Замечательные числа [Ноль, 666 и другие бестии] (Мир математики. т.21.) [Ламберто Гарсия дель Сид] (fb2) читать постранично, страница - 3

вещество неопределенная двоица; из единицы и неопределенной двоицы исходят числа; из чисел — точки; из точек — линии; из них — плоские фигуры; из плоских — объемные фигуры; из них — чувственно-воспринимаемые тела, в которых четыре основы — огонь, вода, земля и воздух; перемещаясь и превращаясь целиком, они порождают мир — одушевленный, разумный, шаровидный, в середине которого — земля»^[1].

Картина Федора Бронникова «Гимн пифагорейцев солнцу». Пифагорейское учение представляло собой любопытное сочетание математики, музыки и мистицизма.

Самые известные числа античности

В рамках этого краткого исторического экскурса мы не будем подробно анализировать два наиболее известных числа античности — золотое число и число π, обойдем стороной и обширную тему простых чисел. Расскажем лишь вкратце об этих числах и их значении.

Золотое число, или божественная пропорция (также называемая золотым сечением), обозначается греческой буквой Ф (произносится «фи») в честь скульптора Фидиаса, который, по всей видимости, использовал это число при создании своих работ. Оно представляет собой интересное соотношение, определяемое прямоугольником, который известен как золотой прямоугольник. Золотой прямоугольник строится на основе квадрата, который достраивается так, что если В — длина стороны исходного квадрата, А — длина большей стороны построенного прямоугольника, то выполняется соотношение А/В = Ф = 1,6180339… Это соотношение и есть золотое число пифагорейцев.

Примечательное свойство этой геометрической фигуры заключается в том, что если отсечь от него квадрат размером В х В, то между сторонами полученного прямоугольника (на рисунке выше закрашен серым цветом) сохранится то же соотношение, что и между сторонами исходного прямоугольника. Этим свойством обладает только золотой прямоугольник. Золотое число имеет столько арифметических и эстетических свойств, что само по себе заслуживает целых томов исследований.

В свою очередь, число π, которое знакомо всем нам со школьной скамьи, — это дробь, описывающая отношение длины окружности к ее диаметру. Значение этого числа равно 3,14159…, однако в школе обычно используется округленное значение 3,1416. Об этом числе также написано множество книг и научных трудов.

И наконец, простые числа — это числа, которые делятся только на единицу и на само себя. Простые числа вызывают огромный интерес математиков. Одно из их замечательных свойств состоит в том, что они существуют в любой системе счисления, не только в десятичной.

Первые натуральные числа и их значение

В античности (то есть в Древней Греции и Риме, а также современных им государствах) первые десять натуральных чисел считались особенно важными. Расскажем о них подробнее.

0 — двусмысленное число

Перед тем как начать рассказ о натуральных числах, стоит привести некоторые рассуждения о том, как возникло понятие нуля. Во многих древних цивилизациях, в частности вавилонской, египетской и греческой, в культуре майя, были созданы математические или астрономические труды, в которых использовались символы со значением нуля, однако по разным причинам ноль не нашел использования в математике этих культур. Например, в древнеегипетском папирусе Булак 18, датируемом примерно 1700 годом до н. э., 0 выражается знаком nfr. Вавилоняне также приблизились к определению этого непростого понятия: в табличках, возраст которых насчитывает почти 2500 лет, встречается «двойной клин», имеющий значение «пустота», однако, по всей видимости, он не понимался как «ничто» (получаемое, например, вычитанием некоторой величины из себя самой). Поэтому в математическом тексте, найденном в Сузах, автор, не зная, как выразить разность между 20 и 20, заключает: «20 минус 20… результат ты увидишь».

В других случаях дается более подробный комментарий: «Зерно закончилось». Вавилоняне обозначали это непростое понятие и другими способами. В табличке, датируемой примерно 700 годом до н. э. и найденной в древнем месопотамском городе Киш, используется знак «три крючка». В других табличках зафиксирован только один крючок, который в некоторых случаях по форме напоминает современный 0.

Птолемей в своем «Альмагесте», написанном примерно в 130 году н. э., использует символ «пустота» наряду с цифрами или записывает его в конце числа, но понимает этот символ не как цифру, а скорее как примечание. Римляне в расчетах также никак не использовали 0.

А вот в Мезоамерике, напротив, ноль был известен еще до нашей эры. Как указывает один из текстов майя, он использовался уже в 36 году до н. э. Тем не менее формальное определение в рамках математики ноль получил в Индии. Это стало огромным достижением, и мы расскажем о нем подробнее в главе 4.