Історія розвитку математики


Перші письмові джерела

Перші підручники: "Арифметика". "Універсальна арифметика". "Бібліотека навчання"

російські рахунки

Розвиток нумерації на Русі

Множення і ділення на Русі

Геометричні відомості в старих російських пам'ятниках

Застосування дробів на Русі

прогресії

Старовинні російські міри довжини

Старовинні мери площ, ваги, рідин, сипучих тіл

календарні розрахунки

Гроші на Русі

Давність і середньовіччя

Петровські реформи, XVIII століття

XIX століття

Математика (грец. Mathematike, від mathema - наука), наука, в якій вивчаються "просторові форми і кількісні відношення дійсного світу" (Ф. Енгельс).

До початку 17в. математика - переважно наука про числа, скалярних величинах і порівняно простих геометричних фігурах: досліджувані нею величини (довжини, площі, обсяги та ін.) розглядаються як постійні. Областю застосування математики були: рахунок, торгівля, землемірні роботи, астрономія, частково архітектура. У 17 і 18 ст. потреби бурхливо розвивалося природознавства і техніки привели до введення в математику ідей руху і вимірювання, перш за все у формі змінних величин і функціональної залежності між ними. У 19-20 вв. математика піднімається на нові щаблі абстракції, в зв'язку з цим в чисельні методи математики виростають в самостійну її гілку - обчислювальну математику.

Давність і середньовіччя

Судячи з структурі російських числівників, рахунок в Росії здавна вівся десятками і сотнями: три + на + дцять, шість + десят, чотири + ста. Разом з кирилицею з'явився і грецький звичай позначати цифри поміченими спеціальним значком буквами; використовувалися літери, аналогічні грецьким, а специфічно-слов'янські (Б, Ж, Ш та ін.) числових значень не отримали. Виняток було зроблено для букв Ч і Ц, які перейняли числові значення архаїчних грецьких букв коппа і Сампо. Числа записувалися, як в римсько-грецької системі, адитивно, наприклад, МГ позначало 40 + 3. Для великих чисел (починаючи від 1000) використовувалися особливі позначки.

Слов'янська нумерація використовувалася в Росії до XVIII століття, після чого всюди, за винятком церковної літератури, була замінена на сучасну.

Вперше в російській літературі математичні відомості з'являються в юридичному збірнику «Російська правда» (XI століття), де наведено ряд розрахункових прикладів. У 1136 року новгородський монах Кирик написав математико-астрономічне твір з докладним розрахунком дати створення світу. Повне найменування його твори таке: «Кирика диякона і доместика Новгородскаго Антонієві монастиря вчення їм-ведати людині числа всіх років». Крім хронологічних розрахунків, Кирик навів приклад геометричній прогресії, що виникає від ділення доби на все більш дрібні частки; на одній мільйонній Кирик зупинився, заявивши, що «більше від цього не буває».

Після монгольської навали науковий розвиток Росії загальмувався. Конфлікти з католицькими сусідами викликали ізоляцію російських князівств від західної культури, а зв'язок з єдиновірної Візантією була утруднена. Грамотність навіть серед духовенства, де вона була потрібна за статутом, була гнітюче низькою. Єдиною завданням, що виходить за рамки господарських потреб, був розрахунок дати православної Пасхи, що вимагає неабияких знань в астрономії та математики.

У XV столітті довелося вирішувати складну церковно-державну проблему: раніше складені в 1352 рік (при Василі Каліка, архієпископа Новгородському) великодні таблиці на 1360-1492 роки закінчувалися, і у всій Русі не знайшлося людини, здатної зробити потрібні розрахунки, а Візантії паче не існувало. За непідтвердженими відомостями, навіть довелося організувати спеціальну делегацію, яку очолив освіченим новгородським архієпископом Геннадієм Гонзовим, яка вирушила в Рим за консультаціями. Вояж закінчився успішно, делегати привезли таблиці пасхалій на 70 років вперед і методику її складання. Пізніше, в 1539 році, за архієпископа Новгородському Макарія, була складена пасхалія на наступну тисячу років.

У XVI-XVII століттях держава зміцнилося, і становище стало змінюватися. Потреби економіки та армії, особливо артилерії, настійно вимагали підвищити рівень освіти, в тому числі математичного. У Москві стали селитися запрошені іноземні фахівці, були переведені на російську популярні західні керівництва з прикладних наук та математики - в першу чергу арифметиці і геометрії. Правда, не завжди ці керівництва були належної якості. Дивом уцілів «Статут ратних справ» почала XVII століття містить кілька завдань тріангуляції на місцевості, викладених досить смутно. Інша дійшла до нас з тих часів керівництво, «Книга сошного листи», присвячена завданням землемерия. Багато наведені в ній правила обчислення площ містять грубі помилки. Наприклад. щоб обчислити площу трикутника, пропонується помножити половину меншої сторони на велику; ймовірно, трикутник вважався прямокутним, а велика сторона мала на увазі більший з катетів. При обчисленні об'єму циліндра передбачалося, що π = 3.

Перша вища школа - духовна академія - відкрилася в Києві (тоді ще польському) на початку XVII століття. Через півстоліття і в Москві з'явилася Слов'яно-греко-латинська академія (1687). У ній навчалися Л. Ф. Магніцький, М. В. Ломоносов і інші наукові піонери Росії. Втім, математику в Москві спочатку не викладали, а в Києві обмежувалися початковими відомостями.

На час петровських реформ Росія мала рукописними підручниками арифметики, викладає найчастіше техніку обчислень на російські рахунках. На відміну від аналогів, російські рахунки були орієнтовані на десяткову арифметику (в китайському суань-пань ще були помітні сліди старовинного рахунку п'ятірками). Конструкція рахунків змінювалася зі зміною податкової системи, сучасний вигляд вони взяли в XVII столітті. Після невдалого наполеонівського походу російські рахунки потрапили до Франції, де під ім'ям Буйе набули поширення як дуже корисне шкільний посібник для навчання арифметиці.

Петровські реформи, XVIII століття

З початком друкарства в Росії стали випускатися і математичні твори.

Перше з них було надруковано в 1682 році в Москві і називалося «лічені зручне, яким кожна людина купующій або продає, зело зручно ізискаті може, число всякі ...». Це, власне, збірка таблиць множення, до 100х100. У ній вживаються ще слов'янські цифри.

Друге видання (1714, Петербург) надруковано вже цивільним шрифтом і індійськими цифрами. Знаменно, що перше видання попиту майже не мало, а друге розійшлося помітним для того часу тиражем понад 700 примірників.

У 1701 році імператорським указом була заснована в Сухарева вежі математично-навигацкая школа, де викладав Л.Ф.Магніцкій. За дорученням Петра I він написав (на церковно-слов'янською) відомий підручник арифметики (1703), а пізніше видавав навігаційні та логарифмічні таблиці.

На відміну від вищеописаних попередників, підручник Магницького для того часу був виключно добротним і змістовним. Автор ретельно відібрав все краще, що було в існуючих на той час підручниках, і виклав матеріал ясно, з численними прикладами і поясненнями. Кілька поколінь в Росії навчалися математики по цій книзі; Ломоносов цитував її напам'ять і називав «вратами вченості». Крім власне арифметики, підручник Магницького містив матеріал з алгебри, геометрії, тригонометрії, метеорології, астрономії та навігації. Вперше російською мовою з'явилися квадратні і біквадратні рівняння, прогресії, тригонометричні функції і багато іншого. Цікаво, що хоча в книзі використовуються тільки арабські цифри, проте її аркуші пронумеровані за старою слов'янською системі.

У 1715 році навигацкая школа була перейменована в Морську академію і переведена в Петербург. Одночасно Петро розпорядився розіслати в губернії по два випускника цієї школи, що освоїли геометрію і географію, з метою створити там школи «для науки молодих хлоп'ят з всяких чинів людей». Ці школи отримали назву арифметичних, так як особлива увага в них приділяли рахунком, а також геометрії. Цікаво, що найчастіше прості городяни охоче віддавали дітей в навчання, ніж дворяни. Для духовенства, за традицією спадкового, були організовані окремі єпархіальні школи, а в армії - гарнізонні. Звичним стимулом навчання всюди була різка.

Всі ці заходи привели до того, що число освічених людей в Росії стало швидко рости. Вища математика спочатку не викликала в Росії інтересу, навіть Ломоносов нею володів. Але становище незабаром змінилося і тут. У 1725 році була заснована Петербурзька академія наук, куди запросили, в числі інших, найбільших математиків Європи - Ейлера і Данила Бернуллі . Перший час професорів було більше, ніж студентів, і вони читали лекції один одному.

Присутність в Академії такого наукового колоса, як Ейлер, позначилося швидко. З'явився перший російський науковий журнал: «Коментарі Санкт-Петербурзької Академії». Почали виходити в світ не тільки російські переклади європейських підручників і класичних монографій, а й оригінальні праці. Ейлер цілком освоїв російську мову і частину своїх праць, в першу чергу навчального характеру, видавав російською - в ряді випадків вони виходили раніше, ніж їх варіанти латинською чи німецькою.

1755: за ініціативою Ломоносова з'явився Імператорський Московський університет, і при ньому дві гімназії. У 1760 році відкрилася кафедра математики, однак через відсутність кваліфікованих кадрів лекції з вищої математики були включені в курс тільки на початку XIX століття.

Першими академіками-математиками Росії стали С.К.Котельніков , В. І. Висковатов і С.Е.Гурьев . Перші двоє нічим особливим не прославилися, крім складання та перекладу підручників, а також невпинної праці з підготовки наукової зміни. Гур'єв опублікував ряд значних робіт з прикладної математики та геометрії.

Хоча науковий рівень цих академіків ще не досягав «європейських стандартів», але педагогами вони були сумлінними, і наступне покоління російських вчених виправдало їх надії. Підсумком зусиль з розвитку російської математики в XVIII столітті можна вважати написаний Т.Ф.Осіповскім (1801) змістовний «Курс математики» в 4 томах, що витримав три видання.

XIX століття

Потужним поштовхом до розвитку російської науки послужили реформи М. М. Сперанського. На початку XIX століття було створено Міністерство народної освіти, виникли навчальні округи, і гімназії стали відкриватися у всіх великих містах Росії. При цьому зміст курсу математики було досить великим - алгебра, тригонометрія, додатки до фізики і ін.

Почали відкриватися нові університети - в Казані і Харкові (1804), в Петербурзі (1819), в Києві (1834). Всі вони в обов'язковому порядку мали фізико-математичний факультет. У XIX столітті молода російська математика вже висунула вчених світового рівня. Михайло Васильович Остроградський розробляв переважно прикладний математичний аналіз. У його роботах досліджується поширення тепла, хвильове рівняння, теорія пружності, електромагнетизм. Займався також теорією чисел. Академік п'яти світових академій. Микола Іванович Лобачевський прославився своєю самовідданою боротьбою проти догмату Евклідовому простору. Він побудував геометрію Лобачевського і глибоко досліджував її незвичайні властивості. Віктор Якович Буняковський - надзвичайно різносторонній математик, винахідник, визнаний авторитет з теорії чисел і теорії ймовірностей. Автор фундаментальної праці «Підстави математичної теорії ймовірностей». Пафнутій Львович Чебишев , Видатний російський математик-універсал. Він зробив безліч відкриттів в самих різних, далеких одна від одної, областях математики - теорії чисел, теорії ймовірностей, теорії наближення функцій. учитель А. М. Ляпунова і А. А. Маркова . Андрій Андрійович Марков. Прославився першокласними роботами по теорії ймовірностей, проте отримав видатні результати і в інших областях - теорії чисел і математичному аналізі.

назад