ความท้าทายที่จะค้นพบว่าคุณไม่สามารถมีหมายเลข Pi

ภายใต้คำขวัญที่แม่นยำมากนี้ 'คณิตศาสตร์รวมกันเป็นหนึ่ง' วันคณิตศาสตร์สากลมีการเฉลิมฉลองในวันนี้ทั่วโลก ตามที่ประกาศโดยการประชุมใหญ่สามัญครั้งที่ 40 ของยูเนสโกในปี 2019 วันที่เฉพาะเจาะจงนี้ 14 มีนาคม ( 03/14) บางประเทศระลึกถึง Pi วัน (โปรดทราบว่าส่วนที่เข้ามาและทศนิยมสองตัวแรกของตัวเลขนั้นตรงกับวิธีย่อของการระบุวันโดยเริ่มจากเดือน) และนี่เป็นหนึ่งในค่าคงที่ที่ประชาชนรู้จักมากขึ้นเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ มันคือ ตัดสินใจว่านี่เป็นวันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเหตุการณ์ดังกล่าว

ผู้สนับสนุนคำขวัญนี้ Yuliya Nesterova นักศึกษาปริญญาโทชาวแคนาดาในเรขาคณิตเกี่ยวกับพีชคณิตระบุว่าด้วยวลีนี้ เธอต้องการแสดงให้เห็นว่าคณิตศาสตร์เป็นภาษาทั่วไปที่เราทุกคนมีและเป็นหัวข้อที่ต้องพบเจอ

คณิตศาสตร์รวมเราเป็นสัตว์สังคม ในฐานะเครื่องมือทั้งในด้านเทคโนโลยีและการศึกษา ช่วยให้เราสร้างความผูกพันระหว่างกัน โดยไม่คำนึงถึงภูมิศาสตร์ ความมั่งคั่ง เพศ ศาสนา ชาติพันธุ์ ฯลฯ น่าเสียดายที่สถานการณ์ระหว่างประเทศในปัจจุบันเป็นความลำบากสำหรับความปรารถนาที่จะรวมมนุษยชาติทั่วโลกและทำให้เกิดการแยกตัวของบางประเทศที่เริ่มมีผลกระทบที่น่าเสียดายในด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ (ดูในความหมายนี้ในบทความถัดไป) . สิ่งที่เร่งด่วนที่สุดคือการเปลี่ยนตำแหน่งของการประชุมระหว่างประเทศของนักคณิตศาสตร์ (ICM; เหตุการณ์ทางคณิตศาสตร์ระดับนานาชาติที่ใหญ่ที่สุด) ที่จะจัดขึ้นที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในเดือนกรกฎาคมปีหน้า นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซียหลายร้อยคนเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ ที่ประณามอย่างรุนแรงต่อการรุกรานยูเครนอย่างไม่ยุติธรรมของประเทศของตน โดยคร่ำครวญถึงวิธีที่ประเทศของตนจะลดค่าชื่อเสียงไปทั่วโลกในฐานะศูนย์กลางทางคณิตศาสตร์ชั้นนำ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่พวกเขาให้ความสำคัญมากที่สุดมาโดยตลอด

แม้จะมีทุกสิ่ง แต่ส่วนที่เหลือของโลกที่มีอารยะธรรมและสงบสุขจะพยายามทำให้สถานการณ์เป็นปกติด้วยเหตุการณ์ที่แตกต่างกัน ในประเทศสเปน ตั้งแต่สัปดาห์ที่แล้ว มีการจัดงานต่างๆ ขึ้นทั่วประเทศเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับงานนี้ ในหมู่พวกเขา CEMat (คณะกรรมการคณิตศาสตร์ของสเปน) ได้เสนอการประชุมและการประชุมเชิงปฏิบัติการ เพื่อสนับสนุนให้ครูติดต่อกับนักเรียน แม้ว่าศูนย์การศึกษาของพวกเขาจะไม่มีโอกาสจัดกิจกรรมแบบเห็นหน้ากันก็ตาม คำพูดเหล่านี้ได้รับการบันทึกไว้และทุกคนสามารถดูได้ทุกเมื่อที่ต้องการ ต่อมาจะมีการระบุประเด็นเฉพาะบางประเด็นที่ได้รับการกล่าวถึงและลิงก์จากที่ที่คุณสามารถเพลิดเพลินได้ การแข่งขันที่มุ่งเป้าไปที่นักเรียนและโรงเรียนก็ถูกเรียกเช่นกัน ซึ่งวันนี้พิธีมอบรางวัลจะจัดขึ้นที่เมือง Don Benito (Badajoz) ในทำนองเดียวกัน Royal Spanish Mathematical Society (RSME) และพิพิธภัณฑ์แห่งชาติ Thyssen-Bornemisza จะเข้าร่วมในรางวัลสำหรับโครงการที่ชนะการประกวด MaThyssen ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อสำรวจความเชื่อมโยงระหว่างศิลปะและคณิตศาสตร์

มหาวิทยาลัยและศูนย์การศึกษาบางแห่งได้เฉลิมฉลองวันนี้มาหลายปีแล้ว ดังนั้นในปีนี้จึงมีข้อเสนอมากมาย ซึ่งส่วนใหญ่จะกู้คืนรูปแบบการเผชิญหน้ากัน เราอ้างอิงที่นี่เฉพาะตัวอย่างเนื้อหาขนาดเล็กที่สามารถเข้าถึงได้จากอุปกรณ์ใด ๆ ที่เราใช้เพื่อให้ผู้อ่านได้รับแนวคิดว่าวันนี้จะเป็นอย่างไร ตัวอย่างเช่น Complutense University of Madrid ได้จัดการแข่งขันที่มีความท้าทาย 16 อย่าง (แบบหนึ่งเชิงทฤษฎี อีกแบบหนึ่งประยุกต์ใช้มากกว่า) และการพูดคุยในเวลา 30 น. ในหัวข้อ "แล้วคุณ ผูกเชือกรองเท้าของคุณอย่างไร? ? ?' มอบให้โดย Marithania Silvero Casanova จากมหาวิทยาลัย Seville (ลิงก์สำหรับการพูดคุยตอนบ่ายสามโมงปรากฏในลิงก์) นอกจากนี้ยังมีนิทรรศการต่างๆ เช่น Natural Geometry ที่ Bizkaia Aretoa ของ UPV/EHU (บิลเบา) ตั้งแต่วันที่ 8 ถึง 18 มีนาคม เวลา 8 น. ถึง 00 น. . นิทรรศการนี้รวบรวมภาพถ่ายโดย Pilar Moreno, Lucía Morales, Inmaculada Gutiérrez และ Leopoldo Martínez พร้อมด้วยข้อความอธิบายสั้นๆ

เราไม่ลืม Pi

ในการพูดคุยครั้งหนึ่งที่เพื่อนร่วมงานของเรา Rafael Ramírez Uclés จากมหาวิทยาลัยกรานาดา บอกคุณเกี่ยวกับ 'Surprising Mathematics' (ในลิงก์ คุณสามารถเข้าถึงการพูดคุยแบบเต็ม ซึ่งน่าสนใจและแนะนำ เช่นเดียวกับส่วนอื่นๆ ที่ให้มา) , เสนอคำถามต่อไปนี้: มีสี่เหลี่ยมที่แรเงาอยู่ในวงกลมที่เราเห็นกี่ช่อง? แน่นอน เราสามารถ 'สับ' สี่เหลี่ยมจัตุรัสให้เล็กลงได้ เห็นได้ชัดว่าน้อยกว่าสี่เนื่องจากวางตัวอย่างเช่นโดยจตุภาค (อันที่เราเห็นอยู่ในจตุภาคแรกโดยถือว่ากำเนิดของระบบพิกัดอยู่ที่ศูนย์กลางของวงกลม) ส่วนหนึ่งของสี่เหลี่ยม ในแต่ละครั้งจะยื่นออกมา จตุภาค

นอกจากนี้ยังใช้งานง่ายในการตรวจสอบว่าหนึ่งในนั้นหรือสองรายการนั้นได้รับการลงทะเบียนอย่างง่ายดาย ดังที่เราเห็นในภาพที่สอง ตอนนี้ ในพื้นที่ที่ยังไม่ครอบคลุมโดยวงกลม ที่สามจะพอดีหรือไม่? ชิ้นส่วนจะต้องเล็กกว่าสี่แถบสี่เหลี่ยมของสี่เหลี่ยมที่สอง แต่ด้วยจินตนาการและความอดทนเล็กน้อยเหมือนที่นักเรียนของราฟาเอลมี ซึ่งคำถามนี้คงจะเหมือนกับปริศนาที่มีกระดาษและกรรไกรอย่างแน่นอน สำเร็จดังที่เราเห็นในภาพต่อไปนี้ (ง่ายที่จะเห็นว่าสามเหลี่ยมสีเขียวและสีชมพูเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่สมบูรณ์)

ดังนั้นเราจึงมีสามช่องสี่เหลี่ยมที่สมบูรณ์อยู่ภายใน แต่ยังพอมีที่ว่างอยู่บ้างแต่ก็มี เท่าไร? คือคำถามต่อไป โดยการทำชิ้นเล็กชิ้นน้อย สามารถตรวจสอบได้ว่าเราสามารถรวมหนึ่งในสิบของสี่เหลี่ยมใหม่ และยังมีที่ว่าง พื้นที่ที่เราสามารถจารึกสี่เหลี่ยมจัตุรัสได้สี่ในร้อย (นั่นคือ ถ้าเราแบ่งอีกหนึ่งสิบของสี่เหลี่ยมจัตุรัสเป็นสิบส่วน เราก็สามารถวางสี่ส่วนนั้นได้) พื้นที่เติมเริ่มเล็กลงแต่เรายังพอมีที่ว่าง

แน่นอนว่าผู้อ่านบางคนจะสังเกตเห็นแล้ว โดยจดจำตัวเลขที่ดูเหมือนจะประกอบเป็นตัวเลข 3.14 ในขณะนั้น ทศนิยมแรกของ pi ทีนี้ ไพ มีทศนิยมกี่ตำแหน่ง? อันที่จริง มันมีตำแหน่งทศนิยมมากมายนับไม่ถ้วน ดังนั้นเราจึงสามารถสร้างบิตที่เล็กลงเรื่อยๆ ได้ แต่เราจะไม่เติมพื้นที่ของวงกลมให้เต็ม เพราะ pi มีตำแหน่งทศนิยมที่ไม่ซ้ำกันมากมายนับไม่ถ้วน

แนวปฏิบัตินี้เป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับนักเรียน สามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็วด้วยการวิเคราะห์เชิงวิเคราะห์ (สิ่งที่เรานักคณิตศาสตร์ทำเมื่อเราทำการพิสูจน์อย่างเป็นทางการ): ถ้ารัศมีของวงกลมเป็น r ภาพใดจะเป็นด้านของ แต่ละตาราง ) ตามที่เราบอกหรือแสดงในชั้นเรียนคณิตศาสตร์ พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยวงกลมจะตรงทุกประการ

นั่นคือ pi คูณพื้นที่ของแต่ละตาราง (r กำลังสอง) กล่าวอีกนัยหนึ่ง พื้นที่ของสี่เหลี่ยมจัตุรัสพอดีกับ pi คูณ ภายในพื้นผิวของวงกลม หากสิ่งนี้ทำให้คุณประหลาดใจว่าเราจะไม่เติมวงกลมให้เสร็จเพราะทศนิยมไม่สิ้นสุด ฉันขอแนะนำวิดีโอของ Rafael อีกครั้ง เพราะมันเป็นเพียงความประหลาดใจอย่างหนึ่งที่เขาให้รายละเอียดด้วยวิธีที่สนุกสนานมาก ฉันไม่สามารถต้านทานการปล่อยให้คุณมีเรื่องลึกลับอีกเรื่องหนึ่งได้: ฉันรู้จักลูกเทนนิสสามลูกทั่วๆ ไป เหมือนที่อยู่ในภาพ เรือสูงกว่าความยาวของจุก (ขอบของจุก, ปริมณฑล) หรือในทางกลับกัน? วิธีแก้ปัญหาจะทำให้คุณประหลาดใจโดยไม่ต้องสงสัย เพราะมันไม่ได้ใช้งานง่ายเลย

วิกเตอร์ มาเนโร จากมหาวิทยาลัยซาราโกซา ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานในส่วนนี้ มีส่วนสนับสนุนการพูดคุยที่ฉันพูดถึงในตอนต้นในปีนี้ด้วย คำถามที่พืชของเรา แต่ครู นี่สำหรับฉันคืออะไร แน่นอนมันได้ข้ามจิตใจของเรามากกว่าหนึ่งครั้ง

การสนทนาที่เหลือมีความยาวประมาณ 50 นาที ซึ่งครอบคลุมหัวข้อและแง่มุมต่าง ๆ ของวิชาคณิตศาสตร์ มีดังนี้

กำลังมองหานักสืบคณิตศาสตร์สำหรับการเข้าถึงในที่สาธารณะ ลอเรนโซ เจ. ไวท์ นิเอโต้ มหาวิทยาลัยเอกซ์เตรมาดูรา.

ใน... สถานการณ์แบบกราฟิก หลุยส์ มายา และอานา กาบาเยโร มหาวิทยาลัยเอกซ์เตรมาดูรา

ให้ฉันมีปัญหาและ… ฉันจะย้ายโลก! ฮูลิโอ มูเลโร กอนซาเลซ มหาวิทยาลัย Alicante Tessellations พร้อม Geogebra: สวยไร้พรมแดน อเล็กซานเดอร์ กัลลาร์โด. โรงเรียนราฟาเอลา อีบาร์รา มาดริด

ภาพลวงตาและคณิตศาสตร์เพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ อเลฮานโดร การ์เซีย กอนซาเลซ IES Az-Zait จาก Jaen

MathCityMap - แอพสำหรับคณิตศาสตร์ข้างถนน Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badajoz) และ Claudia Lázaro del Pozo กระทรวงศึกษาธิการและอาชีวศึกษาแห่งกันตาเบรีย

กรรไกรขึ้น นี่คืองานสร้าง! มาเรีย การ์เซีย โมเนรา มหาวิทยาลัยวาเลนเซีย.

แบบอย่างเพื่อสังคมของเรา คณิตศาสตร์ช่วยให้เราพยายามและจัดการโลกได้อย่างไร ดาเนี่ยล รามอส. จินตภาพ / ศูนย์วิจัยคณิตศาสตร์.

ในระดับนานาชาติ เราสามารถ 'ช่วย' การเจรจาอื่นๆ ได้เช่นกัน โปรแกรมออนไลน์ทั่วโลกสามารถดูได้ที่ลิงค์นี้และแสดงพร้อมเซสชั่นในห้าภาษาที่แตกต่างกัน (สี่พูดถึงสิบห้านาทีในแต่ละ) ในแต่ละช่วงเวลาที่แตกต่างกัน: อาหรับ (จาก 12 ถึง 13 ชั่วโมง), โปรตุเกส (จาก 13 ถึง 14 ชั่วโมง), อังกฤษ (ตั้งแต่ 15:00 น. ถึง 16:00 น.), ฝรั่งเศส (ตั้งแต่ 15:30 น. ถึง 16:30 น.) และสเปน (ตั้งแต่ 18:00 น. ถึง 19:00 น.) มันแตกต่างกันไปในแต่ละภาษา ดังนั้น หากคุณเชี่ยวชาญภาษาเหล่านี้ทั้งหมด คุณสามารถเพลิดเพลินกับการพูดคุยที่แตกต่างกันถึงยี่สิบแบบ

ทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของทุกอย่างที่ตั้งโปรแกรมไว้ ประกอบเป็นข้อเสนอที่กว้างขวางและหลากหลาย ดังนั้นหากคุณต้องการ ก็ไม่มีข้อแก้ตัวใด ๆ ที่ไม่สามารถฉลองวันนี้ได้ เราก็ได้แต่อวยพรให้ทุกคน a

สุขสันต์วันคณิตศาสตร์ 2022 !!!

Alfonso Jesús Población Sáez เป็นศาสตราจารย์ที่ University of Valladolid และเป็นสมาชิกของคณะกรรมการเผยแพร่ของ Royal Spanish Mathematical Society (RSME)

ABCdario of Mathematics เป็นส่วนที่เกิดจากความร่วมมือกับ RSME Dissemination Commission