«Ο Αρχιμήδης θα μνημονευθεί όταν ο Αισχύλος θα έχει λησμονηθεί, διότι οι γλώσσες πεθαίνουν, μα οι μαθηματικές ιδέες όχι.» G.Hardy


Πέμπτη 21 Ιουλίου 2022

Μηδέν

 


Ένα παλιό αστείο αναφέρει ότι η μεγαλύτερη συνεισφορά των Ινδών στα μαθηματικά ήταν το μηδέν. Πόσοι μπορούν να υπερηφανευτούν ότι δημιούργησαν το τίποτα; Μην κοιτάτε στο κοινοβούλιο.Το μηδέν ξεκίνησε την καριέρα του σαν κενό και στην συνέχεια εξελίχτηκε σε αριθμό. Εμφανίστηκε στην ιστορία των μαθηματικών πολύ αργότερα απ’ ό,τι θα φανταζόταν κανείς,μόλις τον 7° αιώνα μ.Χ.

Εικάζεται ότι, επειδή οι αρχαίοι λαοί ασχολούνται με πρακτικά προβλήματα της καθημερινής ζωής, δεν είχε νόημα γι’ αυτούς η έννοια του μηδενός ή των αρνητικών αριθμών. Κανένας δεν θα έλεγε έχω μηδέν αγελάδες αλλά πολύ απλά δεν έχω αγελάδες. Για αυτό παρότι διατακτικά το 0 βρίσκεται πριν από τα υπόλοιπα αριθμητικά ψηφία από το 1 μέχρι το 9 άργησε τόσο η εμφάνιση του ως αριθμού με την αφηρημένη έννοια που το χρησιμοποιούμε σήμερα. Το μηδέν χρειάστηκε για πρώτη φορά, όταν οι άνθρωποι έπρεπε να γράψουν αστρονομικά δεδομένα και θέλησαν να εκφράσουν την κενή θέση(π.χ.5 έτη,0 μήνες,12 ημέρες. Η επινόηση του αποδίδεται στους Ινδούς (γύρω στα τέλη του 7ου αιώνα μ.Χ) όμως το πρώτο αναμφισβήτητα τεκμηριωμένο αυθεντικό κείμενο που το περιείχε χρονολογείται στο 876 μ.Χ. Αφορά ένα κείμενο σχετικά με τη δημιουργία ενός κήπου διαστάσεων 187 επί 270 «χάστας»**,ο οποίος θα επέτρεπε την ημερήσια παραγωγή 50 στεφανιών λουλουδιών, ώστε να παραδίδονται στον ναό του Βισνού της πόλης Γκουαλιόρ (420 χιλιόμετρα νότια του Ν.Δέλχι). Οι αριθμοί 270 και 187 είναι γραμμένοι στο πρωτότυπο ακριβώς με αυτά τα ψηφία που χρησιμοποιούνται και σήμερα.

Το μηδέν πέρασε στους Άραβες τον 8° αιώνα χάρη στην αραβική μετάφραση του έργου «Βραχμασπουτασιντχάντα» («Η ανατομία του σύμπαντος») του Ινδού μαθηματικού Βραχμαγκούπτα που το πραγματεύτηκε εξαιρετικά για τα δεδομένα της εποχής.Όριζε λοιπόν το μηδέν,ο Βραχμαγκούπτα ως εξής:«Το μηδέν είναι το αποτέλεσμα της αφαίρεσης ενός αριθμού από τον εαυτό του.»

Στις αρχές του 13ου αιώνα ,ο Λεονάρντο Φιμπονάτσι το μεταλαμπάδευσε στην Ευρώπη με το έργο «Το βιβλίο του Άβακα» (Liber Abaci).Το μηδέν μαζί με τα υπόλοιπα αριθμητικά ψηφία άργησε να γίνει δεκτό από τους εμπόρους και τους λογιστές.Αντικείμενο μιας διαμάχης ανάμεσα στους αλγοριθμιστές και τους αββακιστές με τους πρώτους τελικά να υπερισχύουν. Τελικά,όπως συμβαίνει πολύ συχνά, το τίποτα υπερίσχυσε και το μηδέν χρησιμοποιήθηκε ευρέως στον κόσμο των μαθηματικών και κυρίως στην επίλυση των εξισώσεων μετά το 16° αιώνα. Οφείλουμε επίσης να παρατηρήσουμε ότι:

Το μηδέν είναι ουδέτερο στοιχείο στην πρόσθεση 0+α=α+0=α για κάθε αριθμό α. Ο μοναδικός αριθμός που δεν έχει πρόσημο καθώς δεν είναι ούτε θετικός ούτε αρνητικός.Δεν ορίζεται η διαίρεση με το 0. Γιατί στην Ινδία; Το μηδέν έχει το φιλοσοφικό του ισοδύναμο στην έννοια της Σούνυα (Shunya). Η Σούνυα είναι ένα είδος πνευματικής λύτρωσης. Σύμφωνα με τους Ινδουιστές ,όταν υποτάξουμε όλες μας τις επιθυμίες, τότε πάμε σε νιρβάνα ή Σούνυα ή ολική σωτηρία.Στο σύγχρονο κόσμο, έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε τη θρησκεία να έρχεται σε σύγκρουση με την επιστήμη.Ωστόσο, στην αρχαία Ινδία, τα μαθηματικά και ο μυστικισμός έχουν κοινές ρίζες..

Ετυμολογικά οι λέξη «zero» (μηδέν στα γαλλικά) και η λέξη «chiffre»( ψηφίο, αριθμός πάλι στα γαλλικά ) είναι σχεδόν η ίδια. Η λέξη «chiffre»(προέρχεται από την αραβική λέξη σιφρ, παραφθορά της ινδικής λέξης σούνυα, που η αρχική της έννοια ήταν «κενό» και όπως αναφέρθηκε έχει φιλοσοφική υπόσταση.Η λέξη zero προέρχεται από την λατινική λέξη που χρησιμοποίησε ο Φιμπονάτσι στο Liber Abaci.Ο Φιμπονάτσι είχε χρησιμοποιήσει την λέξη zephyrum από την ελληνική λέξη ζέφυρος (δυτικός άνεμος ) κατά πάσα πιθανότητα από την ομοιότητα της με την αραβική λέξη σαφίρα που σημαίνει «είμαι κενός», και παρέπεμπε στην λέξη σιφρ,«κενός».Ο συμβολισμός για το μηδέν εικάζεται ότι προέρχεται από το αρχικό γράμμα της αρχαιοελληνικής λέξης «ουδέν.»


4 σχόλια:

  1. Συμπληρώνω κι' εγώ ορισμένα στοιχεία για το μηδέν.
    * *Χαστα (Hasta):Παραδοσιακή Ινδική μονάδα μέτρησης μήκους ,η απόσταση του αγκώνα από την άκρη του μεσαίου δακτύλου. Περίπου 45 εκατοστά.
    ***Αλγοριθμιστές: χρησιμοποιούσαν τα γνωστά σε όλους μας αραβικά αριθμητικά ψηφία
    ****Αββακιστές: χρησιμοποιούσαν άβακες ,πίνακες υπολογισμού και το ρωμαϊκό αριθμητικό σύστημα.
    Μια μίνι ιστορία του μηδενός από την Hannah Fry
    What is Zero? Getting Something from Nothing - with Hannah Fry
    https://www.youtube.com/watch?v=9Y7gAzTMdMA&t=59s
    Ο αείμνηστος Θανάσης Βέγγος στην ταινία "Ο Ατσίδας", που ενσαρκώνει τον μηδενιστή φιλόσοφο Θρασύβουλο.
    Όρα βίντεο εδώ:
    https://www.youtube.com/watch?v=Z7N89urDWeo

