Математики
эпохи Возрождения
Реферат по математике выполнила
учащаяся гр. №1 Лапичева А. А.
Профессиональный лицей №39
Брянск
2002
Введение
XV и XVI
столетия были временем больших перемен в экономике, политической и культурной жизни европейских
стран. Бурный рост городов и развитие ремесел,
а позднее и зарождение мануфактурного производства, подъем мировой
торговли, вовлекавший в свою орбиту все
более отдаленные районы постепенное размещение главных торговых путей из
Средиземноморья к северу, завершившееся после падения Византии и великих
географических открытий конца XV
и начала XVI века, преобразили облик средневековой Европы. Почти повсеместно теперь выдвигаются на первый план города. Некогда могущественнейшие силы средневекового
мира - империя и папство - переживал глубокий кризис. В XVI столетии распадавшаяся Священная Римская
империя германской нации стала ареной двух первых антифеодальных
революций - Великой крестьянской войны в
Германии и Нидерландского восстания.
Переходный характер эпохи, происходящий во всех областях жизни, процесс
освобождения от средневековых пут и вместе с тем еще неразвитость становящихся
капиталистических отношений не могли не сказаться на особенностях
художественной культуры и эстетической
мысли того времени.
Все перемены в
жизни общества сопровождались широким
обновлением культуры - расцветом естественных и точных наук, литературы на национальных языках и, в
особенности, изобразительного искусства. Зародившись в городах
Италии, это обновление захватило затем и другие европейские страны.
Появление книгопечатания открыло невиданные возможности для распространения литературных и научных произведений, а более регулярное и тесное общение между
странами способствовало повсеместному проникновению новых художественных
течений.
В первой
половине XVI в. благодаря усилиям итальянских математиков в алгебре происходят
крупные сдвиги, сопровождаемые весьма драматическими событиями. Профессор
Болонского университета Сципион Даль Ферро (1465–1526) находит общее решение
уравнения третьей степени но держит его в секрете, ибо оно представляет большую
ценность на соревнованиях по решению задач, которые тогда широко практиковались
в Италии. Перед смертью он открывает секрет своему ученику Фиоре. В 1535 Фиоре
вызывает на соревнование талантливейшего математика Никколо Тарталью
(1499–1557), который, зная, что Фиоре обладает способом решения кубического
уравнения, прилагает максимум усилий и сам находит решение! Тарталья побеждает
на соревновании, но также держит свое открытие в секрете. Наконец, на сцене
появляется Джероламо Кардано (1501–1576). Он тщетно пытается найти алгоритм
решения кубического уравнения и в 1539 г. обращается к Тарталье с просьбой
поведать ему тайну. Взяв с Кардано «священную клятву» молчания, Тарталья
частично и в не слишком вразумительной форме приоткрывает для него завесу.
Кардано не удовлетворяется и прилагает усилия, чтобы ознакомиться с рукописью
покойного Даль Ферро. Это ему удается, и в 1545 г. он публикует книгу, в
которой сообщает алгоритм, сводящий решение кубического уравнения к радикалам
(«формула Кардано»). В этой же книге содержится еще одно открытие, сделанное
учеником Кардано Луиджи (Лудовико) Феррари (1522–1565), а именно решение в
радикалах уравнения четвертой степени. Тарталья обвиняет Кардано в нарушении
клятвы, завязывается острая и продолжительная полемика. При таких
обстоятельствах заявляет о своих первых существенных достижениях математика
Нового времени.
Никколо Тарталья
Трудно писать
об ученом, жившем пять столетий назад. Естественно, остались его сочинения, но
очень мало сведений о его личной жизни. Даже точная дата рождения Никколо
Тартальи неизвестна: то ли 1499, то ли 1500 или даже 1501 год. Неизвестна и его
фамилия, считается, что Фонтана. Тарталья - это прозвище, от итальянского слова
tartaglia - заика.
Никколо жил во
времена так называемых Итальянских войн (1494-1559), которые вели между собой
Франция и Испания за право владеть Италией. Когда мальчику было шесть лет,
родной город Никколо Брешию захватили французские войска. Население, как
обычно, укрылось в церкви. Но стены храма не спасли жителей от бесчинств
иностранных солдат. Никколо получил удар мечом по горлу, и ему было трудно
говорить. По другой версии, у Никколо был рассечен язык, что делало его речь
невнятной.
В 1506 г. умер
отец Никколо - бедный конный почтальон, и после его смерти семья впала в полную
нищету. В школе мальчик проучился всего две недели, на дальнейшее образование
не было денег. "С тех пор я учился сам, и у меня не было другого
наставника, кроме спутника бедности -предприимчивости", - пишет Тарталья в
одной из своих книг. Он так "самообразовал себя", что сдал экзамены
на звание "магистра абака" (что-то вроде учителя арифметики) и начал
работать в частном коммерческом лицее. Затем преподавал математику и механику в
университетах Брешии, Вероны и Венеции.
В средние века
проводились не только рыцарские турниры. Случались и научные поединки, на
которых ученые состязались между собой в том, кто быстрее и больше решит задач,
предложенных противником. Победитель получал деньги и обретал славу, ему
предлагали занять почетную, хорошо оплачиваемую должность.
В конце 1534 г.
Тарталья получил вызов на такое состязание от некоего Антонио Фиоре - ученика
известного профессора математики Болонского университета Сципиона дель Ферро.
Никколо узнал, что Фиоре владеет секретом решения кубического уравнения,
который ему сообщил его учитель дель Ферро. Тарталья сел за письменный стол и
за несколько дней до диспута нашел способ решения уравнения третьей степени. Я
"применил все рвение, прилежание и искусство, чтобы найти правило этих
уравнений, и это удалось за десять дней до срока, то есть 12 февраля, благодаря
счастливой судьбе", - вспоминал позже Тарталья.
Поединок
состоялся 12 февраля 1535 г. Каждому из состязующихся надо было решить по 30
задач. За два часа Тарталья справился со всеми задачами, предложенными ему
Фиоре, а тот не решил ни одной задачи противника. Победа была полной!
С просьбой сообщить
ему алгоритм решения алгебраического уравнения третьей степени к Тарталье
обратился другой известный ученый Джероламо Кардано, который был одновременно
математиком и механиком, врачом и алхимиком, хиромантом и личным астрологом
римского папы. Однажды он составил гороскоп Иисуса Христа, за что подвергся
гонениям со стороны инквизиции и некоторое время провел в тюрьме.
Много раз
Кардано просил Тарталью показать ему формулы, позволяющие находить корни
кубического уравнения, и каждый раз получал отказ. Наконец, в 1539 г. Тарталья
открыл свой секрет Кардано, взяв с того слово никогда не публиковать сообщенные
ему сведения. Но через шесть лет Кардано нарушил свою "священную
клятву". В 1545 г. он издал труд "Великое искусство, или О правилах
алгебры", где привел алгоритмы решения уравнений третьей и четвертой
степени. В предисловии к книге Кардано пишет: "...в наше время Сципион
дель Ферро открыл формулу, согласно которой куб неизвестного плюс неизвестное
равен числу. Это была очень красивая и замечательная работа... Соревнуясь с
ним, Никколо Тарталья из Брешии, наш друг, будучи вызван на состязание с
учеником дель Ферро по имени Антонио Марио Фиоре, решил, дабы не быть
побежденным, ту же самую проблему и после долгих просьб передал ее мне". И
хотя Кардано честно написал о том, от кого он узнал секрет решения уравнения
третьей степени, Тарталья обиделся, посчитал себя обкраденным и написал своему
"другу" гневное письмо.
У средневековых
ученых были трудные характеры. Вот что писал о Тарталье его современник Р.
Бомбелли: "Этот человек по натуре своей был так склонен говорить только
дурное, что, даже хуля кого-либо, считал, что дает ему лестный отзыв".
Кардано не
ответил на письмо Тартальи. За честь учителя вступился Л. Феррари и в свою
очередь написал Никколо резкое письмо. В заключение он вызвал Тарталью на
публичный диспут по "геометрии, арифметике или связанным с ними
дисциплинам, таким как астрология, музыка, космография, перспектива,
архитектура и др."
Поединок
состоялся 10 августа 1548 г. в Милане. Косноязычному Тарталье было трудно
противостоять молодому блестящему Феррари, и он потерпел поражение. Бесславное
для Тартальи завершение диспута уронило его научный авторитет и сильно
повредило дальнейшей карьере. Никколо стали меньше приглашать читать лекции, и
он занимал себя тем, что переводил на итальянский язык труды Архимеда и
Евклида. Начал выходить его многотомный "Общий трактат о числе и
мере" (1556-1560, 6 частей), издание которого завершилось уже после смерти
Тартальи, последовавшей в 1557 г. 13 или 14 декабря. Обстоятельства его смерти
неизвестны. А они могли быть и необычными. Тогда в среде ученых часто бушевали
шекспировские страсти.
