» «
ספרות הודיות-ערביות
מי המציאו את ספרות החשבון?
איך הגיעו הספרות הערביות לחשבון בכל העולם?
מי הביא את ספרות החשבון הערביות למערב?


מה מקורם של עשרת הסימנים (9,8,7,6,5,4,3,2,1,0) המוכרים כל כך בחשבון?
האם הן ספרות ערביות, כמו שמכנים אותן לא פעם?

ובכן, ספרות החשבון שהן כה חשובות במתמטיקה העולמית, נקראות כיום ספרות הודיות-ערביות או הינדו-ערביות. השיטה העשרונית היא עתיקה מאד ומופיעה אפילו בתנ"ך, אבל את ספרות החשבון ואת שיטת הספירה שבהן משתמש העולם כולו אנו חבים להודים. הם גם היו הראשונים שהקצו סימן למספר אפס. שיטת סימון הספרות ההודיות חוללה מהפכה בחישובים המתמטיים ואפשרה לראשונה חישובים במספרים גדולים מאד. החידוש בשיטת הספרות הזו היה הייצוג של המספרים על ידי מיקומה של הספרה, מיחידות ועשרות, מאות, אלפים וכן הלאה.. עובדה זו פישטה את השימוש במספרים וקידמה את המתמטיקה באופן משמעותי.

מההודים למדו את הספרות הללו מתמטיקאים ומדענים ערביים. ספר בערבית שפרסם במאה ה-8 המתמטיקאי הפרסי הנודע וממציא האלגוריתם מוחמד אבן מוסא אל-ח'ואריזמי, הביא לאימוץ ספרות החשבון ההודיות באופן משמעותי בידי הערבים. ח'ואריזמי היה זה שהכניסה לשימוש בעולם המדע הערבי, המדע המתקדם ביותר של ימי הביניים. הוא גם הטמיע את ספרת האפס, שהפכה להיות מהחשובות והשימושיות במתמטיקה העשרונית ובמדע.

כ-300 שנה לאחר מכן, כשכבשו במאה ה-11 המורים (ערבים מצפון אפריקה) את ספרד, הם הביאו את הספרות לאירופה. בתחילת המאה ה-13 השתמש בהן המתמטיקאי האיטלקי הידוע לאונרדו פיבונאצ'י ב"ספר החשבונייה" (Liber abbaci) שפירסם. כך, בדיוק בשלב שבו אירופה הופכת למרכז מדעי ותרבותי, יהיה זה פיבונאצ'י שיפיץ את הספרות ההודיות ערביות לשימוש באירופה ובכך ידחוף להחלפה סופית של הספרות הרומיות, המיושנות והלא יעילות לחישובים מורכבים. ובכך הם יהפכו לספרות החשבון שבהן משתמשים בעולם כולו עד היום.

כדי להבין את גודל החידוש בשיטת הספירה ההינדו-ערבית, המייחסת משמעות למיקום הספרה במספר, נשווה אותה לשיטת הספירה הרומית שהייתה פופולרית ביותר בעולם באותה התקופה.
השיטה הרומית התבססה על עיקרון ההקבצה לפיו יש לחבר את הספרות המוצגות לקבלת המספר הסופי, בשיטה זו למיקום הספרות אין השפעה על המספר עצמו. לדוגמא בספרות רומיות המספר 18 נכתב כך: XVIII. האות X - מייצגת את המספר 10. האות V - מייצגת את המספר 5. והאות I - מייצגת את המספר 1. שיטת ההקבצה משמעותה שהמספר XVIII מיוצג על ידי חיבור הספרות X+V+I+I+I, כלומר, 10+5+1+1+1, ותוצאת חיבור הספרות היא המספר המיוצג ובמקרה שלנו - 18.

ישנן כמה בעיות בשיטת הספרות הרומית, אחת מהם היא שהיא מקשה מאוד על שימוש במספרים גדולים, לדוגמא המספר 1888 יכתב בספרות רומיות כ-MDCCCLXXXVIII. לעומת זאת בשיטת הספירה ההינדו-ערבית, הספרות מקבלות משקל שונה בגלל המיקום שלהם. ספרה במיקום 2 תקבל אפס אחד נוסף, ספרה במיקום 3 תקבל 2 אפסים, ספרה במיקום 4 תקבל 3 אפסים וכן הלאה. לדוגמא הסימון 1888 משמעותו בעצם 1000+800+80+8. ומובן מדוע השימוש בספרות ההודיות-ערביות, מבוססות המיקום, נוח יותר להבנה, לכתיבה ולביצוע חישובים מתמטