Мнимые числа
Мнимые числа, несмотря на своё название, вполне реальны.
По крайней мере, в той же степени, что и отрицательные числа, иррациональные или ноль.
Хоть их не найти на привычной нам числовой оси, мнимые числа позволяют справляться с задачами, над которыми сотни лет бились умнейшие математики, а их состоятельность проверена на практике учёными и инженерами.
Когда аль-Хорезми придумал, как решать уравнения вида ax2+bx+c=0, за что все школьники мира должны быть ему благодарны, оказалось, что иногда уравнения корней не имеют.
К примеру, более «простое» уравнение X2+1=0
Прежде, чем смотреть...
В видео ниже вы узнаете о мнимых и комплексных числах, а также узнаете, где ошибся автор канала Welch Labs и блогер Торвальд.
Это НЕПРАВИЛЬНАЯ визуализация решения уравнения
Тут не хватает четвёртой оси!
А вот здесь правильно показаны корни уравнения.
Сразу смотреть слишком сложно?
Можно сделать это постепенно!
Математика по-итальянски
Часть 2
В прошлом видео ребята из Welch Labs упомянули, как долго и трудно математические инновации внедрялись в общественное сознание. Теперь мы перенесемся в Италию времён Ренессанса. Удивительное время: эти люди боялись и избегали отрицательных чисел, но при этом выводили такие формулы, что современные школьники падают в ужасе, и даже студенты нервничают. Одна из таких формул привела к появлению мнимых чисел.
Проблема Кардано
Часть 3
Из этого видео от Welch Labs вы узнаете, как Рафаэль Бомбелли, ученик мастера математических дуэлей, Джеролама Кардано, прошёл трудный путь от отрицания мнимых чисел до их принятия. По крайней мере, частичного: Бомбелли допустил, что числа с нужными ему свойствами могут существовать, и рассчитал, куда они могут его привести. Кстати, как думаете, было ли это открытие, или изобретение?
Решение Бомбелли
Часть 4
Из этого видео вы узнаете, как математический дуэлянт Бомбелли закончил дело своего учителя и одолел их общего врага — проблему Кардано. Так началась история мнимых чисел. Даже их отец (или первооткрыватель?) не смог до конца понять, что же перед ним. К счастью, у нас есть огромный багаж послезнания, поэтому давайте в этот раз закончим с историей, а в следующий — начнём разбираться, что же делать с этими числами.
Комплексная плоскость
Часть 6
У вас мог возникнуть вопрос: вот добавили мы к числу ещё одну закорючку, и что дальше? Как это меняет мир? Как помогает решить то уравнение из первого видео? Не переживайте, просто пока у вас нет инструментов для работы с подобными числами. С одним из самых важных мы вас познакомим в этой серии.
Функции комплексных переменных
Часть 10
Как бы удручающе это ни звучало, но в нашей повседневности слишком мало пространственных измерений. Возможно, вы никогда не замечали этой проблемы, но физики и математики страдают от неё регулярно. Например, разобраться в комплексных числах было бы гораздо проще, если бы мы могли рисовать четырёхмерные графики. В этом видео вы узнаете, почему это — проблема, а потом обсудим, как её можно решить.
Четыре измерения
Часть 11
Пора перейти к практике. В этот раз — никаких исторических экскурсов и минимум определений. Просто рисуем линии, преобразуем их, и обсуждаем, что из этого получилось. Самое удивительное, что математики прошлого проделали эту работу почти два века назад, без компьютеров и калькуляторов. Страшно представить, что ещё они могли бы открыть, будь у них современные инструменты.
Решение Римана
Часть 12
Что делать, когда ваша задача требует четырёхмерных графиков, а вселенная выдала только три? Ответ очевиден: нужно выдумать что-то новое, непонятное, но при этом обладающие необходимыми вам свойствами. В прошлый раз мы познакомились с многозначными функциями. А из этого видео вы узнаете, зачем.
Кстати!
Что может математика — очень интересно рассказано в цикле романов А. Азимова «Основание». Ну, или в одноимённом сериале «Основание», правда, его создатели КРАЙНЕ вольно обошлись как с главными героями, так и с самим сюжетом…
И ещё об «Основании».
В поздних романах Азимов связал мир Основания с другими своими циклами произведений об Империи Трантора и о позитронных роботах. Объединённый цикл, который носит название «Вселенная Основания» (Foundation Universe или Greater Foundation; также «Галактическая история» или «История будущего»), охватывает историю человечества на протяжении более 20 тысяч лет и включает 14 романов и несколько десятков рассказов.
P.S.
Лично я для себя понял, что комплексные числа — это числа с дополнительным измерением.
Теги к статье
Поделиться статьёй и ссылки
Комментарии
Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.