С основными
трудами Тартальи историки науки познакомились в начале XIX в. В "Новой
науке" (1537) Никколо рассматривает различные вопросы механики, свободного
падения тел и первым находит, что дальше всего камень улетит, если его бросить
под углом 45° к горизонту. "Вопросы и различные изобретения" (1546)
посвящены практической механике. В этом труде автор решает различные задачи
топографии, фортификации и баллистики. Наконец, в последней работе -"Общем
трактате о числе и мере" - он рассматривает различные проблемы арифметики,
алгебры, геометрии и теории вероятностей.
Историк науки
Мориц Кантор считает, что у Тартальи было слишком мало времени для решения
проблемы, над которой лучшие умы бились на протяжении двух тысячелетий. Кроме
того, добавляет он, решения Тартальи и дель Ферро похожи как две капли воды.
В настоящее
время большинство ученых сходится на том, что первым решение кубического
уравнения нашел дель Ферро; Фиоре узнал его от своего учителя; Тарталья
переоткрыл формулу дель Ферро (такое нередко бывает в науке); Кардано же дал
полную и исчерпывающую теорию решения любого уравнения третьей степени.
Точка в данном
споре пока еще не поставлена. Возможно, это удастся ученым, работающим в
архивах, до сих пор таящих много неожиданного.
К примеру,
всего 20 лет назад (в 1980 г.) в архиве Лейденского университета отыскалось
письмо личного врача шведской королевы Кристины, которое показывает, что
известный французский ученый Рене Декарт умер не от воспаления легких, как
пишется во всех книгах, а был отравлен .
Предполагают,
что это сделали клерикалы, опасавшиеся влияния католика Декарта на протестантку
Кристину. Тем не менее через четыре года после смерти ученого королева Кристина
отреклась от престола, перешла в католичество и уехала в Италию.
Так через 330
лет после смерти была раскрыта тайна гибели великого Картезия! Может быть,
нечто подобное произойдет и в "деле Никколо Тартальи"?
Джероламо Кардано
Джероламо
Кардано (1501-1576) был истинным сыном эпохи Возрождения, воплотившим как
хорошие, так и дурные стороны своего времени. С юности Джероламо обуревала
жажда славы. "Цель, к которой я стремился, - писал он на склоне лет в
автобиографии, - заключалась в увековечивании моего имени, поскольку я мог
этого достигнуть, а вовсе не в богатстве или праздности, не в почестях, не в
высоких должностях, не во власти..." Кардано получил медицинское
образование и всю жизнь занимался врачебной практикой. Однако, как многие
учёные эпохи Возрождения, он не ограничивал себя лишь одной областью науки:
Кардано вошёл в историю как математик, философ, естествоиспытатель и
изобретатель. Существует легенда, будто он составил свой гороскоп и предсказал,
что умрёт 21 сентября 1576 г. Дабы поддержать собственную славу астролога, к
назначенному сроку он уморил себя голодом. Кардано покончил жизнь
самоубийством. В конце жизненного пути он написал автобиографическую книгу
"О моей жизни", в которой есть такие строчки: "Сознаюсь, что в
математике кое-что, но в самом деле ничтожное количество, я заимствовал у брата
Никколо". Видимо, его все-таки мучила совесть.
Даже если этот
рассказ и вымышленный, суть характера Кардано передана очень верно. Самой известной
книгой Кардано стал трактат по алгебре под названием "Великое
искусство", опубликованный в 1545 г. Книга содержала формулы решения
кубического уравнения - секрет Даль Ферро и Тартальи.
О споре,
который должен был произойти между прославленным математиком и не менее
прославленным врачом, высказывались лишь самые общие догадки, так как толком
никто ничего не знал. Говорили, что один из них обманул другого (кто именно и
кого именно, неизвестно). Почти все те, кто собрались на площади имели о
математике самые смутные представления, но каждый с нетерпением ожидал начала
диспута. Это всегда было интересно, можно было посмеяться над неудачником,
независимо от того, прав он или нет.
Когда часы на
ратуше пробили пять, врата широко распахнулись, и толпа бросилась внутрь
собора. По обе стороны от осевой линии, соединяющей вход с алтарем, у двух
боковых колонн были воздвигнуты две высокие кафедры, предназначенные для
спорщиков. Присутствующие громко шумели, не обращая никакого внимания на то,
что находились в церкви. Наконец, перед железной решеткой, отделявшей иконостас
от остальной части центрального нефа, появился городской глашатай в
черно-фиолетовом плаще и провозгласил: “Достославные граждане города Милана!
Сейчас перед вами выступит знаменитый математик Никколо Тарталья из Брении. Его
противником должен был быть математик и врач Джеронимо Кардано. Никколо
Тарталья обвиняет Кардано в том, что последней в своей книге “Ars magna”
опубликовал способ решения уравнения 3-Й степени, принадлежащий ему,
Тарталье . Однако сам Кардано на диспут прийти не смог и поэтому прислал своего
ученика Луидже Феррари. Итак, диспут объявляется открытым, участники его
приглашаются на кафедры”. На левую от входа кафедру поднялся неловкий человек с
горбатым носом и курчавой бородой, а на противополжную кафедру взошел молодой
человек двадцати с небольшим лет, с красивым самоуверенным лицом. Во всей его
манере держаться сказывалась полная уверенность в том, что каждый его жест и
каждое его слово будут приняты с восторгом.
Начал Тарталья.
Уважаемые
господа! Вам известно, что 13 лет назад мне удалось найти способ решения
уравнения 3-й степени и тогда я, пользуясь этим способом, одержал победу в
диспуте с Фиори. Мой способ привлек внимание вашего согражданина Кардано, и он
приложил всё своё хитроумное искусство, чтобы выведать у меня секрет. Он не
остановился ни перед обманом, ни перед прямым подлогом. Вы знаете также, что 3
года назад в Нюрнберге вышла книга Кардано о правилах алгебры, где мой способ,
так бессовестно выкраденный, был сделан достоянием каждого. Я вызвал Кардано и
его ученика на состязание. Я предложил решить 31 задачу, столько же было
предложено и мне моими противниками. Был определен срок для решения задач – 15
дней. Мне удалось за 7 дней решить большую часть тех задач, которые были
составлены Кардано и Феррари. Я напечатал их и послал с курьером в Милан.
Однако мне пришлось ждать целых пять месяцев, пока я получил ответы к своим
задачам. Они были решены не правильно. Это и дало мне основание вызвать обоих
на публичный диспут.
Тарталья
замолчал. Молодой человек, посмотрев на несчастного Тарталью , произнес:
Уважаемые
господа! Мой достойный противник позволил себе в первых же словах своего
выступления высказать столько клеветы в мой адрес и в адрес моего учителя, его
аргументация была столь голословной, что мне едва ли доставит какой-либо труд
опровергнуть первое и показать вам несостоятельность второго. Прежде всего, о
каком обмане может идти речь, если Никколо Тарталья совершенно добровольно
поделился своим способом с нами обоими? И вот как пишет Джеронимо Кардано о
роли моего противника в открытии алгебраического правила.
Он говорит, что
не ему, Кардано, “а моему другу Тарталье принадлежит честь открытия такого
прекрасного и удивительного, превосходящего человеческое остроумие и все
таланты человеческого духа. Это открытие есть по истине небесный дар, такое
прекрасное доказательство силы ума, его постигнувшего, что уже ничто не может
считаться для него недостижимым.” Мой противник обвинил меня и моего учителя в
том, что мы будто бы дали не верное решение его задач. Но как может быть
неверным корень уравнения, если подставляя его в уравнение и выполняя все
предписанные в этом уравнении действия, мы приходим к тождеству? И уже если
сеньор Тарталья хочет быть последовательным, то он должен был ответить на
замечание, почему мы, укравшие, но его словами, его изобретение и использовавши
его для решения предложенных задач, получили неверное решение. Мы – мой учитель
и я – не считаем, однако изобретение синьора Тартальи маловажным. Это изобретение
замечательно. Более того, я, опираясь в значительной мере на него, нашел способ
решения уравнения 4-й степени, и в “Ars magna” мой учитель говорит об этом. Что
же хочет от нас сеньор Тарталья? Чего он добивается диспутом? Господа, господа,
- закричал Тарталья, - я прошу вас выслушать меня! Я не отрицаю того, что мой
молодой противник очень силен в логике и красноречии. Но этим нельзя заменить
истинное математическое доказательство. Задачи, которые я дал Кардано и
Феррари, решены не правильно, но и я докажу это. Действительно, возьмем,
например, уравнение из числа решавшихся. Оно, как известно …
В церкви
поднялся невообразимый шум, поглотивший полностью окончание фразы, начатой
незадачливым математиком. Ему не дали продолжать. Толпа, требовала от него,
чтобы он замолчал, и чтобы очередь была предоставлена Феррари.Тарталья, видя,
что продолжение спора совершенно бесполезно, поспешно опустился с кафедры и
вышел через северный притвор на площадь. Толпа бурно приветствовала
“победителя” диспута Луиджи Феррари.
Так закончился
этот спор, который и сейчас продолжает вызывать все новые и новые споры. Кому в
действительности принадлежит способ решения уравнения 3-й степени? Мы говорим
сейчас – Никколо Тарталья. Он открыл , а Кардано выманил у него это открытие. И
если сейчас мы называем формулу, представляющую корни уравнения 3-й степени
через его коэффициенты, формулой Кардано, то это - историческая
несправедливость. Однако, несправедливость ли? Как подсчитать меру участия в
открытии каждого из математиков? Может быть, со временем кто-то и сможет
ответить на этот вопрос совершенно точно, а может быть это останется тайной …
О проблеме
Кардано – Тартальи вскоре забыли. Формулу для решения кубического уравнения
связали с “Великим искусством” и постепенно стали называть формулой Кардано.
У многих
возникало желание восстановить истинную картину событий в ситуации, когда их
участники несомненно не говорили всей правды. Для многих было важно установить
степень вины Кардано. К концу XIX века часть дискуссий стала носить характер
серьезных историко-математических исследований. Математики поняли, какую
большую роль в конце XVI века сыграли работы Кардано. Стало ясно то, что еще
раньше отмечал Лейбниц: “Кардано был великим человеком при всех его
недостатках; без них он был бы совершенством”
Франсуа Виет
«…Искусство, которое я излагаю, ново или по крайней
мере было настолько испорчено временем и искажено влиянием варваров, что я счел
нужным придать ему совершенно новый вид…»
Ф. Виет.
Франсуа Виет
(1540-1603) родился в городке Фонтене-ле-Конт провинции Пуату, недалеко от
знаменитой крепости Ла-Ро-шель. Сын прокурора, Виет получил юридическое
образование и начал адвокатскую практику в родном городе. Но вскоре он стал
секретарём и домашним учителем в доме знатного дворянина-гугенота де Партеней.
(Гугеноты - последователи кальвинизма, одного из основных течений Реформации
Церкви.) Тогда Виет очень увлёкся изучением астрономии и тригонометрии и даже
получил некоторые важные результаты.
В 1571 г. Виет
переехал в Париж, где возобновил адвокатскую практику, а позже стал советником
парламента в Бретани.накомство с Генрихом Наваррским, будушим королём Франции
Генрихом IV, помогло Виету занять видную придворную должность - тайного
советника - сначала при короле Генрихе III, а затем и при Генрихе IV.
Голландский математик Андриан ван-Роумен, известный,
пожалуй, тем, что вычислил число p; с восемнадцатью верными
знаками, повторив тем самым через 150 лет результат среднеазиатского математика
ал-Каши, в конце 16 столетия решил бросить вызов всем математикам мира. Он
разослал во все европейские страны уравнение 45-й степени: x45 - 45x43 + 945x41
- 12300x39 +... + 95634x5 -
3795x3 + 45x = a, Французским математикам он решил это уравнение не
посылать, считая, что там нет способных справиться с задачей: Декарт в то время
еще не родился, Пьера Рамуса в 1572 убили в Варфоломеевскую ночь, о других
математиках не было слышно. Так французские математики не смогли принять вызов.
Больше всего было ущемлено самолюбие Генриха IV (кто не знает - это дедушка
Людовика XIV). - И все же у меня есть математик! - воскликнул король. -
Позовите Виета!
