Gdzie i dlaczego szukać matematyki w Centrum Nauki EC1

Matematyka, jak wiadomo, jest dziedziną zajmującą się tym, jak uzasadniać swoje sądy, aby nie można ich było podważyć. Jeśli w rozumowaniu nie korzystamy z reguł matematyki (logiki), to zawsze powinniśmy mieć wątpliwości, czy wnioski, do których dochodzimy, są poprawne. W sytuacjach i dziedzinach, które nie prowadzą uzasadnień wyłącznie matematycznych (czyli w życiu codziennym oraz we wszystkich dziedzinach innych niż matematyka) wątpliwości pojawiają się w różnych miejscach częściej lub rzadziej. W życiu codziennym – w zasadzie na każdym kroku, w naukach humanistycznych rzadziej, a w przyrodniczych zazwyczaj rzadko, wprost proporcjonalnie do zakresu, w jakim korzysta się w nich z matematyki.

 

Złuszenie wielkości kół

Bez ingerencji rozumowania typowego dla matematyki pozostawalibyśmy w błędnym przekonaniu,
że kółko otoczone kółkami po lewej stronie jest mniejsze niż kółko otoczone kółkami po prawej.

 

Jeżeli w danej nauce nie umiemy lub nie możemy precyzyjnie opisać zjawiska, powinniśmy określić, w jakim zakresie i pod jakimi warunkami nasze zdania są prawdziwe lub jakiej wielkości błędy popełniamy.

 

Wzór

Wzór opisuje prawo natury, które mówi, że nie można z dowolną dokładnością
zmierzyć jednocześnie położenia i pędu cząstki.
∆x to różnica między zmierzonym a faktycznym położeniem cząstki, a ∆px to różnica
między zmierzonym a faktycznym jej pędem, h jest stałą Plancka - podstawową stałą fizyczną.
Prawo wyrażone powyższą nierównością odkrył Werner Heisenberg (1901-1976).

 

Matematyka jest i musi być częścią każdej porządnej nauki; porządnej, czyli takiej, która nie chce się opierać wyłącznie na opisie wyników obserwacji lub prawdopodobnych hipotezach. Odkrycie tego faktu wyznacza początek matematyki i jej sens. Zawdzięczamy je starożytnym Grekom. To oni około V wieku p.n.e. dostrzegli konieczność oddzielenia myśli niebudzących żadnych wątpliwości od przekonań i przeświadczeń opartych na obserwacjach lub intuicji pojedynczego człowieka lub grupy ludzi trzymających się swoich przekonań bez dowodu. Szkoła Pitagorasa i Akademia Platońska (V i IV w.p.n.e.) to pierwsze placówki, które doceniły znaczenie matematyki, czyli znaczenie matematycznego dowodu. Od V wieku naszej ery powstało wiele szkół opartych na starożytnym zamiłowaniu do solidnego uzasadniania.

 

Akademia Platońska

Akademia Platońska - fresk Rafaela z 1510 roku - przedstawia wyobrażenie potęgi
nauki greckiej czasów starożytnych. Znaleźli się na nim najwięksi naukowcy
i nauczyciele greccy, między innymi Pitagoras, Platon i Arystoteles.
Może nas zainteresować charakterystyczne dla renesansu perspektywiczne
przedstawienie przestrzeni – przedłużenia krawędzi, które w rzeczywistości
są równoległe, na obrazie zbiegają się w jednym punkcie. Artysta wykorzystał
do tego zabiegu matematykę.

 

Bez tego greckiego wkładu w naukę nie byłoby rozwoju wiedzy i cywilizacji, owocującego odkryciami i wynalazkami, bez których nie umielibyśmy dziś rozwiązywać problemów i tworzyć nowych. Warto sobie uświadamiać tę niedostrzegalną i niedocenioną prawdę o wpływie matematyki na życie nas wszystkich, na przykład zwiedzając Centrum Nauki i Techniki EC1. Każdy z eksponatów odwołuje się do niej, w każdym jest ona zawarta.

 

Wahadło Foucaulta

Wahadło Foucaulta jest wykorzystywane do ilustracji praw rządzących drganiami
i ruchem obrotowym Ziemi. Matematyczny opis wahadła może być zrozumiały
dla ucznia szkoły podstawowej. Bez matematyki wahadła nie byłoby pierwszych zegarów.

 

 

Paralaksa

Obliczanie odległości do gwiazd metodą paralaksy heliocentrycznej
to przykład zastosowania matematyki w astronomii.
Więcej na temat paralaksy znajdziesz w artykule
"Paralaksa – z kciukiem w gwiazdy".

 

Matematyczne sedno zagadnienia zazwyczaj przyjmuje postać wzoru, formuły ze zmiennymi i parametrami, bywa że jest zrozumiałe wyłącznie dla specjalisty w danej dziedzinie. Czasem jednak sednem jest regularność, którą da się ogarnąć dostatecznie wnikliwym spojrzeniem. Widzimy wzór geometryczny, harmonijny kształt lub układ elementów, który cechuje określony porządek. Matematyka zajmuje się badaniem takich regularności.

 

Tablica Mendelejewa

Dymitr Mendelejew (1834-1907) odkrył regularność w układzie pierwiastków
związaną z ich masą atomową. Jego układ okresowy jest używany do dziś.
Więcej przeczytasz o tym w artykule "Historia powszechnie znanego układu".

 

Model cząsteczki węgla

Model cząsteczki węgla C60, jednego z fulerenów.
Jej nazwa pochodzi od nazwiska konstruktora kopuł geodezyjnych
Richarda Buckminstera Fullera. Bryłę o tym kształcie matematyka
nazywa dwudziestościanem ściętym. Jest to jedna z 13 brył
archimedesowych, od nazwiska wielkiego greckiego uczonego.
Fulereny spotkasz w Centrum Nauki i Techniki EC1
w strefie Mikroświat - Makroświat.

 

Szukając matematyki w Centrum Nauki i Techniki, warto przejrzeć też archiwum naszych artykułów. Polecamy między innymi "Dlaczego warto lubić tabliczkę mnożenia" czy "Ścieżkami Leonharda Eulera".

Marek Pisarski