Oppervlakte van een cirkel

Het berekenen van de oppervlakte van een cirkel is een moeilijke zaak. Door de jaren heen heeft men geprobeerd een steeds betere benadering te vinden. Uiteraard valt dit probleem samen met het benaderen van pi. Bovenstaande tekening laat zien hoe ze dit probleem aanpakten in het zeventiende eeuwse Japan.

In het boek Kaison-ki Kömoku (1687 na Chr.), geschreven door Mochinaga Toyotsugu en Öhashi Takusei zien we dat ze de oppervlakte van een halve cirkel probeerden te benaderen door daarin smalle rechthoeken te tekenen en de oppervlakten daarvan op te tellen. Een beetje zoals de Riemann sommen… Het was de tijd waarin de sangaku’s werden gemaakt en Japan helemaal van de westerse wereld was afgezonderd.

Als we hun resultaat bekijken vinden we dat ze voor pi de waarde 3,01262848 bekwamen.

 

Jean Bourgain

28/02/1954-22/12/2018

Op 22 december 2018 overleed misschien wel de grootste wiskundige van Vlaanderen. Jean Bourgain werd geboren in Oostende op 28 februari 1954. Op zijn 23 ste doctoreerde hij aan de VUB, waar hij op zijn 27ste professor werd. Het was de typisch Belgische manier waarop hij een promototie misliep aan iemand met betere connecties, die hem deed uitwijken naar Frankrijk en de VS en dat laatste zou zijn tweede moederland worden. In 1994 mocht hij aan de slag in het prestigieuze Institute for Advanced Study in Princeton. Hij was er een tijd departementshoofd, maar wilde uiteindelijk liever voltijds aan de slag met wiskunde. Sinds 2014 woonde hij opnieuw in België.

 

Hij beperkte zich niet tot één vakgebied maar werkte ondermeer aan meetkunde van Banachruimten, analytische getaltheorie en niet-lineaire partiële differentiaalvergelijkingen.

Hij kreeg prijzen aan de lopende band ( ondermeer de Fieldsmedaille in 1994) , maar daar deed hij het niet voor. Hij putte zijn blijheid uit de schoonheid van nieuwe ontdekkingen. In 2015 kreeg hij de adelijke titel van baron, maar hij bedankte voor de uitnodiging op het koninklijk paleis want hij moest ‘werken’.  ‘

Wiskunde is geen feest, het is harde arbeid…’:  zei hij.

 

Madhava of Sangamagrama

Madhava ( c.1340 – c. 1425) was een Indische wiskundige en astronoom die een formule vond voor \frac{\pi}{4}.

Toch spreekt niemand hierover. Historici kennen de formule immers niet toe aan hem, maar aan de Schot James Gregory, die ze pas in 1667 officieel zou ‘ontdekken’. Madhava had ook gelijkaardige formules voor de sinus en de cosinus. Hij was de eerste die  reeksen gebruikte om goniometrische functies te benaderen. Deze formules zijn tot bij ons beland via de jezuïten.

Emmy Noether

Amelie Emmy werd geboren op 23 maart 1882 in Erlangen ( Zuid-Duitsland) uit Joodse ouders. Haar vader Max was hoogleraar wiskunde aan de universitiet van haar geboortstad. Vooraleer ze wiskunde ging studeren, volgde ze een leraarsopleiding Frans en Engels. darna schreef ze zich in aan de universiteit van Erlangen, waar ze na enige tijd nog alleen wiskundige vakken volgde. In de winter van 1903-1904 verbleef ze in Göttingen waar ze cursus liep bij o.a. Minkowski, Hilbert en Klein. Haar doctoraatsverhandeling , met als promotor Paul Gordon (1837-1912), handelde over de theorie van de algebraïsche invarianten.

In 1915 werd ze door Hilbert en Klein uitgenodigd om naar Göttingen te komen als Privardozent. Eén van de eerste onderzoeksonderwerpen waar Emmy Noether zich mee bezighield, was de vraag of een gegeven permutatie groep de Galoisgroep is van een gegeven veelterm of met andere woorden of niet alleen een veelterm een groep bepaald, maar of het omgekeerde ook waar is. Rond 1919 wordt ze medewerker aan de ‘mathematische annalen’ en publiceert ze haar eerste artikels in de zuivere algebra, met name over de theorie van de ringen en de idealen.

De ideaaltheorie die Emmy Noether fundeerde, werd later verlgemeend door Krull, van der Waerden en E. Artin. Naast de vele successen in haar beroepsleven kende ze, tijdens haar Göttingse jaren, ook veel tegenslagen in haar familie. Achtereenvolgens stierven haar moeder, twee van haar broers en haar vader. Zijzelf verloor in 1933 haar toelating om te doceren vanwege haar Joodse afkomst en werd daardoor verplicht uit te wijken. In de VS werd ze professor aan een meisjes college, in Bryn Mawr. Ze hield ook seminaries in Princeton. In 1935 stierf ze aan de gevolgen van een heelkundige ingreep. Op wiskundig gebied verschoof ze, haar laatste jaren, de aandacht naar de studie van ‘algebra’s’.

De stelregel waardoor Emmy Noether in haar werk werd geleid, kan als volgt worden geformuleerd: “Alle relaties tussen getallen, functies en operaties worden pas nadat ze zijn geïsoleerd van hun specifieke objecten en als universeel geldende concepten zijn geformuleerd, transparant, algemeen toepasbaar en volledig productief. Met andere woorden, ze legde de fundamenten van de zuivere algebra. Aanhalingsteken sluiten

 

Waar komt de naam ‘wiskunde’ vandaan?

Het Nederlands  woord wiskunde stamt uit de 17 de eeuw en komt van  Simon Stevin (1548-1620) die het woord wisconst gebruikte. Het ‘wis’ in het woord betekent zeker weten ( kijk naar de uitdrukking: wis en waarachtig ). Wiskunde is dus de kunde of vaardigheid van het zeker weten en dit doen we door elke uitspraak te bewijzen.

In de meeste andere talen wordt bijna steeds hetzelfde woord voor wiskunde gebruikt: mathematics, mathematica, mathematique, Mathematic,… allemaal afgeleid van het Griekse woord ‘mathein’ dat ‘leren’ betekent.

Aristoteles had het menselijk kunnen verdeeld in 2 delen: mechanische of handwerkkunsten (de latere ambachten), en de vrije kunsten de latere wetenschappen). Kunste in deze context betekende : kunde, vaardigheid. Tot de eerste groep behoorde alles wat met vaardigheden te maken had, of het nu het werk van de timmerman betrof of dat van de kunstschilder. De vrije kunsten daarentegen waren die vakken waarvoor men hersenwerk nodig had. Ze werden de ‘vrije kunsten’ genoemd omdat zij enkel konden worden uitgeoefend door hen die vrij waren gesteld van lichamelijke arbeid en materiële zorgen. De 7 vrije kunsten waren 7 vakken die deel uitmaakten van het studieprogramma in de antieke en de Middeleeuwse universiteiten.

De 7 vrije kunsten werden dan weer onderverdeeld in enerzijds het trivium , de taalvakken: retorica, grammatica en dialectica. Ze zijn te begrijpen zonder verdere studie ( vandaar het woord ‘triviaal’ ). Anderzijds was er ook het quadrivium , met de rekenvakken arithmetica (rekenkunde), geometria (meetkunde), musica (harmonieleer) en astronomia  (kosmologie), die moeten geleerd worden.

We zien hier ook twee fundamentele aspecten van de wiskunde opduiken: getal – ruimte

  • rekenkunde en harmonieleer representeren het getal, de hoeveelheid.
  • meetkunde en kosmologie vertegenwoordigen de vorm, de hoedanigheid.