Eine Herausforderung zu entdecken, dass Sie mit der Zahl Pi nicht können

Unter diesem sehr treffenden Motto „Mathematik vereint uns“ wird heute auf der ganzen Welt der Internationale Tag der Mathematik gefeiert, wie er von der 40. Generalkonferenz der UNESCO im Jahr 2019 ausgerufen wurde. Dieser besondere Tag ist der 14. März (03.), einige Länder anlässlich des Pi-Tages (beachten Sie, dass der Teil eingeht und die ersten beiden Dezimalstellen dieser Zahl mit der abgekürzten Art der Angabe des Tages übereinstimmen, beginnend mit dem Monat), und dies ist sicherlich eine der Konstanten, die für Bürger eher mit der Mathematik verbunden sind. Es wurde beschlossen, dass genau dies der geeignetste Termin für eine solche Veranstaltung sei.

Die Befürworterin dieses Mottos, die kanadische Masterstudentin der algebraischen Geometrie Yuliya Nesterova, deutete an, dass sie mit diesem Satz zeigen wollte, dass Mathematik eine gemeinsame Sprache ist, die wir alle haben, und ein Thema, mit dem wir in Berührung kommen.

Mathematik vereint uns als soziale Wesen, als Werkzeug sowohl der Technologie als auch der Bildung, sie hilft uns, Verbindungen untereinander herzustellen, unabhängig von Geographie, Reichtum, Geschlecht, Religion, ethnischer Zugehörigkeit usw. Bedauerlicherweise stellt die aktuelle internationale Situation eine Belastung für das Streben der Menschheit nach globaler Einheit dar und hat zu einer Isolation einiger Länder geführt, die bereits unglückliche Auswirkungen auf den Bereich der wissenschaftlichen Forschung hat (siehe in diesem Sinne den nächsten Artikel). Am unmittelbarsten war der Ortswechsel des Internationalen Mathematikerkongresses (ICM; die größte internationale Veranstaltung mathematischer Natur), der im kommenden Juli in Sankt Petersburg stattfinden sollte. Mehrere hundert russische Mathematiker gehörten zu den ersten, die die ungerechtfertigte Invasion ihres Landes in der Ukraine aufs Schärfste verurteilten und beklagten, dass dadurch der weltweite Ruf ihres Landes als Führer eines Mathematikzentrums geschädigt werde, eine Position, die sie stets zu den Höhepunkten zählten.

Trotz allem wird der Rest der zivilisierten und friedlichen Welt versuchen, die Situation durch verschiedene Ereignisse zu normalisieren. In Spanien fanden zur Vorbereitung darauf seit letzter Woche landesweit verschiedene Veranstaltungen statt. Unter anderem hat das CEMat (Spanisches Mathematikkomitee) Konferenzen und Workshops vorgeschlagen, einige davon virtuell, um Lehrer zu ermutigen, mit Schülern in Kontakt zu treten, auch wenn ihre Studienzentren keine Möglichkeit hatten, Präsenzveranstaltungen zu organisieren. Diese Vorträge wurden aufgezeichnet und jeder kann sie jederzeit ansehen. Im Folgenden werden einige spezifische Themen aufgeführt, die besprochen wurden, sowie die Links, über die Sie sie genießen können. Außerdem wurden Wettbewerbe für Schüler und Schulen ausgeschrieben, deren Preise heute in der Stadt Don Benito (Badajoz) verliehen werden. Ebenso werden die Royal Spanish Mathematical Society (RSME) und das Nationalmuseum Thyssen-Bornemisza an der Auszeichnung der Gewinnerprojekte des MaThyssen-Wettbewerbs teilnehmen, dessen Ziel es ist, die Verbindung zwischen Kunst und Mathematik zu erforschen.

Einige Universitäten und Studienzentren feiern diesen Tag schon seit mehreren Jahren, daher gibt es in diesem Jahr sehr viele Vorschläge, von denen die meisten das Präsenzformat wieder aufgreifen. Wir beziehen uns hier nur auf eine kleine Auswahl, die von jedem von uns verwendeten Gerät aus zugänglich ist, damit der Leser eine Vorstellung davon bekommen kann, wie der Tag verlaufen wird. Beispielsweise hat die Complutense-Universität Madrid einen Wettbewerb mit zwei Herausforderungen (eine theoretische, die andere eher angewandte) und einem Vortrag um 16:30 Uhr mit dem provokanten Titel „Und du, wie bindest du deine Schnürsenkel?“ organisiert. ? ?‘, gehalten von Marithania Silvero Casanova von der Universität Sevilla (die Verbindung zu den drei Nachmittagsvorträgen finden Sie im Link). Auch an Ausstellungen wie „Natürliche Geometrie“ wird es in Bizkaia Aretoa der UPV/EHU (Bilbao) vom 8. bis 18. März von 8:00 bis 20:00 Uhr nicht mangeln. . Die Ausstellung ist zusammengestellt mit Fotografien von Pilar Moreno, Lucía Morales, Inmaculada Gutiérrez und Leopoldo Martínez, begleitet von kurzen erläuternden Texten.

Nicht unseres, wir vergessen Pi

In einem der Vorträge, die unser Kollege Rafael Ramírez Uclés von der Universität Granada Ihnen zuvor erwähnt hat, unser Vortrag über „Überraschende Mathematik“ (über den Link können Sie auf den vollständigen Vortrag zugreifen, der wie der Rest der gehaltenen Vorträge lautet: ist interessant und empfehlenswert) und schlägt die folgende Frage vor: Wie viele Quadrate wie die Schattierung passen in den Kreis, den wir sehen? Natürlich können wir die Quadrate auch in kleinere Teile „zerhacken“. Es ist offensichtlich, dass weniger als vier, da sie beispielsweise nach Quadranten angeordnet sind (der, den wir sehen, im ersten Quadranten platziert ist, vorausgesetzt, der Ursprung des Koordinatensystems liegt in der Mitte des Kreises), ein Teil der Quadrate würde in jedem Quadranten hervorstechen.

Es ist auch intuitiv zu überprüfen, ob einer von ihnen, sogar zwei, sich leicht registrieren lässt, wie wir im zweiten Bild sehen. Würde nun, in den noch nicht abgedeckten Bereich des Kreises, ein Dritter passen? Die Teile müssen noch kleiner sein als die vier rechteckigen Streifen des zweiten Quadrats, aber mit ein wenig Fantasie und Geduld, wie Rafaels Schüler, für die diese Frage sicherlich wie ein Puzzle mit Papier und Schere war, kann es sein Fertig. Erhalten Sie, wie wir im folgenden Bild sehen (es ist leicht zu erkennen, dass die grünen und rosa Dreiecke das vollständige Quadrat bilden).

Wir haben also drei vollständige Quadrate im Inneren. Aber es gibt immer noch viel Platz, wenig, aber es gibt. Wie viel? ist die nächste Frage. Indem wir kleinere Stücke herstellen, sehen Sie, dass wir ein Zehntel eines neuen Quadrats einbauen können, und es ist noch Platz. Raum, in den wir vier Hundertstel des Quadrats einschreiben können (das heißt, wenn wir ein weiteres Zehntel des Quadrats in zehn Teile teilen würden, könnten wir vier dieser Teile platzieren). Der zu füllende Raum wird immer kleiner, aber wir haben noch Platz.

Sicherlich wird es dem einen oder anderen Leser beim Auswendiglernen der Zahlen schon aufgefallen sein, dass offenbar gerade die Zahl 3.14 gebildet wird, im Moment die ersten Dezimalstellen von Pi. Wie viele Dezimalstellen hat Pi nun? Tatsächlich hat es unendlich viele Dezimalstellen, sodass wir immer kleinere Stücke herstellen können, aber wir würden niemals die Fläche des Kreises vollständig ausfüllen, da Pi unendlich viele sich nicht wiederholende Dezimalstellen hat.

Diese Praxis, die für Studenten sehr anschaulich ist, hätte mit einer analytischen Analyse (was Mathematiker tun, wenn wir eine formale Demonstration durchführen) schnell gelöst werden können: Wenn der Radius des Kreises r wäre, wäre das, was aus dem ursprünglichen Bild hervorgeht, auch die Seite jedes Kreises Quadrat), wie uns im Mathematikunterricht gesagt oder gezeigt wurde, wäre die vom Kreis umschlossene Fläche genau

das heißt, genau pi mal die Fläche jedes Quadrats (r im Quadrat). Mit anderen Worten: Die Fläche des Quadrats passt pi mal in die Oberfläche des Kreises. Wenn es Sie überrascht hat, dass wir den Kreis aufgrund der unendlichen Dezimalstellen nie ganz ausfüllen werden, empfehle ich Ihnen noch einmal Rafaels Video, denn es ist nur eine der Überraschungen, die er auf sehr unterhaltsame Weise detailliert beschreibt. Ich kann nicht widerstehen, Ihnen ein weiteres Rätsel zu hinterlassen: eine typische Dose mit drei Tennisbällen, wie die auf dem Bild. Ist die Flasche höher als die Länge des Verschlusses (der Rand des Verschlusses, sein Umfang) oder umgekehrt? Die Lösung wird Sie zweifellos überraschen, denn sie ist überhaupt nicht intuitiv.

Víctor Manero von der Universität Zaragoza, ein Kollege in dieser Abteilung, hat dieses Jahr ebenfalls zu den Vorträgen beigetragen, die ich eingangs erwähnt habe. Die Frage unserer Pflanze „Aber Lehrer, was ist das für mich?“ ist uns sicherlich schon mehr als einmal durch den Kopf gegangen.

Die restlichen Vorträge dauern jeweils etwa 50 Minuten und behandeln verschiedene Themen und Aspekte, in denen die Mathematik präsent ist:

Suche nach mathematischen Detektiven für Barrierefreiheit an öffentlichen Orten. Lorenzo J. Blanco Nieto. Universität Extremadura.

In grafischer… Situation. Luis Maya und Ana Caballero. Universität Extremadura

Geben Sie mir ein Problem und... ich werde die Welt bewegen! Julio Mulero González. Tessellationen der Universität Alicante mit Geogebra: schön ohne Grenzen. Alejandro Gallardo. Rafaela-Ybarra-Schule, Madrid.

Illusionismus und Freizeitmathematik. Alejandro García González. IES Az-Zait von Jaén

MathCityMap: eine Anwendung für Mathematik auf der Straße. Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badajoz) und Claudia Lázaro del Pozo, Ministerium für Bildung und Berufsbildung von Kantabrien.

Schere hoch, das ist eine Konstruktion! María García Mónera. Universität Valencia.

Vorbilder für unsere Gesellschaft. Wie Mathematik uns hilft, die Welt zu meistern. Daniel Ramos. IMAGINARY / Mathematisches Forschungszentrum.

Auf internationaler Ebene können wir auch andere Gespräche „unterstützen“. Das globale Online-Programm kann unter diesem Link eingesehen und mit Sitzungen in fünf verschiedenen Sprachen (vier Vorträge à fünfzehn Minuten) zu jeweils unterschiedlichen Zeitfenstern angezeigt werden: Arabisch (von 12 bis 13 Uhr), Portugiesisch (von 13 bis 14 Uhr). 15:00 Uhr), Englisch (von 16:00 bis 15:30 Uhr), Französisch (von 16:30 bis 18:00 Uhr) und Spanisch (von 19:00 bis XNUMX:XNUMX Uhr). Sie sind in jeder Sprache unterschiedlich. Wenn Sie also alle beherrschen, können Sie zwanzig verschiedene Vorträge genießen.

All dies ist nur ein kleiner Teil des gesamten Programms und stellt ein breites und vielfältiges Angebot dar. Wenn Sie möchten, gibt es also keine Ausreden dafür, den Tag nicht feiern zu können. Wir mussten nur allen wünschen, a

Alles Gute zum Mathematiktag 2022!!!

Alfonso Jesús Población Sáez ist Professor an der Universität Valladolid und Mitglied der Verbreitungskommission der Royal Spanish Mathematical Society (RSME).

Das ABCdario der Mathematik ist ein Abschnitt, der aus der Zusammenarbeit mit der RSME Dissemination Commission hervorgegangen ist.