5.Математические знания.

В рассматриваемую эпоху математические знания развивались в сле­дующих основных направлениях.

Во-первых, расширяются пределы считаемых предметов, по­являются словесные обозначения для чисел свыше 100 единиц - с на­чала до 1000, а затем вплоть до 10 000.

Во-вторых, закладываются предпосылки позиционной систе­мы счисления. Они состояли в совершенствовании умения считать не единицами, а сразу некоторым набором единиц (4, 5, чаще всего 10). Когда нужно было пересчитать большое количество одинаковых предметов (например, стадо скота), применялся так называемый групповой счет. Такой счет вело несколько человек: один — вел счет единицам, второй — десяткам, третий — сотням (наблюдения Н.Н. Миклухо-Маклая1). Развитие хозяйства, торговли требовало не просто умения считать, но и умения сохранять на длительное время или передавать на расстояния результаты счета (очень часто — боль­шие числа). Для этого применялись известные еще с древнейших времен бирки, шнуры, нарезки или узлы, на которых уже обозначаются не только единицы, но и группы единиц (по 4,5,10,20 единиц). По сути, формировался прообраз различных систем счисления.

В-третьих, формируются простейшие геометрические аб­стракции — прямой линии, угла, объема и др. Развитие земледелия, отношений земельной собственности требуют умения измерять рас­стояния, площади земельных участков (отсюда и происхождение слова «геометрия» — от древнегреческого «землемерие»). Развитие строительного дела, гончарного производства, распределение уро­жая зерновых и проч. требовало умения определять объемы Тел. В строительстве было необходимо уметь проводить прямые горизон­тальные и вертикальные линии, строить прямые углы и т.д. Натяну­тая веревка служила прообразом представления о геометрической прямой линии. Одним из важнейших свидетельств освоения челове­ком геометрических абстракций является зафиксированный археологами бурный всплеск использования геометрических орнаментов на сосудах, ткани, одежде. Геометрическая отвлеченность начинает превалировать в художественной изобразительной деятельности, передаче изображений животных, растений, человека.

На Древнем Востоке математика получила особое развитие в Месопотамии. Математика развивалась как средство решения повседневных практических задач, возникавших в царских храмовых хозяйствах (землемерие, вычисление объемов строительных и земля­ных работ, распределение продуктов между большим числом людей и др.). Найдено более сотни клинописных математических текстов, которые относятся к эпохе Древневавилонского царства (1894-1595 гг. до н.э.). Их расшифровка (Варден Ван Дер Б.Л. и др.) показа­ла, что в то время уже были освоены операции умножения, определения

обратных величин, квадратов и кубов чисел, существовали таб­лицы с типичными задачами на вычисление, которые заучивали наизусть. Математики Древнего Вавилона уже оперировали позиционной системой счисления (в которой цифра имеет разное значение в зависимости от занимаемого ею места в составе числа). Система счисления была шестидесятеричной. Жителям Древнего Вавилона были известны приближенные значения отношения диаго­нали квадрата к его стороне (√2 они считали равным приблизительно 1,24; число π— приблизительно равным 3,125).

Вавилонская математика поднялась до алгебраического уровня, оперируя не числом конкретных предметов (людей, скота, камней и проч.), а числом вообще, числом как абстракцией. При этом числа рассматривались как некий символ иной, высшей реальности (наряду! с множеством других символов такой высшей реальности). Но у древ­них вавилонян, по-видимому, еще не было свойственного древнегре­ческой математике представления о Числах как некоторой абстрактной реальности, находящейся в особой связи с материальным миром. Поэтому у них не вызывали мировоззренческих проблем вопросы о природе несоизмеримых отношений и иррациональных чисел.

На современном математическом языке те типовые задачи, которые могли решать вавилоняне, выглядят следующим образом:

Алгебра и арифметика:

уравнения с одним неизвестным:

АХ=В; Х2=А; Х2±АХ=В; Х3=А; Х2(Х+1)=А;

системы уравнений с двумя неизвестными

ХY=B, X±Y=A;

Х2+Y2=B, X±Y=A;

им были известны следующие формулы:

(А+В)2=А2+2АВ+В2

(А+В)(А-В)=А2-В2

1+2+4+…+2n=2n+(2n-1)

12+22+32+…+N2=(⅓+⅔N)(1+2+3+…+N)

и суммирование арифметических прогрессии.

Геометрия:

пропорциональность для параллельных прямых;

теорема Пифагора;

площадь треугольника и трапеции;

площадь круга ≈ 3R2;

длина окружности ≈6π;

объем призмы и цилиндра;

объем усеченного конуса они считали по неправильной формуле:

½(3R2 + 3r2) (на самом деле он равен ⅓(R2 - r2)).

Объем усеченной пирамиды с высотой H, квадратным верхним (В) и нижним (А) основаниями они определяли по неправильной формуле: ½(А2 + B2); на самом деле он равен ⅓ (А2 + АВ + B2)Н.

Основная общая особенность и общий исторический недостаток древневосточной математики — ее преимущественно рецептурный, алгоритмический, вычислительный характер. Математики Древнего Востока даже не пытались доказывать истинность тех вычислитель­ных формул, которые они использовали для решения конкретных практических задач. Все такие формулы строились в виде предписа­ний: «делай так-то и так-то». Потому и обучение математике состояло в механическом зазубривании и заучивании веками не изменявшихся способов решения типовых задач. Идеи математического доказатель­ства в древневосточной математике еще не было.

Вместе с тем у древних вавилонян уже складывались отдельные предпосылки становления математического доказательства. Они со­стояли в процедуре сведения сложных математических задач к про­шлым (типовым) задачам, а также в таком подборе задач, который позволял осуществлять проверку правильности решения.

Формирование первых естественнонаучных программ.

1.Великое открытие элеатов.

Особое место в истории античной культуры занимает элейская школа. Представителям ее принадлежит великое открытие - нали­чие противоречия между двумя картинами мира в сознании человека;

одна из них - это та, которая получена посредством органов чувств, через наблюдение; другая - та, которая получена с помощью разум логики, рационального мышления.

Основоположником элейской школы (г. Элея на юге Италии) бы Ксенофан - один из первых рационалистических критиков мифологического мировоззрения. Но слава Элеи, ранее совсем неприметного города на юге Италии, связана с именами Парменида и Зенона великих представителей этой философской школы.

Парменид и его последователи убедительно показали, что результатом человеческого познания является не одна, а две различные кд тины мира -чувства дают одну картину мира, а разум - другую, причем эти картины мира могут быть принципиально противоположна Легендарные апории Зенона, собственно говоря, и посвящены об снованию и доказательству существования этих двух различных картин мира. Установление качественного различия между отражением мира разумом и чувствами (мышлением и ощущением, логическим чувственно-образным) было величайшим научно-философским открытием. Оно со всей силой и значимостью поставил вопрос о том, как возможно научное познание мира и возможно ли оно вообще. В эпоху сама возможность научного познания мира отнюдь не были самоочевидной. Немало мыслителей сомневалось в возможности естественнонаучного (и философского) познания мира. Идея познаемости мира буквально выстрадана человечеством.