Telegram Group Search
22 февраля 1903 г. родился Фрэнк Пламптон Рамсей — британский математик, который, вдобавок к исследованиям в области математики, внёс значительный вклад в философию и экономическую науку.
В 1927 г. опубликовал статью, в которой представил, как её иногда называют, избыточную теорию истины. Позже возник отдельный раздел математики — теория Рамсея. Это раздел математики, изучающий условия, при которых в произвольно формируемых математических объектах обязан появиться некоторый порядок.
В экономике исследовал проблематику математического моделирования, в частности, разрабатывал модели оптимального налогообложения и экономического роста. Исследования Рамсея в области математической экономики были высоко оценены современниками, одна из моделей экономического роста носит его имя, также в экономической теории известна проблема Рамсея.
Его работы о природе вероятности во многом опередили время, их значение стало понятно только с развитием теории игр и теории принятия решений.
Фрэнк Рамсей умер в 26 лет в результате неудачной операции, повлёкшей инфекционный гепатит.
Задачи в теории Рамсея обычно звучат в форме вопроса «сколько элементов должно быть в некотором объекте, чтобы гарантированно выполнялось заданное условие или существовала заданная структура».
Простейший пример: доказать, что в любой группе из 6 человек найдутся либо 3 человека, попарно знакомые друг с другом, либо 3 человека, попарно незнакомые друг с другом.
Для доказательства возьмём любого из шестерых — назовём его А. Предположим, что он знает хотя бы троих из оставшихся. Если среди этих троих есть двое знакомых, они образуют искомую тройку (попарно знакомых) с А, если нет — то тройку попарно незнакомых между собой. Если же А знает не более двоих из оставшихся, то у него есть трое незнакомых, и для них работает аналогичное рассуждение. Также легко видеть, что в компании из пяти человек может уже не найтись троих попарно знакомых или попарно незнакомых: поставим пятерых изначально незнакомых людей по кругу и познакомим соседей.
На языке теории графов это утверждение формулируется так: если есть граф с шестью вершинами (это люди), ребра которого раскрашены в красный и синий цвета (знакомство и незнакомство соответственно), то найдутся три вершины, соединённые рёбрами одного цвета. А для графа с пятью вершинами такой тройки может и не быть.
А если мы хотим найти в какой-нибудь группе больше людей, которые или каждый с каждым знакомы, или каждый с каждым не знакомы? Верно ли, что какие бы значения n и k мы не взяли, в достаточно большой компании найдутся или n попарно знакомых, или k попарно незнакомых людей? Да, верно: это утверждает теорема Рамсея, доказанная им в 1930 г. Наименьший размер компании, заведомо удовлетворяющей этому условию, обозначается R(n, k) и называется числом Рамсея. Или, учитывая синюю группу из n вершин или красную группу из k вершин, минимальное количество вершин, которое должен иметь полный граф, чтобы каждое ребро было окрашено в красный или синий цвет.
Выше мы установили, что R(3,3) = 6. Считать числа Рамсея очень трудно. Известно, что, например, R(4,4) = 18 — соответствующий граф показан на рисунке.
R(4,5) = 25 (это сложно). А R(5,5) никто не знает, известно только, что 43 ⩽ R(5,5) ⩽ 48.
Фактически теорема Рамсея утверждает, что любая структура обязательно содержит упорядоченную подструктуру, а полный беспорядок невозможен. Если число объектов (звёзд, камней, людей, геометрических точек и т.п.) в совокупности достаточно велико и любые два объекта связывает одно из набора отношений, то всегда существует подмножество данной совокупности, содержащее заданное число объектов, и при этом такое, что в нём все объекты связаны отношением одного типа.
Теория Рамсея возникла как обобщение принципа Дирихле. Для её результатов характерна неконструктивность: доказывается, что некоторая структура существует, но не предлагается никакого способа её построения кроме прямого перебора. Кроме того, для существования искомых структур требуется, чтобы объекты, их содержащие, состояли из очень большого числа элементов. Зависимость числа элементов объекта от размера структуры обычно, как минимум, экспоненциальная.
Теория Рамсея имеет много интересных приложений, включая результаты в области теории чисел, геометрии, алгебры, топологии, логики, теории множеств, эргодической теории, теоретической информатики и теории информации.
«Если В + D, умноженное на А, минус А в квадрате равно ВD, то А равно или В, или D».
Кому принадлежит это утверждение?
Anonymous Quiz
18%
Диофант
27%
Ал-Хорезми
9%
Фибоначчи
41%
Виет
6%
Декарт
Франсуа Виет, дата смерти которого 23 февраля 1603 г. (а дата рождения не известна, 1540 г.), изобрёл способ решения кубического уравнения, не основанный на использовании формуле Кардано и комплексных чисел. Это тригонометрический метод, в основе которого лежит древняя задача трисекции угла.
Рассмотрим идею этого метода на примере.
«Математика — свободное творчество, независимое от опыта; она создаётся из единственной априорной интуиции, которую можно назвать “постоянством в изменении”, или “единством в множественности”».

