როდის გამოიგონეს მათემატიკა — ციფრებიდან კალკულუსამდე

ფოტო: John Templeton Foundation
მათემატიკა ყველა მეცნიერების საფუძველია და მას შემდეგ, რაც ადამიანებმა დათვლა დავიწყეთ, დიდი გზა გაიარა. რთულია, განვსაზღვროთ, როდიდან ვიყენებთ მას, რადგან ბევრი მიმართულება არსებობს.
ადამიანებს რთული და აბსტრაქტული მათემატიკის დაუფლება დათვლის გარეშე არ შეგვეძლებოდა. მტკიცებულებები მიუთითებს, რომ ჩვენი სახეობა ათობით ათასი წლის წინ მარტივ მათემატიკას უკვე იყენებდა. ამის მაგალითი იშანგოს ძვალია, რომელიც აფრიკაში, კონგოს რეგიონში აღმოაჩინეს. მასზე დატანილი "ნიშნები" უსვამს ხაზს, რომ ჰომო საპიენსი სულ მცირე 20 000 წლის წინ ითვლიდა.
ძვალი დაახლოებით 10 სანტიმეტრია და სავარაუდოდ, ბაბუინს ან ფოცხვერს ეკუთვნოდა. მკვლევრები მიიჩნევენ, რომ მის ზედაპირზე ამოკვეთილი პარალელური ხაზები თვლის სისტემას წარმოადგენს. 1970 წელს არქეოლოგმა ალექსანდერ მარშაკმა ჰიპოთეზა წარმოადგინა, რომ ეს შეიძლებოდა მთვარის ნახევარწლიანი კალენდარი ყოფილიყო.
ასევე არსებობს ლებომბოს ძვალი, რომელიც 1970-იან წლებში სამხრეთ აფრიკაში აღმოაჩინეს და მიიჩნევა, რომ ის დაახლოებით 43 000 წლის წინანდელია. ამ ძვალზეც ხაზოვანი ფიგურებია გამოსახული, რაც შესაძლოა, მთვარის 29-დღიანი თვის ან ადამიანის მენსტრუალური ციკლის აღსანიშნავად გამოყენებულიყო.
დანიელმა მათემატიკის ისტორიკოსმა იენს ჰოირუპმა გამოცემა Live Science-ს განუცხადა, რომ ზუსტად როდის წარმოიშვა დათვლა ვერასდროს გავიგებთ. შესაძლოა, ის ჰომო საპიენსის მიერ აფრიკის დატოვებამდე ღამის ცაზე დაკვირვებით ყოფილიყო განპირობებული.
"მაშინ ხელოვნური სინათლე არ არსებობდა, მხოლოდ გამოქვაბულებში ანთებული კოცონები", — ამბობს ისტორიკოსი — "და როცა სინათლის დაბინძურება არ არსებობს, მთვარე და ვარსკვლავები თვალისთვის ნამდვილი საოცრებაა".
მათემატიკის განვითარების მომდევნო მნიშვნელოვანი ნაბიჯი შუმერებს უკავშირდება. მათ ასევე ლურსმულ დამწერლობას მიაწერენ, კაცობრიობის მიერ შექმნილ წერის უძველეს ფორმას. შუმერები მესოპოტამიის ერთ-ერთი პირველი ცივილიზაცია იყვნენ. მათი ქალაქ-სახელმწიფოები თანამედროვე სამხრეთ ერაყის ტერიტორიაზე დაახლოებით ძვ.წ. 4500-1900 წლებში არსებობდა.
შუმერებმა ციფრები შექმნეს, რომლებსაც ლურსმული დამწერლობისთვის დამახასიათებელი ნიშნებით აღნიშნავდნენ. მათ ასევე სამოცობითებური თვლის სისტემა შეიმუშავეს, რომელსაც ტრიგონომეტრიაში, ნავიგაციასა და დროის აღსარიცხად დღესაც ვიყენებთ.
მათემატიკა, მარტივი დათვლისგან განსხვავებით, ლოგიკური მსჯელობისა და აბსტრაქტული ცნებების მეშვეობით კანონზომიერებებისა და ურთიერთობების შესწავლაა. უძველესმა შუმერებმა არითმეტიკა შეიმუშავეს, მათ შორის გამრავლებისა და გაყოფის ცხრილები. ასევე ალგებრა, რომელშიც უცნობი რაოდენობები სიმბოლოებით გამოისახებოდა. შუმერებმა ასევე სამკუთხედების, მართკუთხედებისა და არაწესიერი ფიგურების ფართობის გამოსათვლელად ფორმულები ჩამოაყალიბეს. ყველაფერი მათ ნიადაგის გაზომვასა და სარწყავი სისტემების დაგეგმვაში ეხმარებოდა.
"წერილობითი ჩანაწერების შემნახველებს მხოლოდ ის კი არ უნდა სცოდნოდათ, რა შემოვიდა ან გავიდა საწყობიდან, არამედ რაოდენობაც", — განაცხადა მათემატიკოსმა დუნკან მელვილმა.
განსხვავებული მათემატიკური ნიშნები იმის მიხედვით გამოიყენებოდა, თუ რა იზომებოდა. შუმერი მწერლები დასათვლელად და მიწის ფართობის გამოსათვლელად სხვადასხვა აღნიშვნებს იყენებდნენ.
"ამაში არითმეტიკისა და გამოთვლითი გეომეტრიის დასაწყისს ვხედავთ", — ამბობს მათემატიკოსი.
შუმერთა და მათი მემკვიდრე მესოპოტამიური ცივილიზაციების მიღწევებთან ერთად, მათემატიკური ცოდნა და ინოვაციები უძველესი ეგვიპტიდან, საბერძნეთიდან, ინდოეთიდან და ჩინეთიდან მომდინარეობდა. მოგვიანებით — ისლამური ცივილიზაციიდანაც. მათემატიკა ადრეულ თანამედროვე ევროპაშიც განსაკუთრებული სისწრაფით განვითარდა. აქ ორი მეცნიერი პარალელურად ამტკიცებდა, რომ კალკულუსი გამოიგონა. ეს მეთოდია, რომელიც მრუდი ხაზით შემოსაზღვრული გეომეტრიული ფართობის დადგენას ემსახურება და მნიშვნელოვან მიღწევას წარმოადგენს. კალკულუსმა თანამედროვე საინჟინრო და საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს საფუძველი დაუდო.
ერთ-ერთი ისააკ ნიუტონი იყო, რომელიც ამტკიცებდა, რომ თავისი ნაშრომისთვის — მათემატიკის პრინციპები (Principia Mathematica), რომელიც 1687 წელს გამოაქვეყნა — კალკულუსი გამოიგონა. გერმანელმა მეცნიერმა გოტფრიდ ლაიბნიცმა ნიუტონამდე რამდენიმე წლით ადრე დიფერენციალებისა და ინტეგრალების შესახებ მათემატიკური სისტემა გამოსცა.

მარცხნივ ნიუტონია წარმოდგენილი, მარჯვნივ — ლაიბნიცი
ფოტო: Justin Skycak
ამ ორ მეცნიერსა და მათ მომხრეებს შორის იმის თაობაზე დავა გაჩაღდა, ვის ეკუთვნოდა ეს გამოგონება. იყო ბრალდებებიც, თითქოს ლაიბნიცს ნიუტონის ჯერ გამოუქვეყნებელ ხელნაწერზე ფარული წვდომა ჰქონდა. მიუხედავად ამისა, დღეს ისტორიკოსები მიიჩნევენ, რომ მეცნიერებმა კალკულუსი ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად განავითარეს.
კომენტარები