ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΑΡΑΛΙΑΣ ΠΑΤΡΩΝ
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΈΡΓΟ ‘
TRENDS’ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ‘ΑΛΕΞΑΝΔΡΙΝΟΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ’
Εκπαιδευτικοί που την συνέταξαν:
Μπίρκη - Πριγγοπούλου Σπυριδούλα |
Μπαλάση Ασπασία |
ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΑ
Η Αλεξάνδρεια ήταν πρωτεύουσα της Αιγύπτου από την εποχή της ίδρυσής της από τον Μέγα Αλέξανδρο το 331 π.Χ. έως το 641 μ.Χ. οπότε και υποτάχθηκε στους Άραβες.
Χτισμένη στη μεσογειακή παραλία της Αιγύπτου κοντά στις εκβολές του ποταμού Νείλου ήταν μία από τις μεγαλύτερες πόλεις του αρχαίου κόσμου. Από την άνοιξη του 331 π.Χ. οπότε ιδρύθηκε από τον Μ. Αλέξανδρο μέχρι το 641 μ.Χ. δηλαδή για 1000 σχεδόν χρόνια υπήρξε η αδιαμφισβήτητη βασίλισσα της Μεσογείου και σκόρπισε σε όλο τον κόσμο την υλική αλλά και την πνευματική της λάμψη. Δίκαια λοιπόν οι αρχαίοι συγγραφείς την ονόμαζαν “Πρώτη” ,“κορυφή των πόλεων” και “Ενδοξοτάτη”.
Η Αλεξάνδρεια δοξάστηκε κάτω από τη βασιλεία μιας σειράς από Έλληνες βασιλιάδες και με τους Πτολεμαίους έφθασε στο πολιτισμιακό εκείνο ύψος που την κατέστησε δυνατή μητρόπολη της Ανατολής. Οι αντιθέσεις ανάμεσα σε στοιχεία ανθρώπων, δεισδαιμόνων που προέρχονταν από την Ανατολή και δεν ήθελαν να προσμιχθούν με άλλα στοιχεία Ελλήνων και Ρωμαίων με αποτέλεσμα ένα καθημερινό ανταγωνισμό που γινότανε αιτία συχνά να έχουμε στους δρόμους της πόλης εξεγέρσεις, μακροχρόνια έχθρα και εμφύλιους πολέμους.
Ήταν μία ευδαιμονική πόλη χωρίς ζητιάνους, τυφλούς κουτσούς στους δρόμους να ζητιανεύουν. Όλοι είχαν μία αξιοπρεπή απασχόληση. Είχαν αναπτύξει την καλλιέργεια -βιοτεχνία του πάπυρος, την υαλουργία και την υφαντική.
Υπήρξε μεγαλοπρεπής βιβλιοθήκη ως πνευματικό στοιχείο χρήσης και ως οικοδόμημα. Μπορούμε να σταθούμε στο ναό του Θεού Σέραπη, στη τεράστια αρχιτεκτονική σύνθεσή του ως επίσης και στη συμβολική του θρησκευτική παράσταση, χαρακτηρίζοντάς τον κάτι σαν τον Παρθενώνα. Ο ναός αυτός ήταν ένα σύνολο από θαυμαστά χτίσματα πάνω σε ένα λόφο. Κατά κάποιους κριτικούς ήταν μία προσπάθεια σύνθεσης Ελληνικών και Αιγυπτιακών αρχιτεκτονικών στοιχείων. Δυστυχώς όταν οι Χριστιανοί επεκράτησαν άρχισαν
την καταστροφή αυτών των δύο πολιτισμικών στοιχείων.Αυτή με λίγα λόγια ήταν η πόλη μέσα στην οποία έζησαν, σπούδασαν έγραψαν μερικοί από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς όλων των εποχών.
ΕΥΚΛΕΙΔΗΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 365-300 π.Χ.
Ο Ευκλείδης
είναι ο πλέον αξιόλογος μαθηματικός της αρχαιότητας. Πλέον γνωστός για την διατριβή του επί της Γεωμετρίας, τα Στοιχεία. Η μακράς διάρκειας ισχύς των Στοιχείων κάνουν τον Ευκλείδη τον μεγαλύτερο μαθηματικό δάσκαλο όλων των εποχών. Λίγα είναι γνωστά για την ζωή του Ευκλείδη εκτός απ’ το ότι δίδαξε στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου.Το σπουδαιότερο βιβλίο του τα Στοιχεία,
διατριβή επί της Γεωμετρίας, ήταν μία συρραφή των γεωμετρικών γνώσεων και έγινε το κέντρο της μαθηματικής διδασκαλίας για 2000 χρόνια. Πιθανόν να μην είχαν αποδειχθεί κατά πρώτον τα αποτελέσματα των Στοιχείων από τον Ευκλείδη αλλά η οργάνωση της ύλης και η έκθεσή της ανήκουν σίγουρα σ’ αυτόν.Τα Στοιχεία αρχίζουν με ορισμούς και αξιώματα,
περιεχομένων και των περιφήμων πέντε, όπως ότι από σημείο εκτός ευθείας μπορούμε να φέρουμε μόνο μία παράλληλο προς αυτήν . Ήταν απόφαση δε του Ευκλείδη να το κάνει αυτό βασικό αξίωμα της Ευκλείδειας Γεωμετρίας .Ο Ζήνων από την Σιδώνα 250 χρόνια μετά την συγγραφή των Στοιχείων από τον Ευκλείδη φαίνεται να είναι ο πρώτος που δείχνει ότι οι προτάσεις του Ευκλείδη δεν προέκυπταν μόνο από τα αξιώματα και ότι ο Ευκλείδης κάνει και άλλες έξυπνες
υποθέσεις.Τα Στοιχεία αποτελούνται από 13 βιβλία. Από το πρώτο έως και το έκτο το θέμα τους είναι επίπεδη Γεωμετρία,
από το έβδομο έως και το ένατο θεωρία των αριθμών, το δέκατο είναι η θεωρία του Εύδοξου (θεωρία των ασύμμετρων αριθμών) και από το ενδέκατο έως και το δέκατο τρίτο στερεομετρία. Η διατριβή αυτή τελειώνει με συζήτηση για τις ιδιότητες των κανονικών πολυέδρων και μία απόδειξη ότι είναι ακριβώς πέντε. Τα Στοιχεία είναι αξιοσημείωτα για την σαφήνεια με την οποία τα θεωρήματα είναι δοσμένα και αποδεδειγμένα.Περισσότερες από χίλιες εκδόσεις των στοιχείων έχουν εκδοθεί μετά την πρώτη το 1482. Ο Ευκλείδης έγραψε επίσης τα βιβλία
Δεδομένα, Οπτική, Φαινόμενα και Περί Διαιρέσεων τα οποία και σώζονται σε αντίθεση με τα Πορίσματα, Κώνοι και Στοιχεία Μουσικής που έχουν χαθεί.
ΗΡΩΝΑΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 65 μ.Χ. -125 μ.Χ.(άγνωστο που)
Περίφημος Γεωμέτρης και μηχανικός. Το Ι βιβλίο του,
από τη διατριβή του την Μετρική ασχολείται με εμβαδά τριγώνων, τετραπλεύρων, κανονικών πολυγώνων, από 2 έως 12 πλευρές, επιφάνειες κώνων, κυλίνδρων, πρισμάτων, πυραμίδων, σφαιρών κ.λ.π. Εξετάζεται επίσης μία μέθοδος γνωστή στους Βαβυλωνίους 2000 χρόνια πριν, για την προσέγγιση της τετραγωνικής ρίζας ενός αριθμού.Ο Ήρωνας επίσης αποδεικνύει την περίφημη φόρμουλα που δίνει το εμβαδόν
του τριγώνου βάσει της ημιπεριμέτρου , Ε= [s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 όπου s=( a+b+c)/2.Στο ΙΙ βιβλίο Μετρικής ο Ήρωνας ασχολείται με όγκους τρισδιάστατων σχημάτων όπως σφαίρες, κυλίνδρους, κώνους, πρίσματα, πυραμίδες κ.λ.π.
Στο ΙΙΙ βιβλίο Μετρικής ασχολείται με το διαχωρισμό εμβαδών και όγκων σύμφωνα
με μία δοθείσα αναλογία.Στο βιβλίο του
Διόπτρα ασχολείται με θεοδολίχους και τοπογραφήσεις. Περιλαμβάνει επίσης ένα κεφάλαιο αστρονομίας που δίνει την μέθοδο να βρεις την απόσταση μεταξύ Αλεξάνδρειας και Ρώμης χρησιμοποιώντας την διαφορά μεταξύ της τοπικής ώρας κατά την οποία παρατηρήθηκε μία έκλειψη της σελήνης από την κάθε πόλη.Στο βιβλίο του περί
Κατόπτρων ασχολείται με τους καθρέφτες. Ο Ήρωνας στη μελέτη του για το φως αναφέρει ότι τα αποτελέσματα της όρασης από τις ακτίνες φωτός εκπορεύονται από τα μάτια. Πιστεύει ότι αυτές οι ακτίνες ταξιδεύουν με άπειρη ταχύτητα.Ο Ήρωνας έγραψε πολλά σπουδαία πράγματα πάνω στη Μηχανική . Έδωσε μεθόδους ανύψωσης μεγάλων σε βάρος αντικειμένων καθώς επίσης κατασκεύασε αυτόματα μηχανήματα και υδραυλικά ρολόγια. Είναι ο πρώτος που κατασκεύασε
ατμοκίνητη μηχανή. Γνωστή είναι επίσης η Κρήνη του Ήρωνα μία συσκευή με την οποία δημιουργείται πίδακας με την δύναμη πιεσμένου αέρα που προέρχεται από ροή νερού μέσα σε κλειστό χώρο.
ΥΠΑΤΙΑ
Αλεξάνδρεια 370 μ.Χ. - 415 μ.Χ.
Η Υπατία υπήρξε από τις πιο εξιδανικευμένες μορφές της επιστήμης. Ήταν κόρη του
Θέωνα, την γνωρίζουμε δε μέσα από τα γράμματά της. Υπήρξε πολυταξιδεμένη. Αλληλογραφούσε με πολύ κόσμο από την περιοχή της Μεσογείου. Δίδαξε στην φιλοσοφική σχολή του της Αλεξάνδρειας μαθηματικά και φιλοσοφία. Διακρίθηκε στην Άλγεβρα στην Αστρονομία και τη Γεωμετρία. Εφηύρε ορισμένα εργαλεία όπως ένα όργανο για την διύλιση του νερού και την πλανισφαίρα.Πέθανε βίαια , πιθανόν συρόμενη μέσα στους δρόμους από ένα όχλο που την εκτέλεσε Με κελύφη από όστρακα. Περιγράφεται ο θάνατός της περισσότερο σαν πολιτική δολοφονία παρά σαν κάτι που έγινε από ένα εξοργισμένο όχλο. Υπονοείται ότι η Υπατία βρέθηκε στο μέσον ενός ανταγωνισμού ανάμεσα στον Κύριλο , αρχιεπίσκοπο της Αλεξάνδρειας, και του Ορέστη πολιτικό αρμόδιο της πόλης που τοποθετήθηκε σε αυτή τη θέση λίγο μετά τον Κύριλο. Η Υπατία ήταν με την πλευρά του Ορέστη. Η επιρροή της ήταν τόσο μεγάλη που υπονόμευσε τον Κύριλο και τον παρακίνησε εναντίον της επιφέροντας τελικά τον θάνατό της.
Αυτή έγραψε ότι οι δογματικές θρησκείες είναι λανθασμένες και από αυτοσεβασμό και μόνο δεν πρέπει να γίνονται αποδεκτές. Κράτησε το δικαίωμά σου από το να μη σκέφτεσαι καθόλου να σκέφτεσαι λάθος. Είναι φοβερό πράγμα να διδάσκεις δεισιδαιμονίες για αλήθειες.
ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 200 -284 μ.Χ.
Ο Διόφαντος εργάστηκε στα μέσα του 3ου αιώνα και είναι περισσότερο γνωστός για την
Αριθμητική του, εργασία πάνω στη θεωρία των αριθμών.Για την ζωή του Διόφαντου λίγα είναι γνωστά. Οι περισσότερες λεπτομέρειες που έχουμε (και αυτές δεν είναι βέβαιες) λένε ότι παντρεύτηκε σε ηλικία 33 ετών και απέκτησε ένα γιο ο οποίος πέθανε σε ηλικία 42 ετών και μόλις 4β χρόνια πριν το θάνατο του Διόφαντου σε ηλικία 84 ετών. Βασιζόμενοι σε αυτά τα στοιχεία συμπεραίνουμε ότι πέθανε το 284 μ.Χ.
Η Αριθμητική του είναι μία συλλογή από 130 προβλήματα όπου δίνει αριθμητικές λύσεις τόσο σε αριθμητικές παραστάσεις όσο και αόριστες εξισώσεις.
Η μέθοδος λύσεως των τελευταίων είναι τώρα γνωστή ως
Διοφαντική ανάλυση.Μόνο 6 από τα 13 αυθεντικά βιβλία υπάρχουν, τα άλλα πρέπει να χάθηκαν λίγο μετά την συγγραφή τους. Από τότε υπάρχουν πολλές Αραβικές μεταφράσεις όπως αυτή του
Abu’l Wafa αλλά και αυτή περιέχει στοιχεία από τα 6 βιβλία. Η σπουδαιότερη μετάφραση στα Λατινικά είναι αυτή του Bachet.Ο Διόφαντος δεν ασχολήθηκε με αρνητικές λύσεις ακόμα και στις δευτεροβάθμιες εξισώσεις, μία λύση του ήταν αρκετή. Να σκεφθεί κανείς ότι τα προβλήματα της Αριθμητικής είναι δευτεροβάθμιες εξισώσεις.
Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε αλγεβρικούς συμβολισμούς και εισήγαγε τον συμβολισμό του αγνώστου. Τέλος ο Διόφαντος αναφέρεται σε μία συλλογή θεωρημάτων που ονομάζεται
Πορίσματα αλλά το βιβλίο αυτό έχει ολοκληρωτικά χαθεί.
ΚΟΝΩΝ Ο ΣΑΜΙΟΣ
Σάμος 280 π.Χ. - Αλεξάνδρεια 220 π.Χ.
Ο Κόνων δούλευε σαν αστρονόμος στην αυλή του Πτολεμαίου του ΙΙΙ στην Αλεξάνδρεια. Ήταν δάσκαλος και στενός φίλος του Αρχιμήδη, οι δυο τους αντάλλαζαν μαθηματικές ιδέες. Ο Πάππος αναφέρει ότι η καμπύλη που είναι γνωστή σαν το σπιράλ του Αρχιμήδη ευρέθη από τον Κόνωνα παρόλο που χρησιμοποιήθηκε πιο πολύ από τον Αρχιμήδη.
Το τέταρτο βιβλίο του Απολλωνίου από την Πέργαμο που ασχολείται με τους κώνους στηρίχθηκε στην εργασία του Κόνωνα πάνω στο ίδιο θέμα. Η κύρια εργασία του Κόνωνα (χαμένη πια) περιελάμβανε 7 βιβλία αστρολογίας που αναφέρονταν σε παρατηρήσεις ηλιακών εκλείψεων, καθώς και την
Pros Thrasydaion που μελετούσε τα σημεία τομής δύο κώνων.Το 246 π.Χ. παρατήρησε ένα νέο αστερισμό που τον ονόμασε Πλόκαμο της Βερενίκης.
ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΥΡΗΝΕΙΑ
Κυρήνεια Λιβύης 276 π.Χ. - Αλεξάνδρεια 197 π.Χ.
Μετά από σπουδές στη Αλεξάνδρεια και την Αθήνα κοντά στον Καλλίμαχο και τον Λυσανία έγινε διευθυντής της βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας. Εργάσθηκε πάνω στη Γεωμετρία και στους πρώτους αριθμούς. Η απλή μέθοδος του Ερατοσθένη για την εύρεση των πρώτων αριθμών γνωστή σαν
κόσκινο του Ερατοσθένη χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα.Ο Ερατοσθένης επίσης μέτρησε με εκπληκτική ακρίβεια τον μεσημβρινό της γης συγκρίνοντας την ηλιακή σκιά το μεσοκαλόκαιρο μεταξύ του σημερινού Ασσουάν και της Αλεξάνδρειας. Έδωσε τον μεσημβρινό της γης ως 250000 στάδια, την απόσταση της σελήνης 780000 στάδια και του Ηλίου 804000000 στάδια.
Μέτρησε την κλίση του άξονα της γης επίσης με μεγάλη ακρίβεια βρίσκοντας την τιμή των 23ο 51΄και 15΄΄. Τέλος έφτιαξε ένα κατάλογο που περιελάμβανε 675 πλανήτες.
Ο Ερατοσθένης τυφλώθηκε σε μεγάλη ηλικία και λέγεται ότι αυτοκτόνησε κάνοντας απεργία πείνας.
ΜΕΝΕΛΑΟΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 70 -
130 μ.Χ.Από τα πολλά βιβλία του Μενελάου μόνο η
Σφαιρική έχει διασωθεί.Ασχολείται με σφαιρικά τρίγωνα και την εφαρμογή τους στην αστρονομία. Ήταν ο πρώτος που κατέγραψε τον ορισμό το σφαιρικού τριγώνου.
Στο Ι βιβλίου Σφαιρικής έθεσε τις βάσεις της χρήσης σφαιρικών τριγώνων όπως ο Ευκλείδης των τριγώνων του επιπέδου. Στο ΙΙ βιβλίο εφαρμόζει την σφαιρική τριγωνομετρία στην αστρονομία. Στο ΙΙΙ βιβλίο ασχολείται με την σφαιρική τριγωνομετρία και περιλαμβάνει και το περίφημο θεώρημα γνωστό ως Θεώρημα του Μενελάου.
Παρόλο που γνωρίζουμε λίγα για την ζωή του ο Πτολεμαίος καταγράφει αστρονομικές παρατηρήσεις που έγιναν στη Ρώμη το 98 μ.Χ. από τον Μενέλαο.
ΠΑΠΠΟΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 290-350 μ.Χ.
Ο Πάππος
είναι ο τελευταίος από τους μεγάλους Έλληνες γεωμέτρες και αυτός του οποίου η θεωρία καθιερώθηκε ως η βάση της σύγχρονης γεωμετρίας.Η κυριότερη εργασία του στη Γεωμετρία είναι η Συναγωγή (340) μία συλλογή μαθηματικών συγγραμμάτων σε οκτώ βιβλία. Το Ι βιβλίο καλύπτει την αριθμητική αλλά έχει χαθεί. Το ΙΙ βιβλίο έχει και αυτό χαθεί το περισσότερο το δε εναπομείναν ασχολείται με μεγάλους αριθμούς. Στο ΙΙΙ βιβλίο ερμηνεύει τις έννοιες της αριθμητικής γεωμετρίας και αρμονίας με ένα απλό ημικύκλιο. Επίσης αποδεικνύει πως καθένα από τα πέντε κανονικά πολύεδρα μπορεί να είναι εγγεγραμμένο σε μία σφαίρα.
Το ΙV βιβλίο του περιέχει καμπύλες περιλαμβανομένου του σπιράλ του Αρχιμήδη, τον τετραγωνισμό του κύκλου του Ιππία και τις μεθόδους τριχοτόμησης. Το V βιβλίο συγκρίνει εμβαδά σχημάτων με ίσες περιμέτρους και όγκους στερεών με ίσα εμβαδά επιφανειών. Στα βιβλία VI & VII μελετά βιβλία άλλων συγγραφέων όπως του Απολλωνίου , Ευκλείδη , Ερατοσθένη , Αρίσταρχου κ.λ.π. Το VIII βιβλίο ασχολείται με την Μηχανική.
ΥΨΙΚΛΗΣ Ο ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΥΣ
Αλεξάνδρεια 180 π.Χ. - 120 π.Χ.
Ο Υψικλής
έγραψε διατριβή επί των κανονικών πολυέδρων. Είναι ουσιαστικά ο συγγραφέας του 14ου βιβλίου των Στοιχείων του Ευκλείδη που ασχολείται με την εγγραφή κανονικών στερεών στην σφαίρα.Σε αυτή την εργασία του αποδεικνύει ορισμένα αποτελέσματα του Απολλωνίου. ΄Εχει σχολαστικά μελετήσει την πραγματεία του Απολλωνίου επί της εγγραφής δωδεκαέδρου και εικοσαέδρου στην ίδια σφαίρα και προσπαθεί να την βελτιώσει.
Έγραψε επίσης για την κίνηση των πλανητών. Στην εργασία αυτή ήταν ο πρώτος που χώρισε τον ζωδιακό σε 360
0 .
ΚΛΑΥΔΙΟΣ ΠΤΟΛΕΜΑΙΟΣ
Αίγυπτος 85 μ.Χ. - Αλεξάνδρεια 165μ.Χ.
Σύμφωνα με τις πληροφορίες που έχουμε υπήρξε ένας από τους πιο μεγάλους αστρονόμους και γεωμέτρες της εποχής του με μεγάλη επιρροή. Ο Πτολεμαίος ανέπτυξε την γεωκεντρική θεωρία που επικράτησε για 1400 χρόνια. Πιθανόν πέρασε την περισσότερη ζωή του στην Αλεξάνδρεια όπου κατά την διάρκεια των ετών 127-141 μ.Χ. έκανε πολλές αστρονομικές παρατηρήσεις.
Οι πλέον σημαντικές εργασίες του Πτολεμαίου είναι η
Αλμαγέστη και η Γεωγραφία.Η Αλμγέστη είναι η πρώτη των εργασιών του και δίνει μαθηματικές λεπτομέρειες για Τις κινήσεις του Ήλιου, Σελήνης και πλανητών. Ο Πτολεμαίος έκανε την πιο πρωτότυπη συνεισφορά παρουσιάζοντας λεπτομέρειες για τις κινήσεις καθενός των Πλανητών. Η Αλμαγέστη δεν αντικατεστάθη έως τον 1ο αιώνα μετά τον Κοπέρνικο Οπότε παρουσιάστηκε η ηλιοκεντρική θεωρία το 1543.
Τα γεωμετρικά μοντέλα του Πτολεμαίου χρησιμοποιήθηκαν μόνο για να προείπουν Τις θέσεις αυτών των σωμάτων χρησιμοποιώντας συνδυασμούς των κύκλων γνωστούς. Ως επικύκλια μέσα στα πλαίσια ενός συστήματος με κέντρο την Γη που είχε αναπτύξει ο Αριστοτέλης.
Ο Πτολεμαίος επινόησε νέες γεωμετρικές αποδείξεις και θεωρήματα. Απέδειξε χρησιμοποιώντας χορδές κύκλου και εγγεγραμμένης γωνίας 360ο την προσέγγιση του π=3,14166.
Στο βιβλίο του που τιτλοφορείται
Ανάλυμμα αναφέρει τον σχεδιασμό σημείων πάνω στην ουράνια σφαίρα, ενώ στο Πλανισφαίριο αναφέρεται σε στερεογραφικό σχεδιασμό.Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις εργασίες των παραπάνω μαθηματικών σας παραπέμπουμε στις παρακάτω σελίδες του παγκόσμιου ιστού:
http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk
http://jwilson.coe.uga.edu/emt725/Heron/HeronProofGeom.html.http://www.math.bme.hu/mathhist/BigPictures/EuclidTheorem.gif.
http://jwilson.coe.uga.edu/emt725/Heron/heron.html.