27 февраля 1881 г. родился Лёйтзен Эгберт Ян Брауэр — голландский философ и математик, работавший в таких областях математики, как топология, теория множеств, математическая логика, теория меры и комплексный анализ.

Брауэр положил начало новому направлению в математике — интуиционизму. В теории множеств, на основании которой хотелось бы построить математику, в начале XX в. обнаружились всякие парадоксы и противоречия. Чтобы выйти из кризиса, математики пробовали идти разными путями, и один из них — интуиционизм.
Брауэр подверг сомнению неограниченную приложимость в математических рассуждениях классических законов исключённого третьего, (снятия) двойного отрицания, косвенного доказательства (доказательства от противного). Одним из результатов анализа таких рассуждений явилось возникновение интуиционистской логики, сформулированной в 1930 г. учеником Брауэра А. Гейтингом и не содержащей указанных законов.
Интуиционистская логика отличается от классической. Например, в классической логике каждое высказывание либо истинно, либо ложно. А у интуиционистов есть истинные высказывания, ложные и все остальные, пока ещё непроверенные. Если высказывание не является истинным, отсюда ещё не следует, что оно ложно.
Интуиционисты не признают доказательств от противного и вообще всех неконструктивных доказательств (теме неконструктивных доказательств ранее была посвящена заметка), с особой осторожностью работают с бесконечностями. Взять какие-то высказывания, потом манипулировать ими по формальным правилам и делать формальные выводы — занятие не для них. Каждый отдельный вывод должен быть очевиден и ясен индивидуально.
Используя термин «ложный» как «противоположность истинного», классическая логика признаёт, что благодаря т.н. закону исключённого третьего каждое утверждение, в частности, о существовании, либо истинно, либо ложно независимо от того, знает ли кто-либо это на самом деле. Однако, как замечают интуиционисты, закон исключённого третьего действителен только для рассуждений о конечных областях объектов. Язык и логика не способны обеспечить достоверность математических рассуждений в бесконечной области. Закон исключённого третьего, истинный в любой сколь угодно большой конечной области, бесполезен в бесконечной. Поэтому ни сведение математики к логике, ни аксиоматизация математических теорий не годятся для её обоснования. Бесплодие этих проектов объясняется просто — они не способны создавать математические объекты, истинные в бесконечных областях.
Интуиционистское исчисление высказываний строил, в частности, А.Н. Колмогоров. Его ученик Пер Мартин-Лёф создал интуиционистскую теорию типов. Его подход использовал В.А. Воеводский для создания гомотопической теории типов. Он ввёл аксиому унивалентности и довёл свои идеи до этапа практических применений.
Математики продолжают работать над основаниями своей науки. Интуиционизм к настоящему времени ещё до конца не выкристаллизовался, его значение в обосновании математики предстоит узнать в будущем.
Брауэр получил один из самых важных и полезных результатов в топологии — доказал теорему Боля–Брауэра о неподвижной точке.
Представьте, что у нас есть два листка бумаги одинакового размера, причём один листок лежит на другом. Вы берёте один листок, сминаете его в комок и бросаете на другой лист так, чтобы ни одна часть этого скомканного листка не выходила за края нижнего ровного листка бумаги. Теорема утверждает: на данном скомканном листке бумаги имеется хотя бы одна точка, которая будет находиться точно над тем же самым местом на нижнем листке бумаги, где она находилась первоначально, когда два ровных листка лежали один на другом.
Теорема работает и в других измерениях. Возьмите стакан с чаем и размешайте в нём сахар. Теорема Брауэра настаивает на том, что существует некоторая точка в чае, которая будет находиться в том же самом месте, где она находилась до того, как вы размешали сахар. На более точном языке математики теорема утверждает, что любое непрерывное отображение n-мерного шара в n-мерный шар (где n > 0 — размерность пространства) должно иметь неподвижную точку.

