En udfordring at opdage, at du ikke kan med nummeret Pi

Under dette meget præcise motto, 'Matematik forener os', fejres International Mathematics Day i dag over hele verden, som proklameret af UNESCO's 40. generalkonference i 2019. Denne specifikke dag, den 14. marts ( 03/14), fejrede nogle lande Pi-dagen ( bemærk, at delen går ind, og de første to decimaler af det tal falder sammen med den forkortede måde at angive dagen på, begyndende med måneden), og da dette helt sikkert er en af ​​de konstanter, som borgerne er mere genkendelige i forbindelse med matematik, blev det besluttet, at dette var netop den mest passende dato for sådan en begivenhed.

Promotoren af ​​dette motto, den canadiske masterstuderende i algebraisk geometri Yuliya Nesterova, antydede, at hun med denne sætning ønskede at vise, at matematik er et fælles sprog, som vi alle har, og et emne at mødes med.

Matematik forener os som sociale væsner, som et redskab for både teknologi og uddannelse, den hjælper os med at skabe bånd til hinanden, uanset geografi, rigdom, køn, religion, etnicitet osv. Desværre har den nuværende internationale situation været hård for menneskehedens aspiration om global union, og har forårsaget en isolation af nogle lande, som allerede er begyndt at få uheldige konsekvenser inden for videnskabelig forskning (se i den forbindelse næste artikel). Den mest umiddelbare har været ændringen af ​​placeringen af ​​International Congress of Mathematicians (ICM; den største internationale begivenhed af matematisk karakter), som skulle være i Sankt Petersborg næste juli. Flere hundrede russiske matematikere har været blandt de første til kraftigt at fordømme deres lands uberettigede invasion af Ukraine og beklager, hvordan det vil devaluere deres lands globale omdømme som leder af et matematisk center, en position de altid har haft blandt de mest fremhævede.

På trods af alt vil resten af ​​den civiliserede og fredelige verden forsøge at normalisere situationen med forskellige begivenheder. I Spanien er der siden sidste uge blevet afholdt forskellige arrangementer i hele landet som forberedelse til det. Blandt dem har CEMat (den spanske matematikkomité) foreslået konferencer og workshops, nogle virtuelt, for at tilskynde lærere til at komme i kontakt med studerende, selvom deres studiecentre ikke har haft mulighed for at arrangere ansigt-til-ansigt begivenheder. Disse samtaler er blevet optaget og kan ses af enhver til enhver tid. Senere er nogle specifikke emner, der er blevet diskuteret, og links, hvorfra du kan nyde dem, angivet. Der er også blevet udskrevet konkurrencer for elever og skoler, hvis prisuddeling vil finde sted i dag i byen Don Benito (Badajoz). Ligeledes vil Royal Spanish Mathematical Society (RSME) og Thyssen-Bornemisza National Museum deltage i priserne for vinderprojekterne i MaThyssen-konkurrencen, hvis hensigt er at udforske sammenhængen mellem kunst og matematik.

Nogle universiteter og studiecentre har fejret denne dag i flere år, så i år er der mange forslag, de fleste af dem genvinder ansigt-til-ansigt-formatet. Vi henviser her kun til et lille udsnit af indhold, der er tilgængeligt fra enhver enhed, vi bruger, så læseren kan få en idé om, hvordan dagen vil forløbe. For eksempel har Complutense University of Madrid arrangeret en konkurrence med to udfordringer (den ene teoretisk, den anden mere anvendt) og et foredrag kl. 16 med den provokerende titel 'Og du, hvordan binder du dine snørebånd? ?', givet af Marithania Silvero Casanova, fra universitetet i Sevilla (i linket fremgår forbindelsen til foredraget klokken tre om eftermiddagen). Der vil heller ikke være mangel på udstillinger, såsom Natural Geometry, i Bizkaia Aretoa i UPV/EHU (Bilbao), fra den 30. til den 8. marts fra kl. 18 til 8. . Udstillingen er samlet med fotografier af Pilar Moreno, Lucía Morales, Inmaculada Gutiérrez og Leopoldo Martínez, ledsaget af korte forklarende tekster.

Vi glemmer ikke Pi

I en af ​​de foredrag, som han fortalte dig om tidligere, talte vores kollega Rafael Ramírez Uclés fra universitetet i Granada om 'Fantastisk matematik' (i linket får du adgang til hele foredraget, der ligesom resten af ​​dem, der er givet, er interessant og anbefales), og foreslår følgende spørgsmål: Hvor mange firkanter som den skraverede passer ind i den cirkel, vi ser? Vi kan selvfølgelig 'hakke' firkanterne i mindre dele. Det er tydeligt, at mindre end fire, da, f.eks. ved at placere dem efter kvadranter (den, vi ser er placeret i den første kvadrant, forudsat at oprindelsen af ​​koordinatsystemet er i midten af ​​cirklen), en del af firkanter ville skille sig ud i hver kvadrant.

Det er også intuitivt at verificere, at en af ​​dem, endda to, nemt registreres, som vi ser på det andet billede. Nu, i det område, der endnu ikke er dækket af cirklen, ville en tredje passe? Brikkerne skal være endnu mindre end de fire rektangulære strimler i den anden af ​​firkanterne, men med lidt fantasi og tålmodighed, som Raphaels elever havde, for hvem dette spørgsmål sikkert var som et puslespil med papir og saks, kan det opnås som vi ser på det følgende billede (det er let at se, at de grønne og lyserøde trekanter danner hele firkanten).

Så vi har tre komplette firkanter indeni. Men der er stadig masser af plads, lidt, men der er. Hvor meget? er næste spørgsmål. Ved at lave mindre stykker kan det ses, at vi kan inddrage en tiendedel af en ny firkant, og stadig have plads. Rum, hvori vi kan indskrive fire hundrededele af kvadratet (det vil sige, hvis vi deler en tiendedel af kvadratet i ti stykker, kunne vi placere fire af disse dele). Pladsen, der skal udfyldes, bliver mindre og mindre, men vi har stadig plads.

En eller anden læser vil helt sikkert allerede have lagt mærke til, at huske tallene, at det ser ud til, at tallet 3.14 er ved at blive dannet, for øjeblikket, de første decimaler af pi. Nu, hvor mange decimaler har pi? Faktisk har den uendeligt mange decimaler, så vi kan blive ved med at lave mindre og mindre stykker, men vi ville aldrig fylde hele området af cirklen, fordi pi har uendeligt mange ikke-tilbagevendende decimaler.

Denne praksis, meget illustrativ for eleverne, kunne hurtigt have været løst med en analytisk analyse (hvad matematikere gør, når vi laver en formel demonstration): hvis radius af cirklen var r, hvilket af det oprindelige billede ville også være siden af ​​hver kvadrat ), som vi er blevet fortalt eller vist i matematiktimerne, ville området omgivet af cirklen være nøjagtigt

det vil sige nøjagtigt pi gange arealet af hvert kvadrat (r i anden kvadrat). Med andre ord passer kvadratets areal til pi gange inde i cirklens overflade. Hvis dette har overrasket dig, at vi aldrig bliver færdige med at udfylde cirklen på grund af de uendelige decimaler, anbefaler jeg Rafaels video igen, fordi det blot er en af ​​overraskelserne, som han detaljerer for os på en meget underholdende måde. Jeg kan ikke modstå at efterlade dig med en anden ukendt: det er en typisk båd med tre tennisbolde, som den på billedet. Er båden højere end stikkets længde (kanten af ​​stikket, dets omkreds) eller omvendt? Løsningen vil uden tvivl overraske dig, for den er slet ikke intuitiv.

Víctor Manero, fra University of Zaragoza, en kollega i denne sektion, har også bidraget i år til de samtaler, som jeg nævnte i begyndelsen. Spørgsmålet om, at vores anlæg, Men lærer, hvad er det her for mig?, det har sikkert strejfet vores sind ved mere end én lejlighed.

Resten af ​​foredragene, der varer cirka 50 minutter hver, dækker forskellige emner og aspekter, hvor matematik er til stede, er følgende:

Leder efter matematikdetektiver til tilgængelighed på offentlige steder. Lorenzo J. Blanco Nieto. Universitetet i Extremadura.

I situation... grafik. Luis Maya og Ana Caballero. Universitetet i Extremadura

Giv mig et problem og... jeg flytter verden! Julio Mulero González. Universitetet i Alicante Tessellations med Geogebra: smuk uden grænser. Alexander Gallardo. Rafaela Ybarra Skole, Madrid.

Illusionisme og rekreativ matematik. Alexander Garcia Gonzalez. IES Az-Zait af Jaen

MathCityMap: en app til matematik på farten. Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badajoz) og Claudia Lázaro del Pozo, Ministeriet for Undervisning og Erhvervsuddannelse i Cantabria.

Saks op, det her er konstruktion! Maria Garcia Monera. Valencia Universitet.

Modeller for vores samfund. Hvordan matematik hjælper os med at prøve at styre verden. Daniel Ramos. IMAGINARY / Matematisk Forskningscenter.

Internationalt kan vi også 'hjælpe' andre foredrag. Det globale onlineprogram kan konsulteres på dette link og vises med sessioner på fem forskellige sprog (fire foredrag på hver femten minutter), hver i forskellige tidsrum: arabisk (fra kl. 12 til 13), portugisisk (fra kl. 13). til 14). timer), engelsk (fra 15 til 00), fransk (fra 16 til 00) og spansk (fra 15 til 30). Det er forskelligt på hvert sprog, så hvis du mestrer dem alle, kan du nyde tyve forskellige foredrag.

Alt dette er kun en lille del af alt programmeret, hvilket udgør et bredt og mangfoldigt tilbud. Så hvis du vil, er der ingen undskyldninger for ikke at kunne fejre dagen. Vi skulle kun ønske alle, en

Glædelig matematikdag 2022!!!

Alfonso Jesús Población Sáez er professor ved universitetet i Valladolid og medlem af formidlingskommissionen for Royal Spanish Mathematical Society (RSME).

ABCdario de las Matemáticas er en sektion, der udspringer af samarbejdet med Formidlingskommissionen for RSME.