МАТЕМАТИКА – ЦАРИЦА ИЛИ СЛУГА ДЛЯ ДРУГИХ НАУК

3.3
(11)

Дурнева Ирина Александровна

Научный руководитель: Майоров Юрий Михайлович, учитель математики Гимназии ОГУ им. И.С. Тургенева в г. Мценске

Гимназия ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева» в г. Мценске

Актуальность этой темы состоит в том, что математика всё чаще вторгается в другие науки и играет в них всё большую роль.

Цель: раскрыть роль математики в других науках.

Задачи:

  • Изучить математику как отдельную науку;
  • Найти связь математики с другими науками;
  • Выяснить главенство математики в других науках;
  • Сделать вывод,  является математика царицей или слугой для других наук.

Математика относится к самым древним наукам, её начало теряется в глубине тысячелетий. Слово «математика» имеет древнегреческие корни, оно означает «знание» или «область изучения». Не существует таких явлений природы, технических и социальных процессов, которые были бы предметом изучения математики, но при этом не относились бы к явлениям физическим, биологическим, химическим, инженерным или социальным. Объектами изучения математики, в отличии от физики, географии, химии, биологии, являются не конкретные материальные объекты, а количественные отношения и пространственные формы действительного мира. По мнению многих ученых, первые математические операции (сложение, вычитание) человек выполнял еще до того, как появился естественный язык. Математика — царица всех наук…» — это часть знаменитой фразы, которая принадлежит известному немецкому ученому XVIII—XIX века Карлу Фридриху Гауссу. Постараемся разобраться, что заставило Гаусса сформулировать столь смелое утверждение.

Любопытно отметить, что современная математика была разработана только в XVIII веке. В этом большие заслуги принадлежат швейцарскому математику и философу Леонарду Эйлеру.

Развитие физики было бы невозможным без математического аппарата. Более того, современная физика вышла на такие пространственные масштабы (микро- и макромир), что благодаря обычной интуиции понять, что там происходит, невозможно, и только математика способствует развитию этой науки

Астрономия со времён Ньютона исходила из математической модели. За последнее столетие эта модель дважды дала возможность предсказать наличие в солнечной системе неизвестных планет. В 1896 г. в результате вычислений, выполненный независимо друг от друга У. Леварье и Дж. Адамсом, была открыта планета Нептун, а в 1930 г. тем же путём П. Лоуэлл открыл девятую планету – Плутон.

В химии математика используется упрощённо – как наука о числах.

Биология не может существовать без математики: количество генов в клетке и развитие популяции — это сугубо математические вопросы.

А вот использование математики в других науках, более интересна и необычна для большинства из нас.

В математике существует такое понятие, как золотое сечение. Его присутствие можно заметить во многих науках.

Хорошо известна «золотая» пропорция пятилепестковых цветков яблони, груши и многих других растений. Паук плетет паутину спиралеобразно. Спиралью закручивается ураган. Испуганное стадо северных оленей разбегается по спирали. Ещё Гёте подчеркивал тенденцию природы к спиральности.

И в растительном, и в животном мире настойчиво пробивается формообразующая тенденция природы – симметрия относительно направления роста и движения. Здесь золотое сечение проявляется в пропорциях частей перпендикулярно к направлению роста.

Закон золотого сечения просматривается в количественном членении человеческого тела, соответствующем числам ряда Фибоначчи. Примером может быть число костей туловища, черепа и конечностей. Сопоставляя длины фаланг пальцев и кисти руки в целом, а также расстояния между отдельными частями лица, также можно найти «золотые» соотношения.

Интересно, что пропорции мужчин ближе к «золотому сечению», чем пропорции женщин. У новорожденного пропорция составляет отношение 1:1.

В настоящее время широко применяются математические методы в биофизике, биохимии, генетике, физиологии, медицинском приборостроении, создании биотехнических систем. Развитие математических моделей и методов способствует: расширению области познания в медицине; появлению новых высокоэффективных методов диагностики и лечения, которые лежат в основе разработок систем жизнеобеспечения; созданию медицинской техники.

Математик и гуманитарий обладают различными стилями мышления, и ознакомление с иным стилем обогащает и того и другого. Язык и стиль изложения математики влияют на речь человека.

Казалось бы, величина стихотворения может изменяться произвольно. Однако оказалось, что это не так. Проведенный Н. Васютинским анализ стихотворений А.С. Пушкина с этой точки зрения показал, что размеры стихов распределены весьма неравномерно

В 1925 году искусствовед Л.Л. Сабанеев, проанализировав 1770 музыкальных произведений 42 авторов, показал, что подавляющее большинство выдающихся сочинений можно легко разделить на части или по теме, или по интонационному строю, или по ладовому строю, которые находятся между собой в отношении золотого сечения.

Очень важную роль в архитектуре и живописииграет математика: архитекторы и художники используют математические законы гармонии, симметрии и пропорции, в основном золотое сечение, при создании своих работ. В архитектуре, как и в живописи, все зависит от положения наблюдателя, и что, если некоторые пропорции в здании с одной стороны кажутся образующими «золотое сечение», то с других точек зрения они будут выглядеть иначе. «Золотое сечение» дает наиболее спокойное соотношение размеров тех или иных длин. Парфенон имеет 8 колонн по коротким сторонам и 17 по длинным. выступы сделаны целиком из квадратов понтийского мрамора. Отношение высоты здания к его длине равно 0,618. Пропорции пирамиды Хеопса, храмов, барельефов, предметов быта и украшений из гробницы Тутанхамона свидетельствуют, что египетские мастера пользовались соотношениями золотого деления при их создании.

Портрет Моны Лизы (Джоконды) долгие годы привлекает внимание исследователей, которые обнаружили, что композиция рисунка основана на золотых треугольниках, являющихся частями правильного звездчатого пятиугольника. Еще в эпоху Возрождения художники открыли, что любая картина имеет определенные точки, невольно приковывающие наше внимание, так называемые зрительные центры. Данное открытие у художников того времени получило название «золотое сечение» картины.

Проблема сохранения нашей планеты и здоровья людей играет всю большую и большую роль. Ситуация продолжает ухудшаться: с каждой минутой на планете вырубается 23 га леса и исчезает 9 биологических видов. Математика является одной из наук, которая помогает экологам решать задачи необходимые для восстановления экологического равновесия на нашей планете. Но математика ещё мало применима в этой области.

Математика играет важную роль не только в науках, но и в жизни каждого из нас. Рассмотрим это на примере моей семьи.

С самого детства мой папа мечтал о большом и просторном доме. Его мечта осуществилась. Сейчас мы живём в доме, построенным моим папой. Произведя необходимые расчёты, я выяснила, что папа, ориентируясь на логику и опираясь на красоту будущего здания, построил дом, соотношения которого, приближены к золотому сечению.

Вывод: нельзя сказать однозначно, математика – царица или слуга для других наук. Для одних наук она является царицей, а для других – слугой.

Список использованных источников

  1. Узнаем кто сказал «Математика – царица наук?» : [сайт]. – URL:  https://autogear.ru/article/421/206/matematika-tsaritsa-vseh-nauk-znamenitaya-fraza-karla-gaussa/ (дата обращения 21.02.2020). – Текст : электронный.
  2. Почему математика – царица наук? : [сайт]. – URL: http://club-detstvo. ru/raznoe/matematika-carica-pochemu-matematika-carica-nauk/ (дата обращения 28.02.2020). – Текст : электронный.
  3. Открытие Нептуна : [сайт]. – URL:  http://www.astronautica.ru/ solnechnaya-sistema/planety-uran-i-neptun/350.html (дата обращения 22.02.2020). – Текст : электронный.
  4.  «Математика – царица всех наук…» – знаменитая фраза Карла Гаусса : [сайт]. – URL:  https://fb.ru/article/421206/matematika-tsaritsa-vseh-nauk-znamenitaya-fraza-karla-gaussa (дата обращения 25.03.2020). – Текст : электронный.
  5. Экология : [сайт].– URL: https://kopilkaurokov.ru/matematika/ prochee/ekologhiia_ghlazami_matiematiki (дата обращения 24.02.2020). – Текст : электронный.
  6. Золотое сечение : [сайт]. – URL: http://textarchive.ru/c-1654677.html (дата обращения 27.02.2020). – Текст : электронный.
  7. Золотое сечение : [сайт]. – URL: http://www.abc-people. com/data/leonardov/zolot_sech-txt.htm (дата обращения 20.02.2020). – Текст : электронный.
  8. Гнеденко Б.В. Формирование мировоззрения учащихся в процессе     обучения математике / Б.В. Гнеденко. – Москва : Просвещение, 2012. – 144 с. –  Текст : непосредственный.
  9. Савин А.П. Энциклопедический словарь юного математика / А.П. Савин. – Москва : Педагогика, 2015. – 352 с. – Текст : непосредственный.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 3.3 / 5. Количество оценок: 11

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Добавить комментарий