אתגר לגלות שאי אפשר עם המספר Pi

תחת המוטו המדויק הזה, 'מתמטיקה מאחדת אותנו', יום המתמטיקה הבינלאומי נחגג היום בכל העולם, כפי שהוכרז על ידי הוועידה הכללית ה-40 של אונסק"ו בשנת 2019. ביום הספציפי הזה, 14 במרץ (03/14), כמה מדינות ציינו את Pi יום (שימו לב שהחלק נכנס ושני העשרונים הראשונים של המספר הזה עולים בקנה אחד עם הדרך המקוצרת של ציון היום, החל מהחודש), וזה היה בוודאי אחד הקבועים שיותר מזוהים על ידי אזרחים כמשויכים למתמטיקה, זה היה החליט שזהו בדיוק התאריך המתאים ביותר לאירוע כזה.

המקדמת של המוטו הזה, הסטודנטית הקנדית לתואר שני בגיאומטריה אלגברית, יוליה נסטרובה, ציינה שבביטוי הזה היא רצתה להראות שמתמטיקה היא שפה משותפת שיש לכולנו ונושא שאפשר להיפגש איתו.

המתמטיקה מאחדת אותנו כיצורים חברתיים, ככלי הן בטכנולוגיה והן בחינוך, היא עוזרת לנו ליצור קשרים זה עם זה, ללא קשר לגיאוגרפיה, עושר, מגדר, דת, מוצא אתני וכו'. למרבה הצער, המצב הבינלאומי הנוכחי היווה קושי עבור השאיפה לאיחוד עולמי של האנושות, וגרם לבידוד של כמה מדינות שכבר החלו לקבל השלכות מצערות בתחום המחקר המדעי (ראו במובן זה במאמר הבא) . המיידי ביותר היה שינוי המיקום של הקונגרס הבינלאומי של מתמטיקאים (ICM; האירוע המתמטי הבינלאומי הגדול ביותר) שעתיד היה להיות בסנט פטרסבורג ביולי הבא. כמה מאות מתמטיקאים רוסים היו בין הראשונים לגנות בחריפות את הפלישה הבלתי מוצדקת של ארצם לאוקראינה, ומקוננים כיצד היא תפחית מערך המוניטין העולמי של ארצם כמרכז מתמטי מוביל, עמדה שתמיד החזיקו בה בין הבולטים ביותר.

למרות הכל, שאר העולם המתורבת והשלו ינסה לנרמל את המצב עם אירועים שונים. בספרד מתקיימים החל מהשבוע שעבר אירועים שונים ברחבי הארץ, לקראתה. ביניהם, CEMat (ועדת מתמטיקה ספרדית) הציעה כנסים וסדנאות, חלקן באופן וירטואלי, כדי לעודד מורים להתחבר לתלמידים, גם אם למרכזי הלימוד שלהם לא הייתה הזדמנות לארגן אירועים פנים אל פנים. השיחות הללו הוקלטו וכל אחד יכול לצפות בהן מתי שהוא רוצה. בהמשך, מצוינים כמה נושאים ספציפיים שנדונו והקישורים מהם תוכלו ליהנות מהם. כמו כן נקראו תחרויות המיועדות לתלמידים ובתי ספר, שטקס הענקת הפרס שלהן יתקיים היום בעיירה דון בניטו (באדג'וז). כמו כן, האגודה המלכותית הספרדית למתמטיקה (RSME) והמוזיאון הלאומי תיסן-בורנמיסה ישתתפו בפרסים על הפרויקטים הזוכים בתחרות MaThyssen, שכוונתם לחקור את הקשר בין אמנות למתמטיקה.

כמה אוניברסיטאות ומרכזי לימוד חוגגים את היום הזה כבר כמה שנים, כך שהשנה יש הרבה הצעות, רובן משחזרות את הפורמט של פנים אל פנים. אנו מתייחסים כאן רק לדגימת תוכן קטנה הנגישה מכל מכשיר בו אנו משתמשים כדי שהקורא יוכל לקבל מושג איך יעבור היום. לדוגמה, אוניברסיטת Complutense של מדריד ארגנה תחרות עם שני אתגרים (אחד תיאורטי, השני יותר יישומי) והרצאה, בשעה 16:30, עם הכותרת הפרובוקטיבית 'ואתה, איך אתה קושר את השרוכים שלך? ? ?', שניתנה על ידי Marithania Silvero Casanova, מאוניברסיטת סביליה (הקישור להרצאה בשלוש אחר הצהריים מופיע בקישור). כמו כן יתקיימו תערוכות, כגון גיאומטריה טבעית, ב-Bizkaia Aretoa של UPV/EHU (Bilbao), בין התאריכים 8-18 במרץ בין השעות 8:00-20:00. . התערוכה נערכה בצילומים של פילאר מורנו, לוסיה מוראלס, אינמקולדה גוטיירז ולאופולדו מרטינס, בליווי טקסטים הסברתיים קצרים.

אנחנו לא שוכחים את פי

באחת השיחות שסיפר לכם עמיתנו רפאל רמירז אוקלס, מאוניברסיטת גרנדה על 'מתמטיקה מפתיעה' (בקישור ניתן לגשת להרצאה המלאה, שכמו שאר אלו שניתנו היא מעניינת ומומלצת) , מציע את השאלה הבאה: כמה ריבועים כמו זה המוצל מתאימים בתוך העיגול שאנו רואים? כמובן, אנחנו יכולים 'לקצוץ' את הריבועים לחלקים קטנים יותר. ניכר שפחות מארבעה, שכן, הצבתם למשל לפי רביעים (זה שאנו רואים ממוקם ברביע הראשון, בהנחה שמקור מערכת הקואורדינטות במרכז המעגל), חלק מהריבועים. בכל אחד מהם יבלוט.

זה גם אינטואיטיבי לוודא שאחד מהם, אפילו שניים, נרשם בקלות, כפי שאנו רואים בתמונה השנייה. עכשיו, באזור שעדיין לא מכוסה על ידי המעגל, יתאים שליש? החלקים יצטרכו להיות קטנים אפילו יותר מארבע הרצועות המלבניות של השני מהריבועים, אבל עם קצת דמיון וסבלנות, כפי שהיו לתלמידיו של רפאל, שהשאלה הזו בוודאי תהיה עבורם כמו פאזל עם נייר ומספריים, זה יכול להיות מושג כפי שאנו רואים בתמונה הבאה (קל לראות שהמשולש הירוק והוורוד יוצרים את הריבוע השלם).

לכן יש לנו שלושה ריבועים שלמים בפנים. אבל עדיין יש הרבה מקום, מעט, אבל יש. כמה? היא השאלה הבאה. על ידי יצירת חתיכות קטנות יותר, ניתן לוודא שאנו יכולים לכלול עשירית ריבוע חדש, ועדיין יש מקום. חלל בו נוכל לרשום ארבע מאיות מהריבוע (כלומר, אם נחלק עשירית נוספת מהריבוע לעשר חלקים, נוכל למקם ארבעה מהחלקים הללו). החלל למילוי הולך וקטן, אבל עדיין יש לנו מקום.

בטח איזה קורא כבר שם לב, תוך שהוא משנן את המספרים שנראים כיוצרים את המספר 3.14, לעת עתה, את העשרוניות הראשונות של פאי. עכשיו, כמה מקומות עשרוניים יש ל-pi? אכן, יש לו אינסוף מקומות עשרוניים, אז אנחנו יכולים להמשיך ליצור סיביות קטנות יותר ויותר, אבל לעולם לא היינו ממלאים לגמרי את שטח המעגל, כי ל-pi יש אינסוף מקומות עשרוניים שאינם חוזרים על עצמם.

תרגול זה, הממחיש מאוד עבור התלמידים, היה יכול להיפתר במהירות באמצעות ניתוח אנליטי (מה שאנו המתמטיקאים עושים כאשר אנו עושים הוכחה פורמלית): אם רדיוס המעגל היה r, איזו מהתמונה הראשונית תהיה גם הצד של כל ריבוע ), כפי שאמרו לנו או הראו לנו בשיעורי מתמטיקה, השטח המוקף במעגל יהיה בדיוק

כלומר, בדיוק פי כפול השטח של כל ריבוע (R בריבוע). במילים אחרות, שטח הריבוע מתאים פעמים פי בתוך פני השטח של המעגל. אם זה הפתיע אתכם שלעולם לא נסיים למלא את העיגול בגלל אינסוף העשרונים, אני ממליץ שוב על הסרטון של רפאל כי זו רק אחת ההפתעות שהוא מפרט בצורה מאוד משעשעת. אני לא יכול להתאפק ולהשאיר אותך עם עוד תעלומה: אני מכיר סיר טיפוסי של שלושה כדורי טניס, כמו זה שבתמונה. האם הסירה גבוהה יותר מאורך הפקק (קצה המעצור, היקפו), או להיפך? הפתרון יפתיע אתכם, ללא ספק, כי הוא בכלל לא אינטואיטיבי.

ויקטור מנרו, מאוניברסיטת סרגוסה, עמית למדור זה, תרם גם השנה לשיחות שהזכרתי בהתחלה. השאלה שהצמח שלנו, אבל המורה, מה זה בשבילי?, בוודאי היא עברה לנו בראש יותר מהזדמנות אחת.

שאר השיחות, באורך כ-50 דקות, המכסות נושאים והיבטים שונים שבהם מתמטיקה נוכחת, הן כדלקמן:

מחפשים בלשים מתמטיים להנגשה במקומות ציבוריים. לורנצו ג'יי ווייט נייטו. אוניברסיטת אקסטרמדורה.

במצב... גרפי. לואיס מאיה ואנה קבאלרו. אוניברסיטת אקסטרמדורה

תן לי בעיה ו... אני אזיז את העולם! חוליו מולרו גונזלס. אוניברסיטת אליקנטה טssellations עם גיאוגברה: יפה ללא גבולות. אלכסנדר גלרדו. בית ספר רפאלה יבארה, מדריד.

אשליה ומתמטיקה פנאי. אלחנדרו גרסיה גונזלס. IES Az-Zait של Jaen

MathCityMap - אפליקציה למתמטיקה ברחוב. Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badajoz) ו- Claudia Lázaro del Pozo, המחלקה לחינוך והכשרה מקצועית של קנטבריה.

מספריים, זה מבנה! מריה גרסיה מונרה. אוניברסיטת ולנסיה.

מודלים לחברה שלנו. איך המתמטיקה עוזרת לנו לנסות ולנהל את העולם. דניאל ראמוס. IMAGINARY / מרכז מחקר מתמטי.

ברמה הבינלאומית אנחנו יכולים גם 'לעזור' לשיחות אחרות. ניתן לעיין בתוכנית המקוונת העולמית בקישור זה ולהציג אותה עם מפגשים בחמש שפות שונות (ארבע שיחות של רבע שעה כל אחת), כל אחת במשבצות זמן שונות: ערבית (מ-12 עד 13 שעות), פורטוגזית (מ-13 עד 14 שעות), אנגלית (מ-15:00 עד 16:00), צרפתית (מ-15:30 עד 16:30) וספרדית (מ-18:00 עד 19:00). זה שונה בכל שפה, כך שאם אתה שולט בכולם תוכל ליהנות מעשרים הרצאות שונות.

כל זה הוא רק חלק קטן מכל מה שמתוכנת, המהווה היצע רחב ומגוון. אז אם תרצו, אין תירוצים לכך שלא תוכלו לחגוג את היום. נותר לנו רק לאחל לכולם, א

יום מתמטיקה שמח 2022!!!

Alfonso Jesús Población Sáez הוא פרופסור באוניברסיטת ויאדוליד וחבר בוועדת ההפצה של האגודה המלכותית הספרדית למתמטיקה (RSME).

ה-ABCdario למתמטיקה הוא סעיף הנובע משיתוף הפעולה עם ועדת ההפצה של RSME.