    Λίγη ιστορία περί του αριθμού «μηδέν».
    Η ύπαρξή του χάνεται στα βάθη των αιώνων. Περίπου τον 12ο αιώνα εισήχθη στην Ευρώπη από τους Άραβες μέσω της Ισπανίας με την σημασία που έχει σήμερα. Σκεφθήκατε ποτέ, πόσο ύπουλο είναι αυτό το "κουλουράκι" που το αποκαλούμε "μηδέν"; Και θα μπορούσατε να φανταστείτε ότι, στο δυτικό κόσμο, άρχισε να χρησιμοποιείται η λέξη "εκατομμύριο" από το 1362 μ.Χ.; Την έκφραση "εκατομμύριο" τη χρησιμοποιούσαν μόνο ελάχιστοι μαθηματικοί. Οι άλλοι συνέχιζαν να τη περιγράφουν "Χίλιες φορές το χίλια". Ακόμα και ο περίφημος Γερμανός μαθηματικός Adam Riese (Αδάμ Ρήζε) (Staffelstein 1492 – Annaberg 1559) χρησιμοποιούσε πολλές φορές τη περιγραφή "Χίλιες φορές το χίλια" αντί της λέξεως "εκατομμύριο". Η λέξη "δισεκατομμύριο" άρχισε να χρησιμοποιείται από το 19ο αιώνα και μετά!! Οι ανατολικοί λαοί όμως, ήξεραν πολύ πριν από μας, πώς να εκφράσουν τους τεράστιους αριθμούς. Το 5ο αιώνα μ.Χ. στην Ινδία οι Βραχμάνοι ιερείς σκέφθηκαν να εκφράσουν μεγάλους αριθμούς προσθέτοντας κάθε φορά από ένα "μηδέν". Οι Ινδοί λοιπόν είχαν φθάσει μέχρι τον αριθμό και την έννοια των 100.000 εκατομμυρίων (100.000.000.000 = εκατό δισεκατομμυρίων).
    Εσείς, μέχρι που θα…φθάσετε, προσπαθώντας να λύσετε το πρόβλημα που θα σας δώσουμε; Και ιδού το πρόβλημα που πρέπει να λύσετε, το οποίο αναρτήθηκε στην ιστοσελίδα ο «Ο ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ»:
    Η Παρέλαση
    Δεκαπέντε μαθητές θέλουν να παρελάσουν την 25η Μαρτίου παραταγμένοι σε μια σειρά. Για να μην αδικηθεί όμως κανείς θέλουν να παρελάσουν με όλους τους δυνατούς συνδυασμούς, ώστε όλοι να περάσουν από όλες τις θέσεις. Πόσες φορές θα πρέπει να κάνουν παρέλαση ώστε να το πετύχουν;
    Βαθμός Δυσκολίας: Για πολύ καλούς λύτες.
    Προτάθηκε από Carlo de Grandi
    Λύση:
    Σύμφωνα με τη θεωρία των μεταθέσεων: Μ(μ) = 1*2*3*4,…,*μ = μ!
    Δύο πράγματα μπορούν ν’ αλλάξουν τη θέση τους δύο φορές, σύμφωνα με το σχήμα: 2!=1x2=2 και 2!= 2x1=2.
    Πέντε πράγματα μπορούν ν’ αλλάξουν τη θέση τους 120 φορές, σύμφωνα με το σχήμα:
    5!=1x2x3x4x5=120.
    Δέκα πράγματα μπορούν ν’ αλλάξουν τη θέση τους 3.628.800 φορές,
    σύμφωνα με το σχήμα:
    10!=1x2x3x4x5x6x7x8x9x10=3.628.800 κ. ο. κ. ε.
    Σύμφωνα μ’ αυτό το σχήμα, γίνονται λοιπόν όλοι οι συγγενικοί συλλογισμοί, σε προβλήματα, όπου πρέπει να βρεθεί η απάντηση στο εξής ερώτημα:
    "Πόσοι συνδυασμοί είναι δυνατόν να γίνουν, αν…".
    για να πραγματοποιηθούν όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των μαθητών θα χρειαζόντουσαν, ούτε λίγο ούτε πολύ, πάνω από ένα τρις εκατομμύριο παρελάσεις (!!) , για την ακρίβεια 1.307.674.368.000. Ο φανταστικός αυτός αριθμός προκύπτει βάσει του τύπου των μεταθέσεων
    [Μ(μ) = 1*2*3*4,…,*μ = μ!]
    Εάν πολλαπλασιάσουμε τους αριθμούς από το 1 έως το 15, δηλαδή:
    Μ(μ) = 1*2*3*4,…,*μ = μ!
    Μ(15) =1x2x3x4x5x6x7x8x9x10x11x12x13x14x15=15! ==
    1.307.674.368.000 παρελάσεις. ο. ε. δ.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Στην Συνδυαστική Carlo άλλη σημασία έχει η μετάθεση και άλλη ο συνδυασμός. Στην πρώτη παίζει ρόλο η σειρά και στο δεύτερο όχι. Στο πρόβλημα που αναφέρεις δεν έχει θέση η λέξη συνδυασμός. Για λεπτομέρειες κοίτα στο https://drive.google.com/file/d/1xl8eLREps1Yn9mPwoIi6RBP42B7fLZe6/view?usp=sharing σελ 30 και 50

      Διαγραφή
  2. Το μηδέν μόλις μεγάλωσε κατά τουλάχιστον 500 χρόνια
    Το μηδέν μόλις «χρεώθηκε» 500 χρόνια παρουσίας βάσει μιας νέας μελέτης που πραγματοποίησαν επιστήμονες πάνω στο ινδικό χειρόγραφο Bakhshali, ένα μαθηματικό έγγραφο γραμμένο σε φλοιό σημύδας, που βρισκόταν στην Οξφόρδη. Από τη μελέτη που βασίστηκε στη χρονολόγηση άνθρακα διαπιστώθηκε ότι το απαραίτητο στα Μαθηματικά αυτό ψηφίο χρονολογείται ήδη από τον 3ο ή 4ο αιώνα - περίπου πέντε αιώνες νωρίτερα από ό, τι πίστευαν μέχρι τώρα οι μελετητές .
    Η πρώτη ραδιοχρονολόγησή του, στην οποία προέβησαν ερευνητές των Bodleian Libraries του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, έδειξε ωστόσο ότι είναι κατά πολύ αρχαιότερο τοποθετώντας το ανάμεσα στο 224 και το 383 μ.Χ., πέντε αιώνες νωρίτερα από εκείνο του Γκουαλιόρ.
    Το χειρόγραφο Bakhshali, όπως λέγεται από το χωριό όπου ανακαλύφθηκε, βρέθηκε στην αρχαία πόλη Ταξίλα κοντά στο Πεσαβάρ, στο σημερινό Πακιστάν, το 1881 και από το 1902, μετά την προσκόμισή του από τον Ινδολόγο Rudolf Hoernle στις Bodeian Libraries, φιλοξενείται στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Πρόκειται για ένα «βιβλίο» που αποτελείται από 70 φύλλα από φλοιό σημύδας στα οποία είναι γραμμένα στα σανσκριτικά μαθηματικά κείμενα και σύμβολα. Σύμφωνα με έκθεση των Bodleian Libraries (είναι η βασική βιβλιοθήκη για έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, μια από τις παλαιότερες στην Ευρώπη και δεύτερη σε μέγεθος στο Ηνωμένο Βασίλειο), τα ευρήματα, που είναι ιδιαίτερα σημαντικά για τη μελέτη της πρώιμης ιστορίας των μαθηματικών, σημαίνουν ότι το χειρόγραφο αποτελεί την παλαιότερη μέχρι τώρα απεικόνιση του δημοφιλούς μαθηματικού συμβόλου και προηγείται χρονικά μιας επιγραφής του 9ου αιώνα στον τοίχο ενός ναού στο Gwalior, Madhya Pradesh, που ως σήμερα θεωρείτο ως το αρχαιότερο καταγεγραμμένο παράδειγμα του μηδενός. Σύμφωνα με τις Bodleian Libraries, η χρονολόγησή του χειρόγραφου ήταν δύσκολη στο παρελθόν, όχι μόνο λόγω του υλικού από το οποίο είναι φτιαγμένο, αλλά και λόγω του γεγονότος πως αυτό το υλικό προέρχεται από τρεις διαφορετικές χρονικές περιόδους.
    Στην έκθεση των Bodleian Libraries, αναφέρεται ακόμη πως το σύμβολο μηδέν που χρησιμοποιούμε σήμερα εξελίχθηκε από μια κουκίδα που χρησιμοποιήθηκε στην αρχαία Ινδία και η οποία εμφανίζεται σε ολόκληρο το χειρόγραφο του Bakhshali. Η κουκκίδα αρχικά χρησιμοποιήθηκε ως «σύμβολο κράτησης θέσης» για να υποδεικνύει τάξεις μεγέθους σε ένα σύστημα αριθμών. Κι ενώ η χρήση του μηδενός ως συμβόλου κράτησης θέσης παρατηρήθηκε σε αρκετές διαφορετικές αρχαίες κουλτούρες, όπως των αρχαίων Μάγια και των Βαβυλωνίων, το σύμβολο στο χειρόγραφο του Bakhshali είναι ιδιαίτερα σημαντικό για δύο λόγους: Πρώτον, αυτή η κουκίδα εξελίχθηκε να έχει ένα κοίλο κέντρο και έγινε το σύμβολο που χρησιμοποιούμε ως μηδέν σήμερα. Δεύτερον, μόνο στην Ινδία αυτή η κουκίδα εξελίχθηκε σε έναν αριθμό, δημιουργώντας έτσι την έννοια “μηδέν” που καταλαβαίνουμε σήμερα. Αυτό συνέβη το 628 μ.Χ., λίγους αιώνες μετά το χειρόγραφο του Bakhshali, όταν ο Ινδός αστρονόμος και μαθηματικός Brahmagupta έγραψε ένα κείμενο που ονομάζεται Brahmasphutasiddhanta, το οποίο είναι το πρώτο έγγραφο που συζητά το μηδέν ως αριθμό.
    Σύμφωνα με τον Marcus du Sautoy, καθηγητή Μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, η δημιουργία της έννοιας του μηδενός ως αριθμού, η οποία εξελίχθηκε από το σύμβολο dot point (κουκίδα) που βρέθηκε στο το χειρόγραφο του Bakhshali, αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στην ιστορία των Μαθηματικών.
    https://www.naftemporiki.gr/story/1276588/to-miden-molis-megalose-kata-toulaxiston-500-xronia
    Για την εικόνα του Χειρόγραφου Bakhshali όρα εδώ:
    https://imgur.com/a/ZJUGgX7

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  3. Θανάση, εντάξει έχεις δίκιο, μεταθέσεις έπρεπε να γράψω, το πρόβλημα το έβαλα για να υποδηλώσω το μέγεθος του αριθμού σε σχέση με αυτούς που έγραφαν οι Ινδοί..

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...