich úsilí o poskytnutí důkazů ve prospěch určité matematické teorii. Současně jde o téma nového atraktivně graficky zpracovaného knižního titulu, který čtenáře provede oblastí na hranici výtvarného umění a abstraktního myšlení. Jeho autor Burkard Polster je profesorem matematiky na australské MONASU University Clayton poblíže Melbourne. Sám o sobě uvádí, že kromě odborných publikací píše také knihy o matematice, žonglování, filmu i zavazování tkaniček.

Fotogalerie (1)
Titulní stránka knihy

Hybnou silou čisté matematiky je honba matematiků za stoprocentními tvrzeními, doloženými důkazy. Charakteristickou vlastností matematických důkazů je to, že působí na stejnou oblast mozku, kterou vnímáme obrazové vjemy. Pokud matematici od časů Euklidových chtěli na konci delšího nebo ne zcela přehledného důkazu upozornit, že bylo právě cíle dosaženo, připsali tři písmena: Q. E. D. V současnosti se používá typografická značka – prázdný nebo plný černý čtvereček, kterému se také říká „halmos“ (po americkém matematikovi Paulo Halmosovi, který ji zavedl). Používá se v tištěných matematických textech k označení konce důkazu.

Druhy matematických důkazů

Existuje řada důkazů rozmanitého stylu a velikosti. Matematika dnes pracuje s několika druhy důkazů. Jsou to důkaz sporem, přímý důkaz, nepřímý důkaz, důkaz matematickou indukcí, důkaz zpřeházením, dvojím výpočtem, řezem, důkazy pomocí klínů a další. Úspěšný důkaz v sobě nese matematikův otisk důvěryhodnosti, čímž odděluje prokázaný teorém (větu) od domněnky, geniální myšlenky nebo prvního dojmu. Mezi vlastnosti, které od důkazu očekáváme, patří jeho pečlivost, přesnost, průhlednost, důvtip a v neposlední řadě také elegance. Některé důkazy jsou krátké, zvláště ty, které se objevují ve školních učebnicích. Jiné delší, jež podrobně rozepisují poslední poznatky v daném oboru, mohou zabrat celá čísla časopisů a dosahovat tisíců stránek. Celou argumentaci má v těchto případech šanci pochopit jen hrstka lidí.

Dvacítka oku lahodících důkazů

Matematický důkaz je nástrojem, který odlišuje matematiku od všech ostatních oblastí lidského myšlení. Je-li nějaké tvrzení jednou dokázáno, už nikdy ho nelze vyvrátit – leda by v „důkazu“ byla chyba, kterou autor přehlédl. Kromě nezpochybnitelnosti však mají matematické důkazy ještě jednu vlastnost: mohou být krásné. Právě to se nám snaží ukázat (a dokázat) útlý titul „Q. E. D. Krása matematického důkazu“, vydaný nakladatelstvím Dokořán (Praha 2014, 1. české vydání, 58 str., 12. svazek edice PERGAMEN, překlad anglického originálu z roku 2004 Luboš Pick, ISBN 978-80-7363-532-9). Balancuje na hranici výtvarného umění a abstraktního myšlení, kde se tvary setkávají s myšlenkami a stává se z nich matematika. Srozumitelný a díky mnoha doprovodným černobílým obrázkům a náčrtům velmi názorně zpracovaný text představuje sbírku více než dvou desítek překvapivě jednoduchých a oku lahodících důkazů a jejich základních principů. Zaměřuje se především na ty, které mají graficky zajímavou reprezentaci, což však škálu úloh neomezuje jen na geometrii.

Existuje jen málo lidí schopných plně ocenit a vychutnat si krásu a půvab světa matematiky. Sbírka několika zázračných matematických objektů včetně myšlenek v jejich pozadí je určena nejen profesionálním matematikům, ale každému, koho zajímá krása světa matematického důkazu skrytá pod povrchem této starobylé vědy. Určitě by také neměla uniknout pozornosti učitelů matematiky, fyziky, výtvarné výchovy, technického kreslení a dalších vyučovacích předmětů.

Boxík

Pro ilustraci: Pythagorova věta (důkaz řezáním), Najdete pí v pizze? (záhady kruhu), Cavalieriho princip (důkaz aproximací pomocí řezů), Archimedova věta (záhady kolem koule), Matematické domino (důkaz indukcí), Možné nemožnosti (zdvojení, kvadratura a trisekce), Čísla v přírodě (geometrie růstu), Zlatý řez (oblíbené číslo matky přírody), Prvočísla bez konce (důkaz sporem), Uzly a mnohoúhelníky (důkaz ohýbáním papíru), Krájení čtverců (nové pohledy na staré recepty), Součty mocnin (důkaz dvojím výpočtem) aj.

Tesařík Bohumil
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Chytré budovy v ohrožení

Čtyři z deseti počítačů řídících automatické systémy chytrých budov byly v prvním pololetí tohoto roku vystaveny nějakému druhu kybernetického útoku. Toto zjištění přináší společnost Kaspersky ve svém přehledu hrozeb zacílených na chytré budovy.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail