Výzva zistiť, že s číslom Pi nemôžete

Pod týmto veľmi presným mottom „Matematika nás spája“ sa dnes na celom svete oslavuje Medzinárodný deň matematiky, ako to vyhlásila 40. generálna konferencia UNESCO v roku 2019. Tento konkrétny deň, 14. marca ( 03. marca), si niektoré krajiny pripomenuli Pi Deň (všimnite si, že časť vstupuje a prvé dve desatinné miesta tohto čísla sa zhodujú so skráteným spôsobom označenia dňa, počnúc mesiacom), a keďže je to určite jedna z konštánt, ktoré občania vedia lepšie rozoznať ako spojené s matematikou. rozhodol, že toto je presne ten najvhodnejší dátum na takúto udalosť.

Propagátorka tohto hesla, kanadská študentka magisterského štúdia algebraickej geometrie Yuliya Nesterova, naznačila, že touto frázou chcela ukázať, že matematika je spoločný jazyk, ktorý máme všetci a predmet, s ktorým sa stretávame.

Matematika nás spája ako sociálne tvory, ako nástroj v technike aj vo vzdelávaní, pomáha nám vytvárať vzájomné väzby bez ohľadu na geografiu, bohatstvo, pohlavie, náboženstvo, etnickú príslušnosť atď. Žiaľ, súčasná medzinárodná situácia bola ťažkou ašpiráciou na celosvetovú úniu ľudstva a spôsobila izoláciu niektorých krajín, ktorá už začala mať neblahé dôsledky v oblasti vedeckého výskumu (pozri v tomto zmysle nasledujúci článok) . Najbezprostrednejšia bola zmena miesta konania Medzinárodného kongresu matematikov (ICM; najväčšie medzinárodné matematické podujatie), ktorý sa mal konať budúci júl v Petrohrade. Niekoľko stoviek ruských matematikov bolo medzi prvými, ktorí ostro odsúdili neospravedlniteľnú inváziu svojej krajiny na Ukrajinu, lamentujúc nad tým, ako to znehodnotí celosvetovú reputáciu ich krajiny ako popredného matematického centra, pozíciu, ktorú vždy zastávali medzi najuznávanejšími.

Napriek všetkému sa zvyšok civilizovaného a pokojného sveta pokúsi situáciu znormalizovať rôznymi udalosťami. V Španielsku sa od minulého týždňa v rámci prípravy na to po celej krajine konajú rôzne podujatia. Medzi nimi CEMat (Španielsky matematický výbor) navrhol konferencie a workshopy, niektoré virtuálne, s cieľom povzbudiť učiteľov, aby sa spojili so študentmi, aj keď ich študijné centrá nemali možnosť organizovať osobné stretnutia. Tieto rozhovory boli zaznamenané a ktokoľvek si ich môže kedykoľvek pozrieť. Neskôr sú uvedené niektoré konkrétne problémy, o ktorých sa diskutovalo, a odkazy, z ktorých si ich môžete vychutnať. Vyhlásené boli aj súťaže zamerané na študentov a školy, ktorých slávnostné odovzdávanie cien sa uskutoční dnes v meste Don Benito (Badajoz). Rovnako Kráľovská španielska matematická spoločnosť (RSME) a ​​Národné múzeum Thyssen-Bornemisza sa budú podieľať na cenách pre víťazné projekty súťaže MaThyssen, ktorej zámerom je skúmať prepojenie umenia a matematiky.

Niektoré univerzity a študijné centrá oslavujú tento deň už niekoľko rokov, takže tento rok existuje veľa návrhov, z ktorých väčšina obnovuje prezenčnú formu. Odkazujeme tu len na malú vzorku obsahu prístupnú z akéhokoľvek zariadenia, ktoré používame, aby si čitateľ mohol urobiť predstavu o tom, ako bude deň prebiehať. Napríklad Univerzita Complutense v Madride zorganizovala o 16:30 súťaž s dvoma výzvami (jedna teoretická, druhá viac aplikovaná) a prednáškou s provokatívnym názvom „A ty, ako si zaväzuješ šnúrky na topánkach? ? ?“, ktorú predniesla Marithania Silvero Casanova z Univerzity v Seville (odkaz na prednášku o tretej popoludní je uvedený v odkaze). Od 8. do 18. marca od 8:00 do 20:00 budú v Bizkaia Aretoa UPV/EHU (Bilbao) aj výstavy, ako napríklad Prírodná geometria. . Výstavu tvoria fotografie Pilar Moreno, Lucía Morales, Inmaculada Gutiérrez a Leopoldo Martínez, doplnené krátkymi vysvetľujúcimi textami.

Nezabúdame ani na Pi

V jednej z prednášok, ktoré vám náš kolega Rafael Ramírez Uclés z Univerzity v Granade povedal o „Prekvapujúcej matematike“ (v odkaze máte prístup k celej prednáške, ktorá je, rovnako ako ostatné uvedené, zaujímavá a odporúčaná) , ktorý navrhuje nasledujúcu otázku: Koľko štvorcov, ako je ten vytieňovaný, sa zmestí do kruhu, ktorý vidíme? Samozrejme, štvorce môžeme 'nasekať' na menšie časti. Je zrejmé, že menej ako štyri, keďže ich umiestnením napríklad po kvadrantoch (ten, ktorý vidíme, je umiestnený v prvom kvadrante, za predpokladu, že počiatok súradnicového systému je v strede kruhu), časť štvorcov v každom by vyčnieval.kvadrant.

Intuitívne je aj overenie, že jeden z nich, dokonca aj dva, sa dajú ľahko zaregistrovať, ako vidíme na druhom obrázku. Teraz, v oblasti, ktorá ešte nie je pokrytá kruhom, by sa zmestil tretí? Diely budú musieť byť ešte menšie ako štyri obdĺžnikové pásy druhého zo štvorcov, ale s trochou fantázie a trpezlivosti, ako mali Rafaelovi žiaci, ktorým by táto otázka určite pripadala ako puzzle s papierom a nožnicami, dosiahneme tak, ako vidíme na nasledujúcom obrázku (je ľahké vidieť, že zelený a ružový trojuholník tvoria úplný štvorec).

Vo vnútri máme teda tri kompletné štvorce. Ale miesta je ešte dosť, málo, ale je. Koľko? je ďalšia otázka. Vyrobením menších kúskov sa dá overiť, že môžeme zaradiť desatinu nového štvorca a ešte je tam miesto. Priestor, do ktorého môžeme vpísať štyri stotiny štvorca (teda ak by sme ďalšiu desatinu štvorca rozdelili na desať dielikov, mohli by sme umiestniť štyri z týchto častí). Priestor na vyplnenie sa zmenšuje, no stále máme priestor.

Iste si to už nejaký čitateľ všimol, keď si zapamätal čísla, z ktorých sa zdá, že tvoria číslo 3.14, momentálne prvé desatinné miesta pí. Teraz, koľko desatinných miest má pí? V skutočnosti má nekonečne veľa desatinných miest, takže môžeme robiť stále menšie a menšie kúsky, ale nikdy by sme úplne nevyplnili oblasť kruhu, pretože pí má nekonečne veľa neopakujúcich sa desatinných miest.

Táto prax, veľmi názorná pre študentov, mohla byť rýchlo vyriešená analytickou analýzou (to, čo robíme my matematici, keď robíme formálny dôkaz): ak by bol polomer kruhu r, ktorá z počiatočných obrázkov by bola tiež stranou každý štvorec ), presne ako nám povedali alebo ukázali na hodinách matematiky, plocha ohraničená kruhom by bola presne

to znamená presne pi krát plocha každého štvorca (r na druhú). Inými slovami, plocha štvorca zapadá pí krát do povrchu kruhu. Ak vás to prekvapilo, že kvôli nekonečným desatinným miestam nikdy nedokončíme vypĺňanie kruhu, odporúčam Rafaelovo video znova, pretože je to len jedno z prekvapení, ktoré popisuje veľmi zábavnou formou. Nemôžem odolať, že vás nechám s ďalšou záhadou: Poznám typický hrniec s tromi tenisovými loptičkami, ako je ten na obrázku. Je loď vyššia ako je dĺžka zátky (okraj zátky, jej obvod), alebo naopak? Riešenie vás nepochybne prekvapí, pretože nie je vôbec intuitívne.

Víctor Manero z univerzity v Zaragoze, kolega v tejto sekcii, tiež prispel tento rok k rozhovorom, ktoré som spomenul na začiatku. Otázka, že naša rastlina, Ale pani učiteľka, načo mi to je?, nám iste skrsla v hlave neraz.

Zostávajúce prednášky, ktoré trvajú približne 50 minút a pokrývajú rôzne témy a aspekty, v ktorých je matematika prítomná, sú nasledovné:

Hľadá sa matematických detektívov pre prístupnosť na verejných miestach. Lorenzo J. White Nieto. Extremadurská univerzita.

V... grafickej situácii. Luis Maya a Ana Caballero. Extremadurská univerzita

Dajte mi problém a... pohnem svetom! Julio Mulero Gonzalez. Univerzita v Alicante Tessellations with Geogebra: krásna bez hraníc. Alexander Gallardo. Škola Rafaela Ybarra, Madrid.

Iluzionizmus a rekreačná matematika. Alejandro Garcia Gonzalez. IES Az-Zait z Jaénu

MathCityMap - aplikácia pre pouličnú matematiku. Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badajoz) a Claudia Lázaro del Pozo, Katedra vzdelávania a odbornej prípravy v Kantábrii.

Nožnice hore, toto je stavba! Maria Garcia Monera. Univerzita vo Valencii.

Vzory pre našu spoločnosť. Ako nám matematika pomáha skúšať a riadiť svet. Daniel Ramos. IMAGINARY / Matematické výskumné centrum.

Na medzinárodnej úrovni môžeme „pomôcť“ aj iným rozhovorom. Globálny online program si môžete pozrieť na tomto odkaze a zobraziť ho s reláciami v piatich rôznych jazykoch (štyri rozhovory po pätnásť minút), každý v rôznych časových úsekoch: arabčina (od 12 do 13 hodín), portugalčina (od 13 do 14 hodín), anglický (od 15:00 do 16:00), francúzsky (od 15:30 do 16:30) a španielsky (od 18:00 do 19:00). V každom jazyku je to iné, takže ak ich ovládate všetky, môžete si užiť dvadsať rôznych rozhovorov.

To všetko je len malá časť všetkého naprogramovaného, ​​čo predstavuje širokú a rôznorodú ponuku. Takže ak chcete, neexistujú žiadne výhovorky, prečo nemôžete deň osláviť. Všetkým nám ostávalo zaželať, a

Šťastný deň matematiky 2022!!!

Alfonso Jesús Población Sáez je profesorom na Univerzite vo Valladolide a členom komisie pre šírenie informácií Kráľovskej španielskej matematickej spoločnosti (RSME).

ABCdario of Mathematics je sekcia, ktorá vzniká zo spolupráce s RSME Disemination Commission.