„matematica este singurul limbaj cu adevărat universal „

personajul meu fictiv preferat din toate timpurile este Eleanor” Ellie ” Arroway, interpretat de Jodie Foster în filmul din 1997 Contact. În film o urmărim pe Ellie, un fizician, orfan la vârsta de 9 ani, în timp ce se îmbarcă într-o călătorie de-a lungul vieții pentru a căuta viață extra terestră. Deși ar putea suna un fel de clișeu, îmi place acest film pentru entuziasmul pe care îl conține, elementele de introspecție intelectuală pură, provocările cu care se confruntă Ellie ca femeie într-un domeniu științific și pentru că, ei bine… extratereștrii. Duh.

scena mea preferată din întregul film este primul moment în care Ellie și echipa ei detectează un semnal din spațiul cosmic. Există o secvență lungă în care ea se execută prin deșert țipând o grămadă de știință în radio, care merge complet peste capul meu. Când primesc în sfârșit semnalul acordat, după ce așteaptă cu nerăbdare, aud o serie de impulsuri. În timp ce par lipsite de sens la început, Ellie își dă seama că sunt o serie a fiecărui număr prim la rând—un model care nu apare niciodată în mod natural. Pentru efectul dramatic complet, trebuie să-l vedeți (link aici).

contact_movie_vla

se pare că în mesajul cu numere prime, extratereștrii au încorporat o grămadă de informații despre unele dintre schemele lor de inginerie pentru a construi o navă spațială cu capacitatea de a traversa dimensiunile. Când un conservator snob de dreapta a întrebat-o pe Ellie de ce extratereștrii au folosit „matematica rudimentară” pentru a comunica mai degrabă decât pentru a vorbi engleza, Ellie a răspuns: „poate pentru că 90% din lume nu vorbește engleza. Matematica este singura limbă cu adevărat universală.”Nu sunt o persoană matematică, dar nu m-am putut abține să nu mă gândesc, chiar și când eram mică, că acesta a fost unul dintre cele mai frumoase citate pe care le-am auzit vreodată.

se pare că nu sunt singura persoană care a crezut că, deși dificilă, matematica ar putea fi frumoasă. Într-o lucrare recentă, Anjan Chaterjee explică în detaliu diferite moduri în care am fost atrași de matematică de-a lungul istoriei umane. Există ceva frumos în eleganță și, în contextul potrivit, matematica poate fi foarte elegantă.

un exemplu deosebit de frapant în acest sens este raportul de aur (ilustrat mai jos).

 220px-Golden_ratio_line.svg

acesta poate fi reprezentat de litera greacă phi și este un raport este considerat în mare măsură exemplul cel mai frapant de matematica frumos. Este portretizat în multe opere de artă și arhitectură celebre, de exemplu, Panteonul din Grecia. Mai mult, este folosit în mai multe opere de artă celebre, cum ar fi multe dintre picturile lui Salvador Dali. De ce găsim aceste rapoarte frumoase? Un indiciu poate fi în prevalența sa în natură. Un matematician pe nume Adolf Ziesing a descoperit că raportul auriu este adesea prezent în aranjamentele frunzelor și ramurilor dintre tulpinile plantelor. Mai mult, el a examinat scheletele animalelor și a observat că acest model s-a extins la venele și nervii lor.

acest raport este, de asemenea, strâns legat de seria Fibonancci, care este 1, 1, 2, 3, 5, 6, 13, 21, 34, etc. astfel încât suma ultimelor două numere este întotdeauna egală cu următoarea. Această serie continuă pentru infinit și, pe măsură ce continuă, se apropie de phi, alias raportul de aur. Această serie, atunci când este reprezentată algoritmic într-o spirală, este aproape identică cu „spirala de aur”, un model de phi în formă spirală. Această spirală este, de asemenea, cunoscută pentru a apărea în mai multe fenomene naturale, cum ar fi uragane, cochilii de melci și galaxii.

deci, ce se întâmplă în creier? Referințele Chatterjee cercetările indică faptul că sulurile intraparietale ale lobilor parietali sunt active atunci când aproximăm cantitățile și modul în care lobul temporal este activ atunci când facem calcule (Dehaene și colab., 2003). Cu toate acestea, după ce am aflat toate aceste informații fascinante, nu pot să nu fiu puțin nemulțumit de acest lucru ca o descriere a motivului pentru care învățăm să iubim matematica. Se pare că, deși pot exista cercetări cu privire la ceea ce se întâmplă cu creierul nostru atunci când facem matematică, există puține motive pentru care facem matematică. Ce anume se întâmplă în creier care ne face să apreciem aceste proporții matematice, chiar dacă nu suntem conștienți de ele? Este ușor de văzut cum acest raport ar putea reprezenta frumusețea și puterea și aptitudinea evolutivă, dar putem chiar să înțelegem subconștient asemănarea tuturor acestor modele?

în plus, știu că îmi face plăcere să descopăr o enigmă sau o problemă de matematică. Ce este despre formulele matematice care le fac frumoase atunci când le dăm seama? Există teoria că abilitatea de a discrimina numerele și de a face calcule, deși potențial pur și simplu un produs secundar al evoluției, a fost avantajoasă din punct de vedere evolutiv într-o lume cu o mulțime de informații și modele. Poate că acest lucru înseamnă că interpretarea numerică activează un fel de sistem de recompense care ar fi întărit comportamentul. Dacă da, de ce atât de mulți oameni au o reacție atât de viscerală la subiectul matematicii? Matematica este frumoasă, Da, dar aparent și misterioasă și, la un moment dat, poate că nu există nicio diferență între cele două.

Chatterjee, A. (2014) creierul estetic: cum am evoluat pentru a ne dori frumusețea și a ne bucura de artă. New York, NY: Oxford University Press, 2014.

Dehaene, S. și colab. (2003) trei circuite parietale pentru procesarea numerelor neuropsihologie cognitivă 20(3-6) 487-506.



+