Čestné vyhlásenie - 1sg.sk · web viewv pytagorejskej škole boli veľmi prísne pravidlá...
TRANSCRIPT
1. Súkromné gymnázium Bajkalská
Pytagorejci
Kvinta Legends
2016
Konzultanti
F – Dana Jančinová
M – Jana Šmahovská
D – Barbora Ulrichová
Fil – Pavol Cesnak
Autori
Jakub Ljutenko
Jana Ondičová
Bruno Petrus
Pytagorejci Kvinta Legends
Čestné vyhlásenie Čestne vyhlasujeme, že sme autormi tohto projektu a zdroje, z ktorých sme
čerpali, sú overené a dôveryhodné.
Jakub Ljutenko
…………………
Jana Ondičová
…………………
Bruno Petrus
…………………
1
Pytagorejci Kvinta Legends
Poďakovanie Týmto veľmi pekne ďakujeme našim konzultantom za veľa trpezlivosti a
pochopenia pri získavaní informácii a následne pomoc a spoluprácu pri písaní
nášho projektu.
2
Pytagorejci Kvinta Legends
Obsah
Čestné vyhlásenie...................................................................................................1
Poďakovanie............................................................................................................2
Obsah......................................................................................................................3
Úvod........................................................................................................................4
Pytagoras................................................................................................................5
Filozofia...................................................................................................................7
Predsokratovská filozofia.....................................................................................7
Filozofia pytagorejcov..........................................................................................7
Figurálne čísla.........................................................................................................9
Trojuholníkové čísla.............................................................................................9
Štvorcové čísla...................................................................................................10
Číselné obory........................................................................................................12
Prirodzené čísla.................................................................................................12
Celé čísla...........................................................................................................12
Racionálne čísla.................................................................................................13
Prevod periodického čísla na zlomok.............................................................13
Iracionálne čísla.................................................................................................14
Špajdla a výpočet pi.......................................................................................15
Reálne čísla.......................................................................................................16
Prínosy do geometrie............................................................................................17
Aplikovaná geometria Grékov................................................................................18
Záver.....................................................................................................................20
Resumé.................................................................................................................21
Summary...............................................................................................................22
Das Resümee........................................................................................................23
Bibliografia.............................................................................................................24
Obrázky:.............................................................................................................26
3
Pytagorejci Kvinta Legends
Úvod Ako hlavnú otázku, ktorá bude spájať projekty celej našej triedy, sme si
zvolili “Čo nás formuje, určuje, determinuje?”. My sme sa rozhodli pozrieť na to
ako nás formovali a stále formujú objavy a nálezy pytagorejcov. Pytagorejci patrili
k prvým, ktorí vysvetľovali javy okolo seba na základe istých matematických
súvislostí. Číslam pripisovali pre nás až nepochopiteľný význam a snažili sa ich
nájsť všade. Celá ich filozofia, ktorá bola v ich dobe veľmi prevratná stojí na
myšlienke, že číslo je jeden zo základných princípov. Cez čísla sa snažili pozerať
na všetko, počnúc ľuďmi, pokračujúc každodenne používanými predmetmi,
končiac vesmírom.
Sám Pytagoras bol veľmi zaujímava postava zahalená do závoja tajomstiev
a legiend. Jeho Pytagorejská škola takisto vyvoláva mnoho otázok. Zaujímalo nás
kde ju založil, ako sa v nej žilo a ako to celé vlastne fungovalo. Chceli sme sa
bližšie pozrieť aj na čísla a ich druhy ako ich chápali a rozdeľovali pytagorejci a
ako ich vnímame dnes. Rozmýšľali sme hlavne nad iracionálnymi číslami, ktoré
nám pripadajú najkomplikovanejšie a najnepredstaviteľnejšie a napriek tomu ich
existenciu objavili už starovekí Gréci.
Filozofia a myšlienky pytagorejcov podnietili mnoho filozofov k teóriam, z
ktorých dnes vychádzame aj my. Pytagorejcom tiež vďačíme za mnoho objavov z
oblasti matematiky, geometrie či fyziky, ktoré používame vo väčšej alebo menšej
miere dodnes. Práve preto sme sa rozhodli preskúmať ich objavy, teórie a nápady
bližšie.
4
Pytagorejci Kvinta Legends
Pytagoras Pytagoras sa narodil v Antickom Grécku, konkrétne na ostrove Samos v 6.
storočí pred naším letopočtom. Bol jedným z najvýznamnejších matematikov
svojej doby. Okrem toho bol aj vášnivým filozofom a astronómom. S menom
Pytagoras sa najužšie spája Pytagorova veta (a2 + b2 = c2),
ale pripisuje sa mu aj mnoho ďalších objavov. Väčšina z
nich je však pravdepodobne objavmi iných pytagorejcov, nie
jeho samotného. Bol medzi svojimi učencami považovaný
za akéhosi až poloboha, prípadne takmer mystickú postavu
a to je zrejme dôvod prečo o väčšine objavov jeho učencov
hovoríme ako o objavoch samotného Pytagora.
Počas svojho života Pytagoras veľa cestoval, no väčšinu svojho života
strávil v rodnom Grécku. Jeho najdlhší pobyt mimo Grécka bolo dvadsať rokov
strávených v Egypte, kde sa priučil tamojšej matematike.
Po návrate do Grécka vytvoril spolok v dnešnej dobe nazývaný
Pytagorejská škola. Bola sformovaná v Crotone v južnom Taliansku, ktoré v tom
čase patrilo Grécku. Považujeme ju za tajnú ezoterickú spoločnosť, v našom
ponímaní pripomínajúcu takmer sektu. V Pytagorejskej škole boli veľmi prísne
pravidlá vstupu, povráva sa, že vstúpiť mohli iba tí, ktorí vydržali päť rokov mlčať.
Členovia Pytagorejskej školy, ktorí sa chceli naplno venovať matematike a filozofii,
žili celý svoj život v askéze, čo znamená, že sa zriekli životného pohodlia a
životných radostí. Druhá časť členov, ktorá síce sympatizovala s učením
pytagorejcov, ale nežila v askéze sa nazýva akuzmatikoi.
Členovia Pytagorejskej školy sa taktiež snažili dosiahnuť v Starovekom
Grécku veľmi populárny ideál krásy Kalokagathiu. Gréci nehľadeli len na vonkajšiu
krásu tela, ale aj na čistotu a krásu duše, teda na múdrosť, charakter a rozhľad.
Kalokagathia predstavuje práve ideálne spojenie telesnej sily, duševnej čistoty a
múdrosti. Snaha o dosiahnutie Kalokagathie vyplýva aj z ich filozofie spomínanej
podrobnejšie neskôr.
Postava Pytagora je aj zdrojom kontroverzie, pretože ním napísane texty sa
nezachovali. Napriek tomu o ňom máme veľa informácií z iných prameňov.
Väčšina z nich však bola napísaná jeho učencami až po pytagorovej smrti.
5
Obr. 1
Pytagorejci Kvinta Legends
Pytagoras sa venoval aj hudbe, čo môže znieť zvláštne, až prekvapivo.
Traduje sa legenda, že Pytagoras objavil súvis medzi notami a matematikou. Vraj,
keď raz Pytagoras išiel po ulici, začul nádherné a harmonické zvuky
vychádzajúce z kováčstva. Napdlo mu, že za tým musí byť nejaký vedecký zákon.
Každý deň sledoval ako kováči kujú železnými kladivami, kým nezistil, že kladivá
majú rôznu dĺžku. To spôsobovalo, že vydávali iné zvuky. Fakt, že zvuk tiež závisí
od dĺžky nástroja a dĺžka sa udáva v číslach, bral ako dôkaz pravdivosti svojej
filozofie, že čísla boli objavené a nie vymyslené. Z toho Pytagorovi vyplynulo, že
základom fungovania celého vesmíru sú čísla.
V dnešnej pokročilej dobe však vieme, že Pytagoras nemal pravdu. Zákon
o pomere hmotnosti a dĺžky hracieho nástroja platí len pri strunách. Pri ťažkých
kladivách nie. Každopádne na to Pytagoras išiel veľmi dobre a jeho teóriu neskôr s
objavením nových poznatkov len upravili.
Čísla našiel Pytagoras nielen v hudbe. Zistil tiež, že pohyb planét a hviezd
nie je spontánny, ale určený istými matematickými rovnicami. Trajektóriu planét a
iných vesmírnych telies je teda možné vypočítať. Spojením týchto dvoch zistení
vznikla jeho teória. Predstavoval si planéty a iné vesmírne objekty ako noty, ktoré
spolu tvoria jednu veľkú symfóniu - vesmír.
6
Pytagorejci Kvinta Legends
Filozofia Predsokratovská filozofia
V dnešnej dobe považujeme za kolísku filozofie Antické Grécko, konkrétne
mesto Milétos. Narodil sa v ňom Táles, ktorý je považovaný za jedného z prvých
západných filozofov. Je známy tým, že začal vysvetľovať javy okolo seba inak ako
pomocou mýtov a legend, teda nie nadprirodzeným, ale prirodzeným spôsobom.
On a jeho následníci mali tendenciu všetko, čo existuje redukovať na prvotný
látkový princíp. Podľa ich filozofie existuje takzvaná pralátka alebo arché, z ktorej
sa všetko skladá. Tento princíp nazývame monizmus.
Konkrétne Táles zastával myšlienku, že všetko sa skladá z vody a jej rôznych
foriem. Názor, čo túto pralátku predstavuje sa však medzi rôznymi učencami líšil.
Anaximens zastával názor, že všetko sa skladá zo vzduchu a Anaximandres
dokonca veril v látku, ktorú nemožno definovať a priraďoval ju k niečomu
nevymedzenému alebo neurčenému. Boli to úplne prvé pokusy Grékov o
vysvetlenie rôznych javov bez použitia mýtov.
Filozofia pytagorejcovPytagorejci síce prijali názory svojich predchodcov ohľadom látky, no za
veľký prielom považujeme ich predstavu niečoho immateriálneho, čo látku
definuje. Takýto pohľad by sme moli nazvať dualistický systém.
Dualizmus hovorí o tom, že svet sa skladá z dvoch princípov - z látky, ktorá
nemá žiadnu formu a z niečoho immateriálneho, čo látke formu udáva. To, čo my
vidíme ako dom, knihu, stôl a iné objekty je už látka definovaná práve touto
immateriálnou entitou. Pytagorejci považovali za immateriálny princíp číslo a
tvrdili, že tvorí podstatu všetkého. Boli toho názoru, že číslo je abstraktné a nie je
materiálne, je produktom mysle a napriek tomu dáva veciam určitosť, logiku,
poznateľnosť a formu. Rôznym číslam dokonca pripisovali špeciálny význam.
Nepárne čísla považovali za pozitívne a párne za negatívne a to z dôvodu, že
číslo jedna, ktoré je nepárne chápali ako začiatok všetkého. Zaujímavé potom je,
že párne, teda negatívne, čísla považovali za ženské, zatiaľ čo nepárne, teda
7
Pytagorejci Kvinta Legends
pozitívne, za mužské. Toto pravdepodobne súvisí s postavením žien v spoločnosti
v období pytagorejcov. Číslo päť zase predstavovalo symbol manželstva.
Z nášho pohľadu možno trochu paradoxne pytagorejci považovali za jedno
z najvýznamnejších čísel číslo desať a to aj napriek tomu, že je párne a teda
negatívne. Táto fascinácia desiatkou vyplýva z toho, že číslo desať chápali ako
celok zahŕňajúci všetko potrebné na zadefinovanie sveta. Práve pre číslo desať sa
rozhodli, nakoľko je to súčet čísel jedna, dva, tri a štyri. Tieto štyri čísla im
postačovali na určenie všetkého, čo potrebovali. Jednotka predstavovala v ich
teórii bod. Dvojka boli zase body už dva, ktoré sa dali spojiť a tým vznikla úsečka.
Číslom tri ďalej získali tri body, ktoré sa dali spojiť do akéhosi rovinného útvaru,
čiže sa dostali k 2D priestoru. A nakoniec číslo štyri, ktoré predstavuje počet
bodov potrebných na zadefinovanie telesa v priestore, čiže 3D priestor.
Dualistický princíp aplikovali aj na človeka. Pytagoras zastával názor, že
rovnako dôležité ako poznať svet okolo seba, je aj rozvíjať svoju podstatu, svoju
dušu, ktorá je božská a nie je zložená z látky. Ľudskú bytosť chápali ako spojenie
látky a immateriálnej duše fomujúcej túto látku. Látku pre nich predstavovalo
ľudské telo, ktoré považovali len za dočasnú schránku pre nesmrteľnú dušu. Verili,
že po smrti duša ostane zachovaná a len telesná schránka bude pretvorená do
inej formy.
Pytagoras a jeho filozofia mala veľký vplyv aj na ostatných filozofov.
Napríklad jeho teórie priviedli Platóna k viere v nesmrteľnosť. Platón od Pytagora
získal poznatky z takmer všetkých oblastí, dá sa takmer povedať, že bol jedným z
pytagorejcov. Vo svojich teóriach v podstate len dotváral pytagorejské myšlienky.
Dnes považujeme Platónove idey za základ európskej filozofie. Dalo by sa teda
tvrdiť, že na tom má podiel aj samotný Pytagoras, ktorým bol Platón ovplyvnený.
Za ďalšieho v niektorých smeroch Pytagorom ovplyvneného filozofa považujeme
Aristotela.
Veľmi dôležitú úlohu pre nich stále zohrávali aj mýty a legendy. Sám
Pytagoras mal medzi svojimi učencami postavenie poloboha, nasledovníka boha
Apolóna a tvrdil, že vďaka tomu videl svoje “predchádzajúce životy”, z čoho vraj
čerpal svoju múdrosť. Pytagoras a jeho nasledovníci praktizovali aj rôzne rituály,
ktoré sa prejavovali v rôznych smeroch.
8
Pytagorejci Kvinta Legends
9
Pytagorejci Kvinta Legends
Figurálne čísla Pytagorejci zapisovali prirodzené čísla pomocou bodiek usporiadaných do
rôznych geometrických útvarov napríklad trojuholníkov, štvorcov a tak ďalej.
Vzniklo to pravdepodobne z toho, že ukladali kamienky do pravidelných
geometrických útvarov a tým vedeli dokázať rôzne tvrdenia, ktoré v dnešnej dobe
zapisujeme algebraicky. Vytvorili si novú štruktúru v množine prirodzených čísel.
Pomocou tejto štruktúry sa im podarilo vyčleniť niektoré čísla s osobitým
významom. Figurálne čísla sú čísla, ktoré sa dajú zobraziť ako geometrický útvar
tvorený rovnako vzdialenými bodmi. Číslo voláme podľa geometrického útvaru do
akého ho je možné zobraziť.
Trojuholníkové číslaPredstavme si, že kladieme kamienky do riadkov a pod seba. Začneme
jedným kamienkom v prvom riadku, pod neho do druhého riadku dáme dva,
následne do tretieho tri a tak ďalej. Číslo, ktoré hovorí o počte týchto kamienkov v
trojuholníku nazývame trojuholníkové číslo. Trojuholníkové čísla sú čísla, ktoré
vieme graficky zakresliť ako pravouhlý rovnoramenný trojuholník. Prvé
trojuholníkové číslo je tri. Ďalšie trojuholníkové čísla graficky objavujem pridaním
ďalšieho riadku, respektíve stĺpca, ktorý musí mať vždy práve o jeden kamienok
viac ako predchádzajúci riadok, respektíve stĺpec.
10
Obr. 2
Pytagorejci Kvinta Legends
Určité trojuholníkové číslo sa dá vypočítať ako polovica súčinu jednej
odvesny a čísla väčšieho práve o jedna. Napríklad desiate trojuholníkové číslo sa
rovná polovici súčinu desiatky a jedenástky, čiže ho vypočítame takto:
(10 * 11) : 2 = 110 : 2 = 55.
Väčšina celých čísel síce k trojuholníkovým číslam nepatrí, no vždy k nim
majú určitý jednoduchý vzťah. Napríklad veľa netrojuholníkových prirodzených
čísel je súčtom dvoch alebo troch trojuholníkových čísel.
Štvorcové číslaV tomto prípade si zase predstavme kamienky. Aby bolo číslo štvorcové
musíme byť schopní uložiť daný počet kamienkov do tvaru štvorca. Číslo jedna
považujeme za prvé štvorcové číslo, keďže pre štvorce platí, že majú všetky ich
strany rovnakú dĺžku, respektíve v našom prípade rovnaký počet kamienkov.
Ďalšie štvorcové čísla hľadáme graficky pridávaním vždy po jednom stĺpci a
zároveň aj riadku. Druhým štvorcovým číslom je teda číslo štyri, pretože pričítame
vždy počet kamienkov, ktoré sme pridali, čiže 1 + 3 = 4; 4 + 5 = 9; 9 + 7 = 16 viď
obrázok.
Určité štvorcové číslo vieme vypočítať tak, že ho vynásobíme sebou
samým, čiže umocníme dané číslo na druhú. Napríklad ôsme štvorcové číslo
vypočítame ako 82 = 64.
Sčítavaním po sebe idúcich nepárnych čísel nám vznikne štvorcové číslo.
Napríklad po sčítaní prvých štyroch nepárnych čísel 1+3+5+7 získame štvrté
11
Obr. 3
Pytagorejci Kvinta Legends
štvorcové číslo 16. Po sčítaní prvých desiatich štvorcových čísel, by sme získali
desiate štvorcové číslo.
Medzi štvorcovými číslami sa striedajú párne a nepárne čísla, rovnako ako
pri prirodzených číslach. Tento fakt vyplýva z toho, že štvorcové čísla sú vlastne
mocninami prirodzených čísel.
Nepárne prirodzené číslo bude po umocnení na druhú stále nepárne:
n ∈ N
(2n - 1)2
4n2 - 4n + 1
2 * (2n2 - 2n) + 1
Párne prirodzené číslo bude po umocnení na druhú stále párne:
n ∈ N
(2n)2 = 2 * (2n2)
4n2 = 4n2
12
Pytagorejci Kvinta Legends
Číselné obory V dnešnej dobe, na rozdiel od pytagorejcov, poznáme číselných oborov
päť. Nazývame ich aj číselné množiny. Množina (obor) je súhrn navzájom rôznych
objektov (elementov množiny). V prípade číselných množín to bude súhrn rôznych
čísel.
Prirodzené číslaNajstarším a zdanlivo najužším číselným oborom sú prirodzené čísla.
Prirodzené čísla sú pôvodne jedinou z číselných množín dnešnej doby, s ktorou
pracovali aj pytagorejci. Tí zastávali názor, že sú to jediné čísla, ktoré potrebujeme
a ich pomerom sa dá zapísať všetko, dnes vieme, že to pravda nie je a poznáme
číselných množín viac. Množinu prirodzených čísel označujeme N. Prirodzenými
číslami sú čísla 1, 2, 3, 4, 5, … Prirodzené čísla vyjadrujú počet (množstvo). Sú to
všetky kladné čísla (čísla väčšie ako nula) bez desatiných miest.
Môžeme ich sčítavať a násobiť s tým, že výsledok je vždy ďalšie prirodzené
číslo. Hovoríme, že množina prirodzených čísel je uzavretá na operácie súčtu a
súčinu. Ak ich odčítavame, výsledok je prirodzeným číslom len za podmienky, že
menšenec je väčšie číslo ako jeho menšiteľ. Ak ich delíme, výsledok je prirodzený
jedine vtedy, ak je delenec násobkom deliteľa.
a + b = c → a, b ∈ N → c ∈ N
a * b = c → a, b ∈ N → c ∈ N
a - b = c → a, b ∈ N; a > b → c ∈ N
a ÷ b = c → a, b ∈ N; a = násobok b → c ∈ N
Celé číslaAk chceme odčítavať aj číslo s väčšou hodnotou od čísla s menšou,
potrebujeme ďalší číselný obor, ktorým sú celé čísla. Množinu celých čísel
označujeme Z. Celými číslami sú čísla …, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, … Celé čísla
vyjadrujú zmenu počtu. Sú to všetky čísla bez desatiných miest.
13
Pytagorejci Kvinta Legends
Delíme ich na kladné, záporné a nulu. Všetky celé kladné čísla spadajú aj
do množiny prirodzených čísel. Všetky celé záporné čísla sú zase opačné čísla
prirodzených čísel. Keďže množina celých čísel zahŕňa množinu prirodzených
čísel, celé čísla môžme sčítavať a násobiť s výsledkom rovnajúcim sa vždy
celému číslu. Celé čísla, však môžme od seba aj odčítať s výsledkom rovnajúcim
sa vždy celému číslu. Množina celých čísel je teda uzavretá na operácie súčtu,
súčinu a rozdielu. Pri vzájomnom delení sa výsledok rovná celému číslu, ak je
delenec niektorým násobkom deliteľa alebo opačnou hodnotou niektorého
násobku deliteľa.
Racionálne číslaAk chceme aj deliť potrebujeme tretí obor, ktorým sú racionálne čísla.
Množinu racionálnych čísel označujeme Q. Racionálne čísla vyjadrujú počty
celkov a ich častí a zmeny týchto počtov. Za racionálne označujeme všetky čísla,
ktoré sa dajú vyjadriť podielom celého a prirodzeného čísla, teda zlomkom.
Patria k nim všetky desatiné čísla s ukončeným desatiným rozvojom (teda
zlomky zapísané v tvare desatiného čísla), periodické čísla a tiež všetky čísla
patriace do množiny celých čísel. Z toho vyplýva, že racionálne čísla môžme
sčítať, odčítať a násobiť s výsledkom vždy sa rovnajúcim racionálnemu číslu. Na
rozdiel od celých čísel sa aj podiel dvoch racionálnych čísel rovná racionálnemu
číslu (jedinou výnimkou je nula, ktorou sa nedelí). Znamená to, že množina
racionálnych čísel je uzavretá na operácie sčítania, odčítania, násobenia a
delenia.
Prevod periodického čísla na zlomok
Dáme si rovnicu, kde sa x (na ľavej strane) rovná periodickému číslu (na
pravej strane), ktoré chceme dať na tvar zlomku. Celú rovnicu ekvivalentne
upravíme - vynásobíme nejakým číslom (najjednoduchšie sa nám zdalo použiť
číslo 10). Tým nám vznikne ďalšia rovnica, kde sa niekoľkonásobok x (na ľavej
strane) rovná inému periodickému číslu s rovnakou periódou ako periodické číslo
v predošlej rovnici (na pravej strane). Následne odčítaním týchto dvoch rovníc
získame novú rovnicu.
14
Pytagorejci Kvinta Legends
V novej rovnici bude jeden výraz tvoriť rozdiel neznámych z
predchádzajúcich rovníc (ľavá strana novej rovnice) a druhý výraz bude tvoriť
rozdiel periodických čísel s rovnakou periódou (pravá strana novej rovnice).
Upravením týchto výrazov získame niekoľkonásobok neznámej (ľavá strana)
rovnajúci sa celému číslu bez periódy (pravá strana). Perióda nám zanikne, lebo
odčítaním periodického čísla od iného periodického čísla s rovnakou periódou sa
perióda eliminuje. Keď už máme rovnicu, kde sa niekoľkonásobok neznámej (na
ľavej strane) rovná celému číslu (na pravej strane), stačí použiť ďalšiu
ekvivalentnú úpravu - deliť násobkom neznámej, aby sme získali samotnú
neznámu.
Háčik spočíva v tom, že celé číslo na pravej strane rovnice nevydelíme
násobkom neznámej, ale zapíšeme v tvare zlomku. Tým získame zlomok, kde sa
čitateľ rovná celému číslu z pravej strany rovnice a menovateľ násobku neznámej
z ľavej časti rovnice v predchádzajúcom kroku. Tento zlomok sa rovná
periodickému číslu, ktoré bolo na začiatku x a chceli sme ho previesť na zlomok.
x = 8,1 / * 10
10x = 81,1
10x – x = 81,1 - 8,1
9x = 73 / :9
x = 739
Iracionálne číslaIracionálne čísla sú čísla, ktoré sa nedajú zapísať ako pomer žiadnych
dvoch celých čísel, teda ako zlomok. Iracionálne čísla majú nekonečný
neperiodický desatiný rozvoj a vieme ich zapísať len so zaokrúhlením na určitý
počet desatiných miest. Množinu iracionálnych čísel označujeme I. Ak dve
iracionálne čísla sčítavame, odčítavame, násobíme alebo delíme, výsledok sa
nemusí rovnať ďalšiemu iracionálnemu číslu. To znamená, že množina
15
Pytagorejci Kvinta Legends
iracionálnych čísel nie je uzavretá na žiadnu z matematických operácii sčítania,
odčítania, násobenia a delenia.
Objavenie iracionálnych čísel sa tiež pripisuje jednému z pytagorejcov. Zo
zachovaných prameňov vyplýva, že to bol pravdepodobne Hippasus, ktorý pri
skúmaní Pytagorovej vety, prakticky náhodou prišiel na to, že existujú aj čísla s
nekonečným počtom desatiných miest, teda čísla, ktoré dnes voláme iracionálne.
Hippasus na to prišiel veľmi jednoducho - zvolil si pravouhlý trojuholník s oboma
odvesnami dlhými práve 1 cm. Keďže podľa Pytagorovej vety sa súčet obsahov
štvorcov nad odvesnami rovná obsahu štvorca nad preponou (vzorcom zapísané
ako a2 + b2 = c2), znamenalo to, že v Hippasovom trojuholníku by sa dĺžka prepony
na druhú mala rovnať dvom. Z toho vyplýva, že dĺžka prepony sa rovná
odmocnine z dvoch√2, teda nie racionálnemu číslu.
Pytagorejci neboli týmto objavom vôbec nadšení, lebo celá ich filozofia bola
postavená na fakte, že existujú iba celé čísla a ich pomerom sa dá vysvetliť úplne
všetko. Tento prevratný objav preto najskôr zatajili a Hippasa úplne vylúčili zo
svojich kruhov, povráva sa dokonca, že ho utopili.
Najznámejšia odmocnina je práve√2, nazývaná aj Pytagorova konštanta,
keďže práve pomocou nej bola objavená iracionalita čísel. Ako mnoho iných
objavov a vzorcov z tej doby je pomenovaná po samotnom Pytagorovi aj napriek
tomu, že s najväčšou pravdepodobnosťou nebol jej objaviteľom.
Najznámejším iracionálnym číslom je konštanta pí, používaná na výpočet
obsahu a obvodu kruhu. Pytagorejci síce objavili pí, ale nezistili, že je iracionálne.
Jeho iracionalitu dokázal až Nemec Johann Heinrich Lambert v roku 1761. Dnes
ju vieme dokázať viacerými spôsobmi.
Špajdla a výpočet hodnoty p í
Konštanta pí je podiel obvodu a priemeru kruhu (z toho vychádza
všeobecne známy vzorec na výpočet obvodu kruhu ⇾ πd = O). V literatúre sme
našli aj jeden zvláštny spôsob ako vypočítať hodnotu pí.
Poprvé si musíme rozdeliť plochu na paralelné pásy s rovnakou šírkou
(napríklad parkety). Zoberieme si drevené paličky, ktoré majú rovnakú dĺžku ako
16
Pytagorejci Kvinta Legends
vzdialenosť medzi pásmi, a vysypeme ich z dostatočnej výšky na túto plochu.
Hodnotu pí môžme odhadnúť podľa vzorca:
π = 2∗počet hodov
počet paličiek naryhe
17
Pytagorejci Kvinta Legends
Rozhodli sme sa, že tento experiment vyskúšame. Vyšli nám nasledujúce
výsledky:
Počet hodov Počet špajdlí na ryhe Hodnota π
12 8 3
12 6 4
32 25 2,56
32 21 3,05
Priemerná hodnota π, ktorá nám teda vyšla je (3+4+2,56+3,05 )
4≅ 3,15.Ak by
sme pokus zopakovali viackrát dostali by sme hodnotu, ktorá je bližšia k skutočnej
hodnote π.
Tento vzorec vyplýva zo slavného matematického problému, ktorý sa
nazýva Buffonova ihlica. V tomto probléme sa pýtame aká je pravdepodobnosť
pádu paličky na ryhu.
Palička sa otáča okolo stredu a jej krajné body opisujú kružnicu. O tom, či
palička dopadne na ryhu, alebo nie rozhoduje stred paličky a jej natočenie. Pí
súvisí s pravdepodobnosťou, či spadne alebo nespadne palička na ryhu v
podlahe.
Reálne číslaZjednotenie množiny racionálnych a iracionálnych čísel priniesla množina
reálnych čísel. Reálne čísla sú všetky o ktorých sme si doteraz hovorili, no existujú
ešte ďalšie množiny čísel. Patria medzi ne napríklad komplexné čísla, ktoré sa
ešte delia na viacero typov.
18
Pytagorejci Kvinta Legends
Prínosy do geometrie Pytagoras ako žiak Tálesa, tvoriteľa dedukčnej metódy, skúmal a snažil sa
nájsť ďalšie zákonitosti v prírode. Jeden z veľkých prínosov bolo pridanie 3
axiomov. Axiom je tvrdenie, ktoré sa predom pokladá za platné a tým pádom sa
nemusí dokazovať:
1. Súčet vnútorných uhlov trojuholníka sa rovná dvom pravým uhlom (180
stupňov).
2. Súčet vnútorných uhlov ľubovoľného mnohouholníka sa rovná [2n - 4]
pravých uhlov, kde n je počet strán.
3. Šesť trojuholníkov, štyri štvorce alebo 3 šesťuholníky vyplnia kompletne
celý priestor okolo bodu
19
Pytagorejci Kvinta Legends
Aplikovaná geometria Grékov Obvod Zeme sa podarilo zistiť gréckemu astronómovi, menom
Eratosthenes, v roku 240 pred našim letopočtom. Dopomohli mu k tomu tieto
pozorovania:
Všimol si, že na rozdielnych miestach na Zemi v rovnakom čase, je tieň v
studni na inom mieste. Počas letného slnovratu (21. júna) sa v studni v meste
Syene, dnešný Aswan, nenachádzal tieň a Eratosthenes z toho usúdil, že Slnko
sa práve musí nachádzať priamo nad studňou. Je to skutočne tak, počas letného
slnovratu slnečné lúče dopadajú kolmo na obratník raka a mesto Syene sa
nachádzalo práve na tomto obratníku. Erathonenes žil v meste Alexandria, pri
Níle, na severe Egypta. Tu sa však tieň v studni nachádzal, to znamená, že Slnko
sa nenachádza priamo nad mestom, respektíve mesto sa nenachádza na
obratníku raka.
Aj keď je Slnko guľaté, lúče svetla, ktoré dopadajúce na Zem, sú navzájom
viacmenej paralelné. Spôsobuje to fakt, že Zem je omnoho menšia ako Slnko a
takisto, že medzi Zemou a Slnkom je obrovská vzdialenosť, čiže fotóny ktorým sa
podarí trafiť Zem sú na seba približne paralelné.
Spojením týchto faktov dokázal pomocou geometrie vypočítať obvod Zeme.
Najskôr odmeral pod akým uhlom bol vrhaný tieň v studni v Alexandrii. Tento uhol
α sa rovnal 7,2° alebo 1/50 kruhu.
20
Pytagorejci Kvinta Legends
Ak bol uhlový rozdiel 1/50 kruhu medzi Alexandriou a Syene, to znamenalo,
že celý kruh, celý obvod Zeme, sa rovnal 50 krát vzdialenosti týchto miest. Podľa
Erasthenesa bola vzdialenosť 5000 štádion, čo je približne 882 kilometrov. Vyšlo
mu teda, že obvod Zeme sa rovná 882 km * 50 = 44 100 km. Dnešný odhad je
40,075 km, to je chyba zhruba 10%. Problém spočíva v samotnej guľatosti Zeme
respektíve fakte, že Zem nie je perfektná guľa a jej polomer a obvod nie sú na
všetkých miestach rovnaké.
21
Obr. 4
Obr. 5
Pytagorejci Kvinta Legends
Napriek tomu, že tento výpočet nerealizoval priamo pytagorejec,
matematika ktorú použil, vychádza práve z poznatkov a objavov pytagorejcov.
Toto je len jeden z príkladov v praxi, kde boli ich poznatky využité. Ako ďalší
príklad nám poslúži Pytagorová veta, ktorú dnes využívajú architekti, statici, či
inžinieri. Alebo konštanta pí takisto používaná v rôznych odvetviach.
22
Pytagorejci Kvinta Legends
Záver Zistili sme, že pytagorejci mali omnoho väčší vplyv na vývoj našich dejín,
ako sme si mysleli. Ich filozofia a myšlienky sa stali nosnými piliermi európskej
filozofie a vnímania sveta. Prekvapilo nás napríklad zistenie, že práve zo systému
Pytagorejských škôl vychádzali v stredoveku rehoľné rády.
S pokojom môžme skonštatovať, že ich objavy majú využitie aj v dnešnej
dobe. Na to, aké mali podmienky, objavili veľmi veľa prevratných objavov, ktoré
dnes považujeme za samozrejmosť. V dnešnej dobe internetu, kníh a všade
dostupných informácii sa nad tým ani nepozastavíme, ale ani so všetkými
možnosťami, ktoré máme, si nevieme predstaviť, že by sme na taký prevratný
objav ako je napríklad Pytagorova veta, prišli. Napriek tomu pytagorejci tak
dôležitú zákonitosť platnú do dnes objavili. Pytagorovu vetu dnes nepoužívame
len v teórii. Pravouhlé trojuholníky sa vyskytujú vo viacerých dnešných
disciplínach ako je architektúra, statika či inžinierstvo. Jej využitie nájdeme všade
v dnešnej geometrii. Pomôže nám pri hľadaní neznámych strán útvaru, alebo ak
chceme vypočítať vzdialenosť 2 bodov na papieri.
Mnohé ďalšie objavy pytagorejcov ľudstvo len korigovalo na základe
novších poznatkov dosiahnutých novými technológiami. Do tejto kategórie sa dá
zaradiť Pytagorov objav závislosti dĺžky a hmotnosti nástroja s tónom, ktorý
vydáva. Pôvodná Pytagorova teória bola, že to platí pre všetky nástroje, no dnes
vieme, že táto zákonitosť sa dá aplikovať len na struny. Takisto pytagorejci objavili
konštantný pomer podielu obvodu a priemeru kruhu, teda konštantu pí, no jej
iracionalitu dokázali matematici až o niekoľko tisícročí neskôr.
Napriek tomu, že pytagorejci sami niektorým objavom využitie nenašli a
dokonca sa ich báli, v dnešnej dobe si bez nich svet nedokážeme predstaviť. K
takýmto objavom patrí napríklad zistenie, že existuje aj iný typ čísel ako
prirodzené a to konkrétne iracionálne, teda nekonečné čísla. Dnes ich považujeme
za jeden zo základných typov čísel, no pytagorejci sa ich báli, nakoľko boli priamo
v protiklade s ich filozofiou. Podľa určitých historických prameňov dokonca ich
objaviteľ za tento objav zaplatil životom.
Celkovo teda pytagorejcom vďačíme za veľa a bez ich pričinenia by sa
pravdepodobne naša civilizácia, minimálne veda, nevyformovala na takú úroveň
ako ju dnes poznáme.
23
Pytagorejci Kvinta Legends
Resumé V našom projekte sme sa venovali tomu ako pytagorejci, ich filozofia a
objavy ovplyvnili naše dnešné ponímanie vied.
Pôvodne sme prišli s nápadom, skúmať ako rôzni významní matematici
objavovali zákony matematiky a fyziky. Pri prvotnom študovaní materiálov sme
však zistili, že nás najviac zaujíma práve Pytagoras a jeho škola. Rozhodli sme sa
teda, radšej pre hlbšie štúdium tejto témy. Zamerali sme na ich filozofiu a objavy v
oblasti matematiky, geometrie a fyziky.
Dozvedeli sme sa viac o samotnej postave Pytagora, ktorého jeho učenci
považovali až za bájnu postavu, a o jeho tajnej ezoterickej spoločnosti, nazývanej
Pytagorejská škola. Tiež sme zisťovali viac o filozofii pytagorejcov, ktorá bola v ich
dobe veľmi prevratná. Najväčšou zmenou bol prechod z monizmu na dualistický
princíp. Zastávali názor, že podstatná nie je iba látka, ale aj čosi immateriálne, čo
ju formuje. Immateriálnu časť pre nich predstavovali čísla. Z toho vyplývalo aj ich
chápanie a vysvetľovanie rôznych javov a skutočností.
Objektom skúmania pytagorejcov boli v prvom rade rôzne druhy čísel a ich
vplyv na okolitý svet. Pokúšali sa nájsť rôzne súvislosti medzi číslami a následne
sa ich snažili premietnuť do vysvetlení javov a skutočností v reálnom svete okolo
nich. My sme sa venovali nielen druhom čísel ako ich definovali pytagorejci, ale aj
číselným oborom ako ich poznáme v dnešnej dobe. Podrobnejšie sme skúmali
figurálne čísla, konkrétne trojuholníkové a štvorcové. Podrobnejšie sme sa
zaoberali aj piatimi číselnými množinami, ktoré používame my.
Najzaujímavejšie sa nám zdali iracionálne čísla, ktoré objavil práve jeden z
pytagorejcov. Taktiež sme sa zaujímali o prínos pytagorejcov do geometrie a
reálne využite ich objavov na tomto vedeckom poli.
Zistili sme, že napriek tomu, že sa väčšina objavov prisudzuje samotnému
Pytagorovi, len minimum z nich bolo skutočne jeho. Väčšinu objavov majú na
svedomí jeho učenci a členovia Pytagorejskej školy. Objavy a iné rozmýšľanie
pytagorejcov viedlo k objaveniu nových matematických odborov a nových
myšlienok, ktoré ovplyvnili vývoj a smer celej západnej filozofie a matematiky.
24
Pytagorejci Kvinta Legends
Summary Our project is about Pythagoreans, their philosophy, their discoveries and
how it all has affected our current understanding of nature.
Our original concept was more general than our final version. We wanted to
examine various influential mathematicians and different science laws they had
discovered. Eventually, after we had actually read something about this topic, we
figured out we were more interested in Pythagoras and Pythagorean School and
that we wanted to learn about it more deeply. We focused on their philosophy and
the science feats in mathematics, geometry and physics they had achieved.
We learnt about the mystical character of Pythagoras and about his very
secret esoteric community, called Pythagorean School. The dual principal
philosophy, which they created, was revolutionary, because before this theory
people had believed in monism that comes from Thales. Dual principal is the idea
that our universe is not created only from substance but also from something
immaterial that gives substance the shape in which we can see it. In their opinion,
numbers represented the immaterial element. Their viewpoint of understanding
and explanations about the world was also raised from this theory.
Different kinds of numbers were very popular among Pythagoreans and
were heavily discussed in the group. Pythagoreans examined various coherences
between numbers. Then they tried to interpret them in real life. We studied their
ideas but added the current modern definitions of number types. We specifically
studied figurate numbers, such as triangular and square numbers. The most
fascinating for us were irrational numbers. In fact, irrational numbers were
discovered by Pythagoreans. We also looked for contribution of Pythagoreans in
geometry and a real usage of their discoveries in this part of science.
We found out that almost all of the discoveries attributed to Pythagoras had
been discovered by his soulmates. New fundamental scientific discoveries led to
new understanding of mathematics and new ideas which shaped direction and
evolution of west philosophy like no other group of scholars.
25
Pytagorejci Kvinta Legends
Das Resümee Unser Projekt heißt die Pythagoreer. In unserem Projekt haben wir
Informationen über Pythagoras und seine Schüler gesucht, sowie eine Antwort auf
die Frage, wie ihre Philosophie und Entdeckungen die heutige Naturwissenschaft
geändert haben.
Zuerst war unsere Vorstellung von dem Projekt mehr allgemein, aber wir
haben viel gelesen und Pythagoras und seine Schule hat uns besonders
interessiert. Wir haben uns auf ihre Philosophie, die Entdeckungen in Mathematik,
Geometrie und Physik konzentriert.
Wir haben mehr über Pythagoras erfahren, zum Beispiel, dass seine
Schüler ihn als mythische Person betrachtet haben, und die Geheime Esoterische
Gruppe heute als die Schule des Pythagoras genannt wird. Die Philosophie der
Pythagoreer war eine große Änderung. In der Zeit haben Leute an den Monismus
geglaubt, aber die Philosophie den Pythagoreer war anders. Die Philosophie hat
von dem Stoff und dem Immateriellen, was ihn formt, gesprochen. Unter dem
immateriellen Teil haben die Pythagoreer Zahlen verstanden.
Die Schule des Pythagoras hat verschiedene Arten der Zahlen und ihren
Einfluss auf die Welt untersucht. Wir haben die Arten der Zahlen in der Zeit, als
die Pythagoreer gelebt haben, studiert. Wir haben auch die Zahl in heutiger Welt
analysiert. Figurale Zahlen haben wir ausführlich studiert. Das sind die
Dreieckszahlen und die Quadratzahlen.
Wir haben eine interessante Tatsache festgestellt. Die meisten
Entdeckungen, die wir Entdeckungen des Pythagoras nennen, sind nicht von
Pythagoras. Die meisten Entdeckungen haben die Anhänger der Pythagoreer
Schule entdeckt. Die Pythagoreer haben einen großen Einfluss auf die westliche
Philosophie und Mathematik ausgeübt.
26
Pytagorejci Kvinta Legends
Bibliografia Adler, I.: Čísel hra kouzelná. Praha: Horizont, 1972.
Raven S. K.: Předsókratovští filosofové. Praha: OIKOYMENH, 2004. ISBN 80-7298-110-2
https://www.facebook.com/sciencedump/videos/
vb.111815475513565/1084104761617960/?type=2&theater 17/06/2016
http://physics.ucr.edu/~wudka/Physics7/Notes_www/node32.html 21/08/2016
files.marekov-web9.webnode.sk/200000007-3c04d3df9b/Pytagoras.pptx
05/09/2016
http://io9.gizmodo.com/5587641/measuring-the-circumference-of-the-world
06/09/2016
http://io9.gizmodo.com/5688939/how-to-measure-the-distance-from-the-earth-to-
the-moon 07/09/2016 06/09/2016
https://en.wikipedia.org/wiki/Pythagoras 07/09/2016
https://gymopatke.edupage.org/files/06_-
_Ciselne_obory_a_zakladne_operacie_v_nich(1).pdf 07/09/2016
http://io9.gizmodo.com/what-did-pythagoras-mean-by-all-things-are-number-
1717748417 07/09/2016
https://www.quora.com/What-the-ancient-Greeks-knew-about-irrational-numbers
07/09/2016
https://en.wikipedia.org/wiki/Irrational_number 07/09/2016
27
Pytagorejci Kvinta Legends
http://www.networkworld.com/article/2164391/data-center/data-center-28-facts-
about-pi-that-you-probably-didn-t-know.html 07/09/2016
http://www.windows2universe.org/citizen_science/myw/
w2u_eratosthenes_calc_earth_size.html 08/09/2016
http://www.windows2universe.org/people/ancient_epoch/eratosthenes.html
08/09/2016
https://m.reddit.com/r/math/comments/2gc87j/why_is_pi_irrational/ 10/09/2016
http://mindyourdecisions.com/blog/2013/11/08/proving-pi-is-irrational-a-step-by-
step-guide-to-a-simple-proof/ 10/09/2016
https://www.britannica.com/topic/Pythagoreanism 11/09/2016
http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Pythagoras_and_Pythagoreans
11/09/2016
http://mathworld.wolfram.com/IrrationalNumber.html 15/09/2016
http://mathworld.wolfram.com/FigurateNumber.html 16/09/2016
https://www.google.sk/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjGj5n
p-83PAhUJPBQKHT6uCm4QFggfMAA&url=http%3A%2F
%2Ffiles.gymklcovenmv-klierova.webnode.sk%2F200000022-
e7eb2e8e52%2FFIGUR%25C3%2581LNE%2520%25C4%258C
%25C3%258DSLA.pps&usg=AFQjCNFLGfh5ppeIxblwRRfzMHZKV6g4ZA&bvm=b
v.135258522,d.bGs 16/09/2016
http://www.gmk-ra.sk/prezentacie/pytagoras.doc 16/09/2016
http://www.sportgymke.sk/mvd/TeoriaCisel/CiselneMnoziny.pdf 20/09/2016
28
Pytagorejci Kvinta Legends
https://explorable.com/pythagoras 25/09/2016
https://cs.wikipedia.org/wiki/Axiom 25/09/2016
http://students.rockefeller.edu/fross/unit_circle/index.html 10/10/2016
http://www.sciencefriday.com/articles/estimate-pi-by-dropping-sticks/ 10/10/2016
http://referaty.atlas.sk/prakticke-pomocky/zivotopisy/51417/pytagoras 10/10/2016
https://sk.wikipedia.org/wiki/Plat%C3%B3n 10/10/2016
https://en.wikipedia.org/wiki/Buffon%27s_needle 16/10/2016
https://www.reference.com/math/pythagorean-theorem-used-today-fbc5c2df5470cfa3 18/10/2016
http://physics.stackexchange.com/questions/155075/what-makes-suns-light-travel-
as-parallel-beams-towards-earth 18/10/2016
Obrázky:Obr. 1 http://zs.obecimel.sk/0506/gify/pytagoras.gif
Obr. 2
http://www.oskole.sk/userfiles/image/zaida/2015/september/mat/SS_MAT_ucivo_1
r_Typy_cisel_september_html_m1801157b.jpg
Obr. 3
http://www.oskole.sk/userfiles/image/zaida/2015/september/mat/SS_MAT_ucivo_1
r_Typy_cisel_september_html_72938d1e.gif
Obr. 4 © Bruno Petrus
Obr. 5 © Bruno Petrus
29