Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кералы школа астрономии и математики или школа Кералы была школой математики и астрономии , учрежденная Мадхавом из Сангамаграмы в штате Керале , Индия , которые включены между его членами: Парамешварами , Neelakanta Somayaji , Jyeshtadeva , Акютой Пишарати , Мелпатурами Нарейана Бхэттатери и Ачьютой К.ПАНИККАРОМ . Школа процветала между 14 и 16 веками, и оригинальные открытия школы, кажется, закончились Нараяной Бхаттатири.(1559–1632). Пытаясь решить астрономические проблемы, школа Кералы независимо открыла ряд важных математических концепций. Их наиболее важные результаты - расширение рядов для тригонометрических функций - были описаны в стихах на санскрите в книге Нилаканты под названием Тантрасанграха , а также в комментарии к этой работе под названием Тантрасанграха-вахья неизвестного автора. Теоремы были сформулированы без доказательства, но доказательства для ряда для синуса, косинуса и арктангенса были представлены столетием позже в работе Юктибхаса ( ок.  1500  - ок.  1610 ), написанной на малаялам Джьестадевой, а также в комментарий кТантрасанграха . [1]

Их работа, завершенная за два столетия до изобретения исчисления в Европе, предоставила то, что сейчас считается первым примером степенного ряда (кроме геометрического ряда). [2] Однако они не сформулировали систематическую теорию дифференциации и интеграции , и нет никаких прямых доказательств того, что их результаты передаются за пределы Кералы . [3] [4] [5] [6]

Вклады [ править ]

Бесконечные ряды и исчисления [ править ]

Школа Кералы внесла ряд вкладов в области бесконечных рядов и исчисления . К ним относятся следующие (бесконечные) геометрические ряды:

[7]

Школа Кералы интуитивно использовала математическую индукцию , хотя индуктивная гипотеза еще не была сформулирована и не использовалась в доказательствах. [1] Они использовали это, чтобы получить полустрогое доказательство результата:

для больших n .

Они применили идеи (что должно было стать) дифференциалом и интегрального исчисления для получения ( Тэйлора-Маклорена ) бесконечные ряды для , и . [8] Tantrasangraha-vakhya дает серию в стихе, который при переводе в математические обозначения, можно записать в виде: [1]

где для ряда сводятся к стандартному степенному ряду для этих тригонометрических функций, например:

и

(Школа Кералы не использовала «факторный» символизм.)

Школа Кералы использовала исправление (вычисление длины) дуги круга, чтобы дать доказательство этих результатов. (Более поздний метод Лейбница, использующий квадратуру ( т.е. вычисление площади под дугой окружности), еще не был разработан.) [1] Они также использовали разложение в ряд для получения выражения в бесконечный ряд (позже известного как Грегори) для : [1]

Особый интерес представляет их рациональная аппроксимация ошибки конечной суммой их ряда. Например, ошибка (для нечетных n и i = 1, 2, 3 ) для серии:

куда

Они манипулировали членами, используя разложение на частную дробь:, чтобы получить более быстро сходящийся ряд для : [1]

Они использовали улучшенные серии , чтобы получить рациональное выражение, [1] для правильных до девяти знаков после запятой, то есть . Они использовали интуитивное понятие предела для вычисления этих результатов. [1] Математики школы Кералы также предложили полужесткий метод дифференцирования некоторых тригонометрических функций [9], хотя понятие функции, экспоненциальной или логарифмической функции еще не было сформулировано.

Признание [ править ]

В 1825 году Джон Уоррен опубликовал мемуары о разделении времени на юге Индии [10], названные Кала Санкалита , в которых кратко упоминается открытие бесконечных рядов астрономами Кералы.

Труды керальской школы были впервые написаны для западного мира англичанином К.М. Вишем в 1835 году. По словам Виша, математики из Кералы «заложили основу для полной системы флюксий», и эти работы изобиловали «флюксными формами и сериями. не найти работы в зарубежных странах ». [11] Однако результатами Виша почти полностью пренебрегли до тех пор, пока более века спустя открытия школы Кералы не были снова исследованы К. Т. Раджагопалом и его сотрудниками. Их работа включает комментарии к доказательствам серии арктанов в Юктибхасе, данные в двух статьях, [12] [13] комментарий к Юктибхасе 's доказательство серии синусов и косинусов [14] и две статьи, которые предоставляют санскритские стихи Тантрасанграхавакхьи для серии для арктана, греха и косинуса (с английским переводом и комментариями). [15] [16]

В 1952 году Отто Нойгебауэр писал о тамильской астрономии. [17]

В 1972 году К. Шарма опубликовал свою Историю Кералы школы индуистской астрономии в котором описывалась особенность школы , такие как непрерывность передачи знаний от 13 до 17 - го века: Говинд Бхэттатери в Парамешвар в Дамодара к Нилаканту Сомаяджи к Джйестадеву в Ачьюта Pisarati . Передача от учителя к ученику сохраняла знания в «практической, показательной дисциплине, такой как астрономия, в то время, когда не было распространения печатных книг и государственных школ».

В 1994 году утверждалось, что гелиоцентрическая модель была принята около 1500 года нашей эры в Керале. [18]

Передача результатов школы Кералы в Европу [ править ]

А.К. Бэг предположил в 1979 году, что информация об этих результатах могла быть передана в Европу через торговый путь из Кералы торговцами и миссионерами- иезуитами . [19] Керала находилась в постоянном контакте с Китаем, Аравией и Европой . Предложение некоторых путей сообщения и хронологии некоторыми учеными [20] [21] могло сделать такую ​​передачу возможной; однако нет прямых доказательств в виде соответствующих рукописей, что такая передача имела место. [21] По словам Давида Брессуда.«Нет никаких доказательств того, что индийские сериалы были известны за пределами Индии или даже за пределами Кералы до девятнадцатого века». [8] [22] VJ Кац отмечает некоторые из идей школы Кералы имеют сходство с работой 11-го века Иракский ученый Ибн аль-Хайтам , [9] свидетельствует о возможной передаче идей от исламской математики в Керале. [23]

И арабские, и индийские ученые сделали открытия до 17 века, которые теперь считаются частью математического анализа. [9] По словам В.Дж. Каца, им еще предстояло «объединить множество различных идей под двумя объединяющими темами производной и интеграла , показать связь между ними и превратить исчисление в великий инструмент решения проблем, который у нас есть сегодня». , как Ньютон и Лейбниц . [9] Интеллектуальная карьера как Ньютона, так и Лейбница хорошо задокументирована, и нет никаких указаний на то, что их работа не является их собственной; [9] однако с уверенностью неизвестно, были ли непосредственные предшественникиНьютона и Лейбница, «включая, в частности, Ферма и Роберваля, узнали о некоторых идеях исламских и индийских математиков из источников, о которых мы сейчас не знаем». [9] Это активная область текущих исследований, особенно в коллекциях рукописей Испании и Магриба , исследования, которые в настоящее время проводятся, среди прочего, в Национальном центре научных исследований в Париже . [9]

См. Также [ править ]

  • Индийская астрономия
  • Индийская математика
  • Индийские математики
  • История математики

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h Рой, Ранджан. 1990. «Открытие формулы ряда для Лейбница, Грегори и Нилакантха». Математический журнал (Математическая ассоциация Америки) 63 (5): 291–306.
  2. ^ ( Стиллвелл 2004 , стр.173)
  3. ^ ( Bressoud 2002 , стр. 12) Цитата: «Нет никаких доказательств того, что индийские работы над сериалами были известны за пределами Индии или даже за пределами Кералы до девятнадцатого века. Голд и Пингри утверждают [4], что к тому времени эти серии были заново открыты в Европе, они для всех практических целей были потеряны для Индии. Расширения синуса, косинуса и арктангенса передавались через несколько поколений учеников, но они оставались бесплодными наблюдениями, для которых никто не мог найти много пользы ".
  4. ^ Плофкер 2001, п. 293 Цитата: «Нет ничего необычного в том, чтобы встретить в дискуссиях по индийской математике такие утверждения, как то, что« концепция дифференциации понималась [в Индии] со времен Манджулы (... в 10 веке) »[Joseph 1991, 300 ], или что «мы можем считать Мадхаву основоположником математического анализа» (Joseph 1991, 293), или что Бхаскара II может претендовать на то, чтобы быть «предшественником Ньютона и Лейбница в открытии принципа дифференциального исчисления. "(Bag 1979, 294) ... Точки сходства, особенно между ранним европейским исчислением и керальской работой по степенным рядам, даже вдохновили на предположения о возможной передаче математических идей с Малабарского побережья в 15 веке или позже. в латинский научный мир (например, в (Bag 1979, 285)). ...Однако следует иметь в виду, что такой акцент на сходстве санскрита (или малаялама) и латинской математики рискует уменьшить нашу способность полностью видеть и понимать первое. Если говорить об «открытии принципа дифференциального исчисления» в Индии, это несколько затемняет тот факт, что индийские методы выражения изменений синуса с помощью косинуса или наоборот, как в примерах, которые мы видели, оставались в рамках этой специфической тригонометрии. контекст. Дифференциальный «принцип» не был обобщен на произвольные функции - на самом деле явное понятие произвольной функции, не говоря уже о ее производной или алгоритме взятия производной, здесь не имеет значения »что такой акцент на сходстве санскрита (или малаялама) и латинской математики рискует уменьшить нашу способность полностью видеть и понимать первое. Говорить об «открытии принципа дифференциального исчисления» в Индии несколько затемняет тот факт, что индийские методы выражения изменений синуса с помощью косинуса или наоборот, как в примерах, которые мы видели, оставались в рамках этой специфической тригонометрии. контекст. Дифференциальный «принцип» не был обобщен на произвольные функции - на самом деле явное понятие произвольной функции, не говоря уже о ее производной или алгоритме взятия производной, здесь не имеет значения »что такой акцент на сходстве санскрита (или малаялама) и латинской математики рискует уменьшить нашу способность полностью видеть и понимать первое. Если говорить об «открытии принципа дифференциального исчисления» в Индии, это несколько затемняет тот факт, что индийские методы выражения изменений синуса с помощью косинуса или наоборот, как в примерах, которые мы видели, оставались в рамках этой специфической тригонометрии. контекст. Дифференциальный «принцип» не был обобщен на произвольные функции - на самом деле явное понятие произвольной функции, не говоря уже о ее производной или алгоритме взятия производной, здесь не имеет значения »несколько затемняет тот факт, что индийские методы выражения изменений синуса с помощью косинуса или наоборот, как в примерах, которые мы видели, оставались в рамках этого специфического тригонометрического контекста. Дифференциальный «принцип» не был обобщен на произвольные функции - на самом деле явное понятие произвольной функции, не говоря уже о ее производной или алгоритме взятия производной, здесь не имеет значения »несколько затемняет тот факт, что индийские методы выражения изменений синуса с помощью косинуса или наоборот, как в примерах, которые мы видели, оставались в рамках этого специфического тригонометрического контекста. Дифференциальный «принцип» не был обобщен на произвольные функции - на самом деле явное понятие произвольной функции, не говоря уже о ее производной или алгоритме взятия производной, здесь не имеет значения »не говоря уже о том, что его производная или алгоритм взятия производной здесь не имеет значения "не говоря уже о том, что его производная или алгоритм взятия производной здесь не имеет значения "
  5. ^ Pingree 1992 , стр. 562 Цитата: «Один пример, который я могу вам привести, касается демонстрации индийским Мадхавой примерно в 1400 году нашей эры бесконечного степенного ряда тригонометрических функций с использованием геометрических и алгебраических аргументов. Когда это было впервые описано на английском языке Чарльзом Вишем в 1830-х годах , это было провозглашено как открытие исчисления индейцами. Это утверждение и достижения Мадхавы были проигнорированы западными историками, предположительно сначала потому, что они не могли признать, что индус открыл исчисление, но позже потому, что никто больше не читал « Труды математики». Королевское азиатское общество, в котором была опубликована статья Виша. Этот вопрос вновь всплыл в 1950-х, и теперь у нас есть санскритские тексты, отредактированные должным образом, и мы понимаем, каким хитрым способом Мадхава вывел ряд без исчисления; но многие историки по-прежнему считают невозможным представить себе проблему и ее решение в терминах чего-либо, кроме расчетов, и заявляют, что расчет - это то, что обнаружил Мадхава. В этом случае элегантность и великолепие математики Мадхавы искажаются, поскольку они погребены под текущим математическим решением проблемы, для которой он обнаружил альтернативное и мощное решение ».
  6. ^ Кац 1995, pp. 173–174 Цитата: «Насколько близко исламские и индийские ученые подошли к изобретению исчисления? Исламские ученые почти разработали общую формулу для нахождения интегралов от многочленов к 1000 году нашей эры - и, очевидно, могли найти такую ​​формулу для любого многочлена, в котором они были заинтересованы. Но, похоже, их не интересовал какой-либо многочлен степени выше четырех, по крайней мере, любой из дошедших до нас материалов. Индийские ученые, с другой стороны, к 1600 году могли использовать Формула суммы ибн аль-Хайсама для произвольных целых степеней при вычислении степенных рядов для функций, которые их интересовали. К тому же времени они также знали, как вычислять дифференциалы этих функций. Таким образом, некоторые из основных идей исчисления были известны в Египте и Индии за много веков до Ньютона.что исламские или индийские математики увидели необходимость соединить некоторые разрозненные идеи, которые мы включаем под названием «исчисление». Очевидно, их интересовали только конкретные случаи, в которых эти идеи были необходимы.
        Следовательно, нет опасности, что нам придется переписать тексты истории, чтобы убрать утверждение о том, что Ньютон и Лейбниц изобрели исчисление. Они, безусловно, были теми, кто сумел объединить множество различных идей под двумя объединяющими темами производной и интеграла, показать связь между ними и превратить исчисление в великий инструмент решения проблем, который у нас есть сегодня ».
  7. Перейти ↑ Singh, AN (1936). «Об использовании рядов в индуистской математике». Осирис . 1 : 606–628. DOI : 10.1086 / 368443 . S2CID  144760421 .
  8. ^ a b Брессуд, Дэвид. 2002. "Исчисление изобретено в Индии?" Журнал математики колледжа (Математическая ассоциация Америки). 33 (1): 2–13.
  9. ^ a b c d e f g Кац, VJ ​​1995. «Идеи исчисления в исламе и Индии». Mathematics Magazine (Математическая ассоциация Америки), 68 (3): 163-174.
  10. ^ Джон Уоррен (1825) Сборник мемуаров о различных режимах, согласно которым народы южной части Индии отделяют время от Google Книг
  11. ^ Чарльз Виш (1835), Сделки Королевского азиатского общества Великобритании и Ирландии
  12. ^ Rajagopal, C .; Рангачари, MS (1949). «Заброшенная глава индуистской математики». Scripta Mathematica . 15 : 201–209.
  13. ^ Rajagopal, C .; Рангачари, MS (1951). «Об индуистском доказательстве серии Грегори». Scripta Mathematica . 17 : 65–74.
  14. ^ Rajagopal, C .; Венкатараман, А. (1949). «Синус и косинус степенного ряда в индуистской математике». Журнал Бенгальского королевского азиатского общества (наука) . 15 : 1–13.
  15. ^ Rajagopal, C .; Рангачари, М.С. (1977). «О неиспользованном источнике средневековой керальской математики». Архив истории точных наук . 18 : 89–102. doi : 10.1007 / BF00348142 (неактивен 10 января 2021 г.).CS1 maint: DOI inactive as of January 2021 (link)
  16. ^ Rajagopal, C .; Рангачари, М.С. (1986). «О средневековой математике Кералы». Архив истории точных наук . 35 (2): 91–99. DOI : 10.1007 / BF00357622 . S2CID 121678430 . 
  17. Отто Нойгебауэр (1952) «Тамильская астрономия», Осирис 10: 252–76
  18. ^ К. Ramasubramanian, MD Шринивас и MS Sriram (1994) Модификация ранее индийской теории планет по Керале астрономов и подразумеваемые гелиоцентрическая картина движения планет (с 1500 AD.) , Current Science 66 (10): 784-90помощью Индийский технологический институт Мадрас
  19. AK Bag (1979) Математика в древней и средневековой Индии . Варанаси / Дели: Чаукхамбха Ориенталия. стр.285.
  20. Перейти ↑ Raju, CK (2001). «Компьютеры, математическое образование и альтернативная эпистемология исчисления в юктибхасе». Философия Востока и Запада . 51 (3): 325–362. DOI : 10,1353 / pew.2001.0045 . S2CID 170341845 . 
  21. ^ а б Алмейда, ДФ; Джон, JK; Задорожный, А. (2001). «Керальская математика: ее возможное распространение в Европе и ее последствия для образования». Журнал естественной геометрии . 20 : 77–104.
  22. ^ Золото, D .; Пингри, Д. (1991). «До сих пор неизвестный санскритский труд о выводе Мадхавой степенного ряда для синуса и косинуса». Historia Scientiarum . 42 : 49–65.
  23. ^ Кац 1995 , стр. 174.

Ссылки [ править ]

  • Bressoud, Дэвид (2002), "Был Исчисление Изобретенный в Индии?", Колледж Математика журнал (Math доц Amer...) , 33 (1): 2-13, DOI : 10,2307 / 1558972 , JSTOR  1558972.
  • Гупта Р.К. (1969) «Второй порядок интерполяции индийской математики», Индийский журнал истории науки 4: 92-94
  • Хаяси, Такао (2003), «Индийская математика», в Grattan-Guinness, Ivor (ed.), Companion Encyclopedia of the History and Philosophy of the Mathematical Sciences , 1, pp. 118-130, Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press, 976 страниц, ISBN 0-8018-7396-7.
  • Джозеф, Г.Г. (2000), Гребень павлина: неевропейские корни математики , Принстон, штат Нью-Джерси: Princeton University Press , ISBN 0-691-00659-8.
  • Katz, Виктор J. (1995), "Идеи Исчисление в исламе и Индии", Математика Magazine (Math доц Amer...) , 68 (3): 163-174, DOI : 10,2307 / 2691411 , JSTOR  2691411.
  • Парамешваран, С. (1992) "Повторное посещение выставочного зала Whish", Mathematical Gazette 76, no. 475 страниц 28-36
  • Пингри, Дэвид (1992), «Гелленофилия против истории науки», Isis , 83 (4): 554–563, Bibcode : 1992Isis ... 83..554P , doi : 10.1086 / 356288 , JSTOR  234257 , S2CID  68570164
  • Плофкер, Ким (1996), "Пример секущего метода итеративного приближения в санскритском тексте пятнадцатого века", Historia Mathematica , 23 (3): 246–256, doi : 10.1006 / hmat.1996.0026.
  • Plofker, Ким (2001), "The "Error" в индийской "Ряды Тейлора приближения" к Синус", Historia Mathematica , 28 (4): 283-295, DOI : 10,1006 / hmat.2001.2331.
  • Плофкер, К. (20 июля 2007 г.), «Математика Индии», в Каце, Виктор Дж. (Редактор), Математика Египта, Месопотамии, Китая, Индии и ислама: Справочник , Принстон, Нью-Джерси: Принстонский университет Press, 685 страниц (опубликовано в 2007 г.), стр. 385–514, ISBN 978-0-691-11485-9.
  • CK Raju. «Компьютеры, математическое образование и альтернативная эпистемология исчисления в Юктибхасе», Philosophy East and West 51 , University of Hawaii Press, 2001.
  • Рой, Ranjan (1990), "Открытие Формулы серии для Лейбница, Грегори, и Нилаканты", Математика Magazine (Math доц Amer...) , 63 (5): 291-306, DOI : 10,2307 / 2690896 , JSTOR 2690896 .
  • Сарма, кВ; Харихаран, С. (1991). «Юктибхаса Джьестадевы: книга обоснований по индийской математике и астрономии - аналитическая оценка». Индийский J. Hist. Sci . 26 (2): 185–207.
  • Сингх, А. Н. (1936), "Об использовании серии в индуистской математики", Осирис , 1 : 606-628, DOI : 10,1086 / 368443 , JSTOR  301627 , S2CID  144760421
  • Стиллвелл, Джон (2004), Математика и ее история (2-е изд.), Берлин и Нью-Йорк: Springer, 568 страниц, ISBN 0-387-95336-1.
  • Такчи Вентури. «Письмо Маттео Риччи Петри Маффеи от 1 декабря 1581 года», Маттео Риччи С.И., Le Lettre Dalla Cina 1580–1610 , vol. 2, Мачерата, 1613 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Школа Кералы, Европейская математика и навигация , 2001 г.
  • Обзор индийской математики , Архив истории математики MacTutor , 2002.
  • Индийская математика: восстановление баланса , Архив истории математики MacTutor , 2002.
  • Керальская математика , Архив истории математики MacTutor , 2002.
  • Возможная передача керальской математики в Европу , Архив истории математики MacTutor , 2002.
  • «Индийцы на 250 лет предшествовали« открытию »Ньютона» Phys.org, 2007