ما هي mathematics؟ - الجلسة الأولى

هل تساءلت يوماً كيف يصمم المهندسون المعماريون ناطحات السحاب الشاهقة أو كيف يبني المهندسون الجسور المعقدة؟. هذه العجائب اليومية أصبحت ممكنة بفضل mathematics. من الأنماط الموجودة في الطبيعة إلى إيقاعات الموسيقى، تتداخل mathematics في نسيج حياتنا اليومية. لكن ما هي mathematics بالضبط؟.

Mathematics هي العلم الذي يتعامل مع منطق الشكل والكمية والعلاقات والترتيب. إنها لغة عالمية تُستخدم لوصف وفهم العالم من حولنا، من أصغر الجسيمات إلى أكبر المجرات. لماذا تُعتبر mathematics مهمة؟. تُستخدم Mathematics في مجالات متنوعة، بما في ذلك العلوم والهندسة والاقتصاد. كما يُستخدم في أنشطة الحياة اليومية مثل إعداد الميزانية والطبخ والسفر. فهو يساعد على تطوير مهارات التفكير النقدي وحل المشكلات، وهي مهارات أساسية لاتخاذ قرارات جيدة.

لكي نقدر mathematics حقاً، من الضروري فهم تاريخها الغني والقصص الرائعة التي تقف وراء تطورها. Mathematics ليست مجرد مجموعة من الأرقام والصيغ. إنه مسعى بشري تطور على مدى آلاف السنين، وتشكل بفعل ثقافات متنوعة وعقول رائعة. منذ زمن بعيد، كان هناك شعب ذكي يُدعى البابليين. لقد توصلوا إلى طريقة خاصة للعد تختلف عن الطريقة التي نعد بها اليوم. بدلاً من العد بالعشرات، كانوا يفضلون استخدام الستين كوحدة تجميع.

تخيل أنك تعد بأصابعك. عادةً، عندما تعد إلى عشرة، تبدأ من جديد من واحد، أليس كذلك؟. حسناً، كان لدى البابليين طريقة مختلفة في العد. بدلاً من التوقف عند الرقم عشرة، استمروا في السير حتى وصلوا إلى الرقم ستين.

لذا، كانوا يعدون من واحد، اثنين، ثلاثة، وصولاً إلى تسعة وخمسين. لكن بدلاً من قول "ستين بعد ذلك"، كانوا ينتقلون إلى المكان التالي، كما نفعل عندما ننتقل من التاسعة إلى العاشرة. يشبه الأمر العد حتى ستين على يد واحدة، ثم البدء من جديد على اليد الأخرى. ولهذا السبب استخدموا الرقم ستين كرقمهم المميز. تُسمى هذه الطريقة في عد الأرقام sexagesimal numeral system.

بما أن البابليين استخدموا الستين كرقم خاص بهم، فقد أثر ذلك على كيفية قياسنا للوقت والزوايا اليوم. يوجد ستون ثانية في الدقيقة الواحدة لأن البابليين كانوا يحبون العد بالستين. يوجد ستون دقيقة في الساعة لنفس السبب. وبما أن ثلاثمائة وستون هي ستون مضروبة في ستة، فإننا نستخدم ثلاثمائة وستون درجة لقياس الزوايا في الدائرة.

Algorithms تشبه التعليمات خطوة بخطوة. إنها تشبه وصفة لطهي أو بناء شيء ما. كان البابليون أذكياء، وقد ابتكروا بعضًا من أولى الخوارزميات لحل المسائل الرياضية. لذلك، بدلاً من مجرد محاولة حل المسائل الرياضية في رؤوسهم، قاموا بتدوين هذه التعليمات خطوة بخطوة لتسهيل الأمور وجعلها أكثر تنظيماً.

تخيل أن لديك كتابًا خاصًا مصنوعًا من الطين حيث يمكنك تدوين كل هذه التعليمات خطوة بخطوة. هذا ما فعله البابليون. على هذه الألواح الطينية، كتبوا أشياء مثل كيفية ضرب الأرقام وقسمتها وطرق إيجاد الجذور التربيعية. كانت هذه الأجهزة اللوحية بمثابة مساعدين شخصيين في الرياضيات، على غرار الآلات الحاسبة أو كتب الرياضيات المدرسية اليوم.

بنى المصريون القدماء أهرامات ضخمة تثير دهشتنا حتى اليوم. لكن كيف فعلوا ذلك؟. حسناً، لقد استخدموا mathematics. كان عليهم القياس بدقة شديدة للتأكد من أن الأهرامات ذات الحجم والشكل الصحيحين. وقد تضمن ذلك استخدام الهندسة، وهي نوع من mathematics يتعلق بالأشكال وخصائصها. فعلى سبيل المثال، كانوا بحاجة إلى معرفة كيفية حساب زوايا جوانب الهرم وأطوال حوافه. وقد ساعدهم ذلك على التأكد من أن الهرم لن ينهار.

كان المصريون أيضاً بارعين في إدارة الوقت. لاحظوا أنماطاً في السماء، مثل كيفية تحرك النجوم وكيفية تغير الفصول. استخدموا هذه المعرفة لإنشاء تقويم، وهو بمثابة جدول زمني للسنة. من خلال تتبع النجوم والفصول، يمكنهم معرفة متى يزرعون المحاصيل ومتى يحتفلون بالمناسبات المهمة مثل المهرجانات والأعياد.

منذ زمن بعيد في اليونان القديمة، عاش بعض الأشخاص الأذكياء للغاية الذين أحبوا اللعب بالأرقام والأشكال. كان فيثاغورس واحداً منهم. اشتهر باكتشافه قاعدة رياضية مفيدة للغاية تسمى Pythagorean theorem. إنها أشبه بتعويذة سحرية للمثلثات تساعدنا في معرفة طول أضلاعها.

ثم كان هناك إقليدس، الذي كان بمثابة خبير الرياضيات في عصره. لقد كتب كتاباً بعنوان "The Elements". كان هذا الكتاب يدور حول الأشكال والزوايا. لقد كان جيدًا لدرجة أن الناس ما زالوا يستخدمونه حتى اليوم لتعلم الهندسة.

دعونا لا ننسى أرخميدس. كان مخترعاً عبقرياً إلى حد ما. هل تساءلت يوماً لماذا تطفو بعض الأشياء على الماء بينما لا تطفو أشياء أخرى؟. حسناً، لقد اكتشف أرخميدس ذلك. كما أنه اقترب كثيراً من معرفة القيمة الدقيقة لـ π، وهو رقم مهم للغاية في الرياضيات.

كان أرخميدس ذكياً حقاً. في أحد الأيام، بينما كان يستحم، لاحظ أن مستوى الماء ارتفع عندما دخل. هذا الأمر جعله يفكر في سبب بقاء بعض الأشياء طافية وغرق أشياء أخرى. لقد اكتشف أنه عندما يكون شيء ما في الماء، فإنه يدفع بعض الماء بعيدًا عن طريقه. يؤدي هذا الدفع إلى توليد قوة صاعدة تسمى buoyancy، مما يساعد الأشياء على الطفو.

كما حاول معرفة حجم الدائرة. هل تعرف، مثلاً إذا قمت بقياس محيط حافة قطعة بسكويت مستديرة الشكل؟. هذا ما يسمى circumference. أراد أرخميدس أن يعرف حجمها مقارنة بعرض الكعكة. لقد اقترب كثيراً من حل المسألة باستخدام خدعة ذكية بالأشكال، على الرغم من أنه لم يحصل على الإجابة الدقيقة.