История развития математики на Земле

Департамент  образования Владимирской области.

Муниципальное общеобразовательное  учреждение –

Средняя общеобразовательная  школа № 6

 

 

 

 

 

 

Реферат

на тему

«История развития математики на Земле»

 

 

 

                                                                                 

 

 

 

 

 Ученика  8 класса «Б»

                                             Карякина Павла                                                                           

                                            Руководитель –  Шубина И.  Н.                                                    

 

Муром 2010

Математика - царица наук, арифметика – царица математики.  
                                                К. Гаусс  
 

Геометрия –  это наука хорошо измерять.  
                                       
                                              П. Рамус 
                                                                                       

Вдохновение нужно  в геометрии, как и в поэзии.  
                                              А . С. Пушкин

 

 

 

 

 

 

 

  

                            

                     

 

 

 

 

 

 

 

 Содержание:   

       Вступление                                                

1. Арифметика каменного века
2. Числа начинают получать имена              
3. Великолепная семерка
4. Живая счетная машина
5. Сорок и шестьдесят
6. Операции над числами
7. Дюжины и гроссы
8. Первые цифры
9. Как в древности выполняли арифметические действия 
10. Абак и пальцевый счет

Заключение

Приложение. Рисунки

 

 

 

 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

Каждый день на уроках математики мы узнаем о свойствах чисел и фигур, решаем уравнения, задачи, строим графики, учимся складывать десятичные и обыкновенные дроби и т.д. Но кто и когда придумал цифры, стал  выполнять над ними арифметические действия, кто дал им имена, кем и когда были придуманы дроби, где впервые стали решать задачи с помощью уравнений, когда возникли отрицательные числа, - про все это я постараюсь дать ответы в своем реферате. 
          Для этого нам придется побывать и на стойбищах первобытных людей и на островах Океании, заглянуть в Древние Египет и Вавилон, заглянем в первую книгу по математике в Древней Руси, написанную Кирике  Новгородцем, в « Арифметику » Леонтия Магницкого, которую чуть ли не наизусть знал великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов.          

1. АРИФМЕТИКА КАМЕННОГО ВЕКА

      Люди научились считать 25 – 30 тысяч лет тому назад. Несколько десятков лет назад ученые – археологи обнаружили стойбища русских людей. В нем они нашли волчью кость, на которую древний охотник нанес 55 зарубок. Узор на кости состоял из одиннадцати групп, по пять зарубок в каждой. При этом первые пять групп он отделил от остальных круглой чертой. Позднее в Сибири и других местах были найдены сделанные в ту же далекую эпоху каменные орудия и украшения, на которых, то же были черточки и точки сгруппированные по 3, по 5, или по 7. Первыми понятиями математики, с которыми они столкнулись, были « меньше », « больше » и « столько же ». Если одно племя меняло пойманных им рыб на сделанные людьми другого племени каменные ножи, не нужно было считать, сколько принесли рыб и сколько ножей. Достаточно было положить рядом с каждой рыбой один нож, чтобы обмен состоялся.  Чтобы с успехом заниматься сельским хозяйством, понадобились арифметические знания. Без подсчёта дней трудно было определить, когда надо засевать поля, когда начинать полив, когда ждать потомства от животных. Надо было знать, сколько овец в стаде, сколько мешков зерна положено в амбаре.

    И вот более 8 тысяч  лет тому назад пастухи стали  делать из глины  кружки  – по одному на каждую овцу. Но в его стаде были не только овцы – он пас и коров, и коз, и ослов. Поэтому пришлось делать из глины и другие фигурки. Если овцы приносили приплод, пастух прибавлял к кружкам новые, а если часть овец шла на мясо, несколько кружков приходилось убирать. Так, ещё не умея считать, занимались древние люди арифметикой.

2. ЧИСЛА НАЧИНАЮТ ПОЛУЧАТЬ ИМЕНА

       Перекладывать каждый раз глиняные фигурки с места на место было довольно утомительным занятием. Удобнее было сначала пересчитать товары, а уж потом приступать к обмену. Но прошло много тысячелетий, прежде чем люди научились пересчитывать их. Для этого им пришлось придумать названия для чисел.

     Ученые считают, что  сначала название придумали числа  1 и 2. Когда римляне придумывали  имя числу 1, они исходили из того, что солнце на небе всегда одно - « солюс ». А название для числа 2 связано с предметами, встречающимися попарно, - крыльями, ушами и т. д. Но бывало, что числам 1 и 2 давали иные имена. Их называли « я » и « ты ». А всё, что шло после 2, называлось « много ». Но потом понадобилось называть и другие числа. И тут придумали замечательный выход: числа стали называть, повторяя несколько раз названия для единиц и двоек. Например, на языке папуасских племён числительное « один » звучит     «урапун », а числительное « два » - « окоза ». Число 3 они назвали « окоза – урапун », а число 4 – « окоза – окоза ». Так они дошли до числа 6, которое получило имя « окоза – окоза – окоза ». А дальше у них шло знакомое для нас слово - « много ».

     Позднее других получило имя числительное 3. А так как до того племена считали «один», «два», «много», то это новое числительное стали применять вместо слова «много». И сейчас мать, рассердившись на непослушного сына, говорит ему: « Что я, три раза должна повторять одно и то же!» Иногда числом три обозначали весь окружающий человека мир – его делили на земное, подземное и небесное царство. Поэтому число три стало у многих народов священным. Другие народы делили мир не по вертикали, а по горизонтали. Они знали четыре стороны света - восток, запад, север, юг, знали четыре главных ветра. У этих народов главную роль играло число четыре, а не число три. А вот слово для обозначения « тысячи » возникло 5 – 7 тысяч лет тому назад.

3. ВЕЛИКОЛЕПНАЯ СЕМЕРКА.

         Я уже  говорил, что папуасы после «окоза – окоза» говорили слово которое на их языке обозначало «много». Так было, вероятно, и у других народов. Во всяком случае, в русских поговорках и пословицах слово «семь» часто выступает в роли слова «много»: «Семеро одного не ждут», «Семь бед - один ответ», «Семь раз отмерь – один раз отрежь» и т.д.

      То, что 7 – число  особое люди считали очень  давно. Ведь еще древние охотники, а потом и древние земледельцы и скотоводы наблюдали за небом. Их внимание привлекало созвездие Большой Медведицы – изображение семи звезд этого созвездия часто встречаются на древнейших изделиях.

     Существовало ещё  более глубокая связь между  небом и «семеркой». Следя за  изменениями формы лунного диска,  люди заметили, что через семь  дней после новолуния на небе видна половина этого диска. А ещё через семь дней вся Луна сияет на полуночном небе. Проходит еще семь дней  -  и  опять остается половина диска, а еще через семь дней на ночном небе сияют только звезды, а Луны совсем не видно. Так пришли они к понятию о лунном месяце, состоящих из четырех семерок дней.

      Особенно чтили  число 7 на Древнем Востоке.  Несколько тысячелетий назад  между реками Тигром и Евфратом  жил народ Шумеры. Они обозначали  число 7 тем же знаком, что и  всю вселенную. Почему они так делали? Некоторые ученые думают, что они выражали этим числом  шесть главных направлений (вверх, вниз, вперед, назад, влево, вправо) да ещё то место, от которого идет этот отсчет. От шумеров и вавилонян семерки перешли к другим народам. Древние греки насчитывали, например, семь чудес света. Да и сейчас мы пользуемся семидневной неделей.     

4. ЖИВАЯ СЧЕТНАЯ МАШИНА.

       Чем больше зерна собирали с полей люди, чем многочисленнее становились их стада, тем большие числа становились им нужны. Нужны были названия позволяющие называть не единицы, а десятки и сотни. Если попробовать сказать слово « сто », пользуясь папуасскими названиями, придется пятьдесят раз повторять слово окоза.

      Поэтому был необходим совершенно новый подход и старый метод счёта вытеснил новый – счёт по пальцам. Пальцы оказались прекрасной вычислительной машиной. С их помощью можно было считать до 5, а если взять две руки то и до десяти. А в странах где люди ходили босиком то и до двадцати.

     А научившись считать по пальцам до десяти, люди сделали следующий шаг вперёд и стали считать десятками.   И если одни папуасские племена умели считать лишь до шести, то другие доходили в счёте до нескольких десятков. Только для этого приходилось приглашать сразу много счетчиков. Например, чтобы сосчитать всего – навсего до 30, пришлось бы работать трём папуасам. И сейчас есть племена, которые говорят « две руки » вмесо « десять » и « руки  и ноги » вместо « двадцать ».  А в Англии первые десять чисел называют общим именем – « пальцы »

5. СОРОК И ШЕСТЬДЕСЯТ.

      Скачок от десятка  к сотне был сделан не сразу.  Сначала следующим за десятью   узловым числом стало у одних  народов число 40, а у других  – 60.  Число сорок играло  важную роль в старо - русской  системе мер: в пуде считалось  40 фунтов, в бочке – 40 ведер и т.д. Но были народы, у которых в самой глубокой древности счет шел до шести. Когда они перешли на счет десятками, то особое имя у них получили не четыре, а шесть десятков. Так случилось у шумеров и древних вавилонян. От них почитания числа шестьдесят перешло к древним грекам. Во многих календарях считалось, что год состоит из 360,  то есть шести шестидесятков, дней. Но самое удивительное то, что следы счета шестидесятками сохранились до наших дней. Ведь до сих пор мы делим час на 60 минут, а минуту - 60 секунд. Окружность делим на 360 градусов, градус - на 60 минут, а минуту – на 60 секунд. Но потребность людей в больших числах росли и росли. Наступил момент, когда уже и 40, и 60, и даже 100 перестали казаться слишком большими числами. Тогда для того, чтобы сказать « очень много », стали говорить « сорок  сороков » или «шестьдесят  шестидесятков ». Шумеры называли шестьдесят шестидесятков словом «шар». Это слово стало воплощать у них идею Вселенной. А у народов пользующихся сотней, идею невообразимого   множества воплощала сотня сотен. В русском языке она получила название «тьма».  И сейчас, увидев большую толпу,  мы восклицаем: «Народу – тьма!»

6. ОПЕРАЦИЯ НАД ЧИСЛАМИ.

     С операциями сложения  и вычитания люди имели дело  задолго до того, как числа получили имена. Когда несколько сборщиков кореньев или рыболовов складывали в одно место свою добычу, они выполняли операцию сложения. Правда, при этом складывались не числа, а совокупности (или, как говорят математики, множество) предметов. А когда из собранных орехов часть шла в пищу, люди выполняли вычитание – запас орехов уменьшался. С операцией умножение люди познакомились, когда стали сеять хлеб и увидели, что собранный урожай в несколько раз больше, чем количество посеянных семян. Наконец, когда добытое на охоте мясо животных или собранные орехи делили поровну между всеми членами племени, выполняли операцию деления. Но должны были пройти тысячелетия, пока люди поняли, что складывать, вычитать, умножать и делить  можно не сами совокупности предметов, а  числа. Так люди узнали, что «два плюс два равно четыре». 

7. ДЮЖИНЫ И ГРОССЫ.

       Серьезным соперником  десятичной системы счета оказалась  двенадцатеричная. Вместо десятков  применяли при счете дюжины, то  есть группы из двенадцати  предметов. Во многих странах даже теперь некоторые товары, например вилки, ножи, ложки, продают дюжинами, то есть по двенадцать штук. А еще в начале двадцатого века в торговле применяли и дюжину дюжин, которую называли «гроссом», то есть «большой дюжиной». 

      Древние люди давно знали путь, который проходит Солнце за год по звездному небу. Когда они раздели год на двенадцать месяцев, то каждую часть этого пути назвали «домом Солнца». Так возникли созвездия Зодиака.

        Откуда же взялся этот интерес  к дюжине? Ответить на этот вопрос помогли ученым глиняные таблички, на  которых был написан самый древний шумерский счет. С удивлением обнаружили, что, хотя шумеры потом научились считать до таких громадных чисел, как 12.960.000 («шар шаров» - так называли это число), когда – то они считали не лучше, чем папуасы. Только вместо «урапун» и «окоза» у них были другие слова: «бе» и «ПЕШ».  И счет у них шел так, «бе»(то есть  один), «бе – бе»(то  есть два), «ПЕШ»(то есть три, « ПЕШ – бе» - четыре, число двенадцать имело имя « ПЕШ –ПЕШ – ПЕШ- ПЕШ». Такой счет можно объяснить, предположив, что шумеры считали в древности не по пальцам, а по суставам пальцев.

       Поскольку 12 было чтимым числом, то число, следующее за ним,  казалось чем – то излишним, чрезмерным. Несчастливым считался у шумеров и 13 месяц, который им приходилось время от времени вставлять в свой календарь, что бы согласовать лунные месяцы с солнечным годом. Отсюда, вероятно,  и пошел предрассудок, по которому число 13 считают несчастливым и называют его «чертовой дюжиной».

         Несколько раз совершались попытки  ввести двенадцатеричную систему  счисления, то есть вместо десятков  и сотен считать дюжинами и  гроссами. Однако дальше разговора  дело не пошло: непосильной оказалась задача переучить всех на новые обозначения и правила счета. Разумеется, победа  десятичной системы счисления над всеми соперницами объясняется тем, что у человека на каждой руке по пять пальцев. Но странные повороты делает история! Именно двоичная система счета оказалась самой полезной для современной техники. На основе двоичной системе работают современные быстродействующие вычислительные машины.

8. ПЕРВЫЕ ЦИФРЫ.

      И так, на папирусе  ли, на глине ли, на камне ли, но людям необходимо было изображать  числа. И тут был сделан весьма  важный шаг: люди догадались писать вместо группы единиц один знак.  Писать много раз один и тот же знак, разумеется, весьма неудобно. Поэтому постепенно отдельные знаки стали сливаться вместе. Так появились особые обозначения для чисел. Эти знаки уже были цифрами.