В самой гуще событий
Неподвижная точка,
И ничто не забыто,
Правда, это не точно.

И стремительно мчится
Время в ритме сверхсрочном,
Но ничто не случится
С неподвижною точкой.

Мир кружится юлою,
Но она и не знает;
Время мчится стрелою,
Точка чахнет, зевая.

Ей бы каплю вниманья,
Или воли глоточек,
Но её уж прозвали
"Неподвижная точка".
(И. Зайцев)
Forwarded from Popmath
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Образовательный проект Popmath подготовил 4-х месячные онлайн-курсы для взрослой аудитории для всех, кому важно осмыслить математику, а не просто заучить набор формул.

На ваш выбор два курса:

📍 Математика для взрослых: для желающих получить прочную математическую базу. Предварительные знания не требуются.
📍Линейная алгебра: для тех, кто хочет разобраться в предмете поглубже и выйти за рамки базовых знаний математики.

🔆 Формат курсов:
- 16 лекций и 16 семинаров через Zoom
- обратная связь с преподавателями в Телеграм
- яркие 2D- и 3D-анимации для лучшего восприятия материала

Старт групп: середина марта

По всем вопросам вы можете писать @popmath_support
2 марта 1947 г. родился Юрий Владимирович Матиясевич, российский математик, специалист в области математической логики, теории алгоритмов, теории чисел, дискретной математики. Внёс существенный вклад в теорию вычислимости, завершив решение десятой проблемы Гильберта. В этой проблеме требовалось найти единый метод для распознавания наличия решений в целых числах у произвольного диофантова уравнения. Он установил, что метода, требуемого Гильбертом, не существует. Это стало мощным средством для доказательства неразрешимости и других алгоритмических проблем. На этой базе может быть построено решение многих проблем криптографии и теории чисел.
Матиясевич сделал также множество замечательных открытий в теоретической информатике, теории графов, аналитической теории чисел. Но самый красивый результат он получил, используя технику, наработанную при решении 10-й проблемы. Оказалось, что существует многочлен с целыми коэффициентами, множество всех неотрицательных значений которого (при положительных целых значениях переменных) совпадает с множеством простых чисел! Количество переменных в многочлене Матиясевича — 10. Его степень — 15905.
Решето Матиясевича-Стечкина — интересный геометрический способ найти все простые числа. Для этого на обычной параболе y = x² мы отмечаем все точки с целыми координатами и проводим все хорды, соединяющие эти точки на правой и левой ветви. Такие хорды пересекают ось ординат в точках с целыми координатами. Оказывается, что все такие точки имеют координату, являющуюся составным числом, а точки, координаты которых — простые числа, никогда не попадут на такие хорды.
Это легко показать. Уравнение прямой, проходящей через точки А(–а; а²) и В(b; b²) имеет вид:
y = (bа)x + ab.
Отсюда при x = 0 получаем y = ab.
«Сущность математики — в её свободе»

«В математике искусство задавать вопросы имеет большую ценность, чем умение решать задачи»

