تحقیق در مورد نیکلای ایوانوویچ لوباچفسکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل : .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

قسمتی از متن .docx :

نیکلای ایوانوویچ لوباچفسکی

می دانیم که از یک نقطه خارج از یک خط مستقیم، یک خط و تنها یک خط می توان به موازات آن رسم کرد. ولی آیا می دانید هندسه هایی ابداع شده اند که در آنها از یک نقطه خارج از یک خط راست هیچ خط و یا بیش از یک خط می توان به موازات خطی معین رسم کرد. حالت دوم به هندسه ای منجر می شود که «هندسه هذلولی» نام دارد و نخستین بار توسط ریاضیدان روس، نیکلای ایوانوویچ لوباچفسکی ابداع شد و به همین دلیل به آن هندسه لوباچفسکی نیز می گویند.نیکلای ایوانوویچ لوباچفسکی در اول دسامبر سال ۱۷۹۲ در شهر نیژنی نووگورود چشم به جهان گشود. از وضع پدرش آگاهی کمی در دست داریم، کارمند جزء و ظاهرا هندسه دان ناحیه بوده است و به سختی هزینه و درآمد خود را سر به سر می کرد. یانیشفسکی نخستین کسی که زندگینامه لوباچفسکی را نوشته است، می گوید: «فقر و محرومیت، گهواره لوباچفسکی را در میان گرفته بود.» خانواده لوباچفسکی از طرف مادر با سروانی به نام شبارشین خویی داشت که به یاری آنها می شتافت و از کودکان خانواده لوباچفسکی همچون مردمک چشم هایش نگهداری می کرد. ولی در سال ۱۷۹۷ چشم از جهان فرو بست و وضع خانواده بدتر از بد شد. احتمالا کمی بعد از این حادثه بود که مادر خانواده به خاطر آموزش پسرانش الکساندر نیکلا و آلکسی عازم و ساکن قازان شد.نیکلا در سال ۱۸۰۲ وارد مدرسه قازان شد. دانشگاه قازان که در سال ۱۸۰۵ باز شد از این مدرسه منشعب شده بود. لوباچسفکی با آمادگی ریاضی که امروز هم می توان آن را بسیار خوب دانست وارد دانشگاه شد. این آمادگی به او امکان داد تا به سرعت به آموزش عمیقی در زمینه دانش های دقیق دست یابد. نیکلا در ماه فوریه سال ۱۸۰۷ وارد دانشگاه شد و تا آخرین روزهای زندگی اش وابسته به دانشگاه قازان باقی ماند. لوباچفسکی احتمالا به خاطر میل مادرش در آغاز به تحصیل پزشکی پرداخت ولی به زودی بارتل ریاضیدان برجسته و مربی باارزشی که آوازه شهرتش از مدت ها پیش در دانشگاه قازان پیچیده بود وارد دانشگاه شد. از او استقبالی سرشار از محبت و احترام به عمل آمد. دانشجویان علاقه مند به ریاضیات در کلاس های او حضور یافتند و لوباچفسکی هم برای استفاده از درس های او پزشکی را کنار گذاشت. بین دانشجو و استاد رابطه گرمی برقرار شد. بارتل به طور خصوصی هم با لوباچفسکی کار کرد و او را یاری داد تا به مشکلات کتاب های رسمی ریاضی فائق آید. لوباچفسکی با اشتیاق بسیار کار می کرد. دانش های که او در ظرف دو یا سه سال به آنها پرداخت، واقعا حیرت آور است. تردید نمی توان کرد که لوباچفسکی تنوع آگاهی های ریاضی خود و دقت ذهنی اش را در این زمینه، به طور عمده مدیون بارتل است. لوباچفسکی به جز ریاضیات به فیزیک و اخترشناسی هم پرداخت، به نحوی که پس از دانشگاه می توانست این دانش ها را تعلیم دهد، حتی بعدها کرسی های این دانش ها را اشغال کرد. لوباچفسکی در سال ۱۸۱۴ به دستیاری دانشگاه منصوب شد هر چند که در این زمان تعداد استادان به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته بود ولی هنوز دانشگاه نتوانسته بود به صورت یک موسسه آموزش عالی به معنای دقیق کلمه درآید و مطابق برنامه اش کار کند. در سال ۱۸۱۴ «افتتاح کامل دانشگاه با کادری که در برنامه سال ۱۸۰۴ سال تاسیس دانشگاه پیش بینی شده بود» انجام گرفت. دانشگاه طی دورانی که متاسفانه دراز نبود، منظره عادی یک موسسه آموزشی عالی را به خود گرفت. فعالیت آن به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت که لوباچفسکی هم در آن شرکت داشت. در آن زمان او بیش از ۲۲سال نداشت و درس هایش او را به کلی به خود مشغول کرده بود. دو سال به استادی انتخاب شد. ولی همان طور که اشاره شد این دوره نسبتا آرام حیات دانشگاه قازان زیاد نپایید. در سال ۱۸۱۹ از طرف بعضی مرتجعین و بدخواهان گزارشی تهیه شد که شامل مجموعه ای از اتهام ها و دروغ ها بود و «انحلال رسمی» دانشگاه قازان را پیشنهاد کرد. این پیشنهاد پذیرفته نشد لیکن به خدمت ۹ استاد خاتمه دادند و استادان خارجی که کرسی های علمی را در اختیار داشتند روسیه را ترک گفتند. وضع دانشکده علوم فیزیک و ریاضی، بیش از هر جای دیگر اسف انگیز بود. با عزیمت چند استاد به خارج از روسیه و فوت یکی از استادان تقریبا تمامی آموزش ریاضیات و فیزیک، به گردن لوباچفسکی جوان افتاده بود و کاملا طبیعی است که این وظیفه تمامی وقت و نیروی لوباچفسکی را می گرفت. لوباچفسکی مجبور شد در انزوای کامل و دور از مراکز اروپایی اندیشه ریاضی خود را به کار گیرد. امروزه می توان از یکی از درس هایی که لوباچفسکی برای دانشجویان سال اول در نظر گرفته بود، با عنوان «هندسه مقدماتی از دیدگاه ریاضیات عالی» مشخص کرد. هدف این درس این بود که به طور جدی تر روشن کند اصول بنیادی هندسه را نمی توان روی نیمکت های دبیرستانی درست کرد. لوباچفسکی به طور کلی روی طرحی کار می کرد که دالامبر ریاضیدان و دایره المعارف نویس نامی در یکی از نوشته های خود در دایره المعارف اش عنوان کرده بود. او در سال ۱۸۲۳، خلاصه ای از این درس را زیر نام «هندسه» تنظیم و درخواست چاپ آن را کرد. سرپرست دانشگاه، با توجه به اظهارنظر نامساعد فوس یکی از اعضای فرهنگستان این درخواست را رد کرد. وقتی که سرپرست دانشگاه دستنویس لوباچفسکی را برای فوس فرستاد، نامی از یک جزوه دبیرستانی است. ولی فوس با لوباچفسکی هم خوب نبود، زیرا لوباچفسکی در نوشته های خود از دستگاه متری، تقسیم صدقسمتی زاویه و غیره که ناشی از انقلاب فرانسه بود جانبداری می کرد و این اندیشه ها به نظر فوس، مولود زمانی بود که در آن «خشم از میان برداشتن تمامی گذشته، تا تقویم و تقسیم های دایره گسترش یافته بود.» اجازه چاپ رد شد لیکن بعدها در سال ۱۸۹۸، نوشته لوباچفسکی در بایگانی مدیر آموزش ناحیه قازان پیدا شد. لوباچفسکی در این کتاب با طرح اندیشه های بنیانی هندسه مقدماتی نمی توانست از اصل موضوع توازی چشم بپوشد. لوباچفسکی ضمن بیان این اصل موضوع می افزاید: «تاکنون اثبات دقیقی از این حکم به دست نیامده است. آنچه را که تاکنون به نام اثبات آورده اند، توضیحاتی بیش نمی توان نامید و استحقاق این را ندارد که همچون اثبات واقعی ریاضی در نظر گرفت.» از این جمله ها می توان دریافت که لوباچفسکی از سال ۱۸۲۳ به روشنی متقاعد شده بود که هیچ کدام از اثبات های اصل موضوع پنجم اقلیدس که تا آن زمان عرضه شده بود، نمی توانست قانع کننده باشد. با این وصف، او در این کتاب امکان پیدا کردن یک اثبات کامل را نفی نمی کند. سال های بعد، لوباچفسکی تمامی دقت خود را روی این مسئله متمرکز کرد و بالاخره توانست به حل مسئله ای که در طول دو هزار سال همچون یک معما جلوه می کرد توفیق یابد. لوباچفسکی در ۲۳ فوریه سال ۱۸۲۶، در برابر بخش فیزیک و ریاضی دانشکده، نطقی ایراد کرد که بعدا به صورت یک یادداشت به زبان فرانسه و زیر عنوان «گزارش کوتاهی از اصول هندسی همراه با اثبات دقیق قضیه موازی ها» ارائه شد. می توان گفت که در همین روز بود که هندسه نااقلیدسی متولد شد. لوباچفسکی همچون بیشتر ریاضیدانان پیش از خودش، تلاش می کند که اصل موضوع توازی را، از راه برهان خلف، ثابت کند. او فرض می کند که: از نقطه C واقع در خارج خط راست AB و در صفحه ای که از خط AB و نقطه C می گذرد، می توان بیش از یک خط راست رسم کرد، به نحوی که هیچ کدام از آنها، خط AB را قطع نکنند. او از این فرض، که این نتیجه گیری ها، که بسیار دقیق و استادانه به هم پیوسته اند، به هیچ گونه تناقضی منجر نمی شوند، بلکه برعکس خود یک هندسه کامل و هماهنگ را تشکیل می دهند که لوباچفسکی آن را «هندسه تخیلی» می نامد. گاوس به این هندسه نام «هندسه نااقلیدسی» را می دهد و ما امروز آن را هندسه هذلولی یا هندسه لوباچفسکی می نامیم. در هندسه نااقلیدسی، نقیض اصل توازی را به عنوان اصل موضوع مفروض می گیریم. یعنی این گزاره را که «از یک نقطه خارج از یک خط راست بیش از یک نقطه می توان به موازات آن رسم کرد» به جای اصل موضوع توازی اقلیدس قرار می دهیم. این امر به هندسه حیرت انگیزی منجر می شود که با هندسه اقلیدسی تفاوت اساسی دارد. به قول گاوس قضایای این هندسه به باطلنما می مانند و شاید در نظر فردی مبتدی بی معنی جلوه کنند. ولی تفکر پیگیر و آرام آشکار می سازد که هیچ چیز ناممکن در آنها نیست، مثلا، سه زاویه مثلث تا بخواهید می توانند کوچک شوند به شرطی که اضلاع آن به اندازه کافی بزرگ شوند و تازه اضلاع مثلث هرچه باشند، مساحت مثلث هیچ گاه نمی تواند از حد معینی زیادتر شود و در واقع هیچ گاه هم نمی تواند به آن برسد.در هندسه هذلولی می توان ثابت کرد که اگر دو مثلث متشابه باشند، آنگاه قابل انطباق اند. به عبارت دیگر ملاک «ززز» برای قابلیت انطباق درست است در این هندسه، هندسه هذلولی ممکن نیست مثلثی را بدون انداختن از شکل طبیعی بزرگ یا کوچک کرد. در نتیجه در یک جهان هذلولی، عکاسی ذاتا جنبه فراواقعگرایی سوررئالیستی پیدا خواهد کرد. یک نتیجه تکان دهنده قضیه مذکور این است که در هندسه هذلولی یک پاره خط می تواند به کمک یک زاویه مشخص شود. یعنی یک زاویه از یک