В приемную короля вошел пятидесятитрехлетний
седоволосый советник короля Франсуа Виет. Он тут же, в присутствие короля,
министров и гостей, нашел один корень предложенного уравнения. Виет увидел, что
а есть сторона правильного 15-угольника, вписанного в круг радиуса 1, а по
коэффициентам второго и последнего членов заключил, что х есть хорда 1/45 этой
дуги, как оно и было на самом деле. Король ликовал, все поздравляли придворного
советника. На следующий день Виет нашел еще 22 корня уравнения, описываемые
выражением: при n=1,2,...,22. Этим он и ограничился, так как остальные 22 корня
- отрицательные, а Виет не признавал ни отрицательных, ни мнимых корней.
После такого успеха Виета составитель злополучного
уравнения Роумен стал ревностным почитателем его. Нельзя сказать, что во
Франции о Виете ничего не знали. Громкую славу он получил еще раньше, при
Генрихе III во время франко-испанской войны. Испанские инквизиторы изобрели
очень сложную тайнопись (шифр), которая все время изменялась и дополнялась.
Благодаря этому шифру воинствующая и сильная в то время Испания могла свободно
переписываться с противниками французского короля даже внутри Франции, и эта
переписка оставалась неразгаданной. После бесплодных попыток найти ключ к шифру
король обратился к Виету. Рассказывают, что Виет, две недели подряд дни и ночи
просидев за работой, все же нашел ключ к испанскому шифру. После этого
неожиданно для испанцев Франция стала выигрывать одно сражение за другим.
Испанцы долго недоумевали. Наконец им стало известно, что шифр для французов
уже не секрет и что виновник его расшифровки - Виет. Будучи уверенными, в
невозможности разгадать способ тайнописи людьми, они обвинили Францию перед
папой римским и инквизицией в кознях дьявола, а Виет был обвинен в союзе с
дьяволом и приговорен к сожжению на костре. К счастью для науки, он не был
выдан инквизиции. Франсуа Виет родился в 1540 году в городе Фонтене ле-Конт провинции
Пуату. Получив юридическое образование, он в 19 лет успешно занимался
адвокатской практикой в родном городу. Как адвокат Виет пользовался у населения
авторитетом и уважением. Он был широко образованным человеком. Он знал
астрономию и математику, и все свободное время отдавал этим наукам. Преподавая
частным образом астрономию дочери одной знатной клиентки, Виет пришел к мысли
составить труд, посвященный усовершенствованию птолемеевской системы. Затем он
приступил к разработке тригонометрии и приложению ее к решению алгебраических
уравнений. В 1571 году Виет переехал в Париж и там познакомился с математиком
Пьером Рамусом. Благодаря своему таланту и отчасти благодаря браку своей бывшей
ученицы с принцем де Роганом, Виет сделал блестящую карьеру и стал советником
Генриха III, а после его смерти - Генриха IV. Но главной страстью Виета была
математика. Он глубоко изучил сочинения классиков Архимеда и Диофанта,
ближайших предшественников Кардано, Бомбелли, Стевина и других. Виета они не
только восхищали, в них он видел большой изъян, заключающийся в трудности
понимания из-за словесной символики. Почти все действия и знаки записывались
словами, не было намека на те удобные, почти автоматические правила, которыми
мы сейчас пользуемся. Нельзя было записывать и, следовательно, изучать в общем
виде алгебраические уравнения или какие-нибудь алгебраические выражения. Каждый
вид уравнения с числовыми коэффициентами решался по особому правилу. Так,
например, у Кардано рассматривались 66 видов алгебраических уравнений. Поэтому
надо было доказать, что существуют такие общие действия над всеми числами,
которые от этих самых чисел не зависят. Виет и его последователи установили,
что не имеет значения, будет ли рассматриваемое число количеством предметов или
длиной отрезка. Главное, что с этими числами можно производить алгебраические
действия и в результате снова получить числа того же рода. Значит их можно
обозначить какими-либо отвлеченными знаками. Виет это и сделал. Он не только
ввел свое буквенное исчисление, но сделал принципиально новое открытие,
поставив перед собой цель изучать не числа, а действия над ними. Правда у
самого Виета алгебраические символы были еще мало похожи на наши. Например
современную запись уравнения x3 + 3bx = d Виет записывал так: A cubus + B planum in A3 aequatur D solido. Здесь еще, как видим, много
слов. Но ясно, что они уже играют роль наших символов. Такой способ записи
позволил Виету сделать важные открытия при изучении общих свойств
алгебраических уравнений. Не случайно, что за это Виета называют
"отцом" алгебры, основоположником буквенной символики. Особенно
гордился Виет всем известной теперь теоремой о выражении корней квадратного
уравнения через его коэффициенты, полученной им самостоятельно, хотя как теперь
стало известно, зависимость между коэффициентами и корнями уравнения (даже
более общего вида, чем квадратное) была известна еще Кардано, а в таком виде, в
каком мы используем ее для квадратного уравнения древним вавилонянам. Из других
открытий Виета следует отметить выражение для синусов и косинусов кратных дуг
через sin(x) и cos(x). Эти знания тригонометрии Виет с успехом применял как в
алгебре при решении алгебраических уравнений, так и в геометрии, например, при
решении с помощью циркуля и линейки знаменитой задачи Аполлония Пергского о
построении круга, касательного к трем данным кругам. Гордясь найденным
решением, Виет называл себя Аполлоном Галльским (Галлией во времена древнего
Рима называли современную Францию). В последние годы жизни Виет занимал важные
посты при дворе короля Франции. Умер он в Париже в самом начале семнадцатого
столетия. Есть подозрения, что он был убит.
Лука Пачиоли
Лука Пачоли
(около 1445 - около 1514) был крупнейшим европейским алгебраистом XV в. Он
родился в местечке Борго-Сан-Сеполькро в Центральной Италии, учился в Болонском
университете. Пачоли стал профессором математики и преподавал в Риме, Неаполе,
Милане, Флоренции, Болонье.
В Милане он
подружился с выдающимся художником и учёным Леонардо да Винчи. По настоянию
Леонардо в 1497 г. Пачоли написал книгу "О Божественной пропорции"
(её печатное издание вышло в Венеции в 1509 г.). Сам Леонардо выполнил
иллюстрации для этой книги, в том числе 59 изображений многогранников. Но самым
знаменитым сочинением Пачиоли стала "Сумма знаний по арифметике,
геометрии, отношениям и пропорциональности" (1487 г.). Книга была
напечатана в Венеции в 1494 г.
Заключение
В 16 веке
европейские математики сумели, наконец, сравниться в мудрости с древними
греками и превзойти их там, где успехи эллинов были не велики: в решении уравнений.
Такой прорыв в неведомое стал итогом долгой культурной революции. Она началась
в 14 веке, когда в Италии появились первые великие поэты Нового времени: Данте
Алигьери (1265-1321) и Франческо Петрарка . Подобно Гомеру, они объявили своим
современникам: пришла пора строить новый мир, равняясь на античные образцы и
стараясь их превзойти!
Одновременно с
такими спорами и мучениями первопроходцев-теоретиков, привычная арифметика
целых чисел и десятичных дробей уверенно проникала в быт новых европейцев Учебники
практической геометрии и арифметики издавались тиражами в сотни экземпляров на
живых языках: итальянском, французском, немецком, английском. Картографы
составляли новые варианты глобусов с новыми континентами и океанами и старались
изобразить земную поверхность на плоской карте с наименьшими искажениями.
Особенных успехов в этой прикладной геометрии добился фламандец Герард Кремер
(по латыни его называли Меркатор). В 1559 году он предложил цилиндрическую
проекцию глобуса на плоскость. Она удобна тем, что сильно искажает лишь те
земли, которые (как Гренландия) лежат вблизи земных полюсов и не очень важны
для мореходов.
Некоторое время
Никколо Тарталья был почти непобедим в математических соревнованиях; сравниться
с ним мог только Джероламо Кардано из Павии.
Мы не знаем,
сколь много нового рассказал Тарталья Кардано. Но мастеру хватило этой
информации для полного решения кубического уравнения; в итоге Кардано сравнялся
с Тартальей в алгебраическом мастерстве.
Решение
уравнений-многочленов степеней 3 и 4 стало крупным успехом новой европейской
математики. Но за всякий успех приходится платить. Платой за удачи Кардано и
Феррари оказалось появление МНИМЫХ чисел. Так были названы квадратные корни из
отрицательных чисел. Они неизбежно возникают при решении кубического уравнения
по способу Кардано, даже если такое уравнение имеет три действительных корня.
Список литературы
Гиндикин С.Г.
Рассказы о физиках и математиках. М.: Наука, 1981.
Квант. 1976.
№9.
Никифоровский
В.А. В мире уравнений. М.: Наука, 1987.
Никифоровский
В.А., Фрейман Л.С. Рождение новой математики. М.: Наука, 1976.