3 марта 1845 г. родился Георг Кантор — создатель теории множеств. Кантор впервые определил сравнение произвольных множеств, включая бесконечные, по их «мощности» (обобщению понятия количества) через понятие взаимно-однозначного соответствия между множествами. (Ранее здесь об этом была заметка.)
Он классифицировал множества по их мощности, определил понятия кардинальных и порядковых чисел, арифметику кардинальных и порядковых чисел. Теория Кантора о трансфинитных числах первоначально была воспринята как нарушение многовековых традиций, заложенных ещё древними греками и отрицающих актуальную бесконечность как легальный математический объект. Со временем канторовская теория множеств была поставлена на аксиоматическую основу и стала краеугольным камнем в современном построении оснований математики, на неё опираются математический анализ, топология, функциональный анализ, теория меры и многие другие разделы математики.
«В школе есть два главных предмета — родная речь и геометрия. Одна учит человека грамотно излагать мысли, вторая — дедуктивному мышлению»
«Я мечтал писать этюды, портреты, выезжать на пленэр. Быть наедине с природой и собой. Но точные науки взяли верх»

3 марта 1919 г. родился Алексей Васильевич Погорелов, советский математик, специалист в области выпуклой и дифференциальной геометрии, теории дифференциальных уравнений и теории оболочек. Решил 4-ю проблему Гильберта «о прямой как кратчайшем соединении двух точек». Доказал теорему о существовании обобщенных решений уравнения Монжа-Ампера общего вида, теорему о единственности обобщенных решений.

А.Д. Александров: «Едва ли можно сегодня назвать второго математика, который обогатил бы науку таким количеством сильных глубоких конкретных результатов в области геометрии...»
Выдающийся математик А.В. Погорелов — автор школьного учебника геометрии, выдержавшего десятки изданий миллионными тиражами, переведённого на многие языки. Однако, несмотря на определённые достоинства учебника, в целом его вряд ли можно считать удачным.
К достоинствам учебника можно отнести полноту, строгость и лаконичность изложения; в процессе объяснения задач автор обращает особое внимание на логику рассуждений и обоснование решения; в учебнике имеется много задач на доказательство;
приведены примеры, иллюстрирующие применение теории.
Недостатки учебника: тяготение к точным, но громоздким формулировкам;
«сухость» изложения, приведение доказательств сразу в готовом виде, без предварительных рассуждений;
довольно сложные для учащихся доказательства первых теорем, например, признаков равенства треугольников (произрастающие из желания автора всё вывести из аксиом и не пользоваться наложением треугольников при их доказательстве);
стремление к скорой алгебраизации геометрии;
отсутствие некоторых теоретических положений, которые так или иначе «всплывают» в процессе преподавания;
отсутствие пропедевтики стереометрического материала в курсе планиметрии.
Неполная, но довольно содержательная критика учебника Погорелова — в статье Э.Б. Винберга.
4 марта 1882 г. родился Жюль Антуан Лиссажу, французский математик. Работы Лиссажу посвящены вопросам акустики и оптики. Изучал колебания тонких пластин, распространение волн. Разработал оптический метод исследования сложения колебаний при помощи так называемых фигур Лиссажу — замкнутых траекторий, прочерчиваемых точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Работал над созданием системы оптического телеграфа.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Фигуры пляшут Лиссажу—
В них красоту я нахожу.
То завиток, то узкий круг,
То плавных линий нежный звук.

Как нити ветра в вышине,
Они танцуют в тишине.
Чуть сдвинешь фазы — и опять
Узор начнёт себя менять.

В них скрыты музыка и свет,
Природы тайный силуэт.
Узор сплетается в ответ,
Где форм и ритмов вечный след.
(ChatGPT)
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
С фигурой Лиссажу связана довольно любопытная иллюзия, созданная программистом из Техаса Фрэнком Форсом: совершенно непонятно, в каком направлении вращается то, что вы видите — справа налево или слева направо, сверху вниз или снизу вверх.
2025/03/04 12:20:04
Back to Top
HTML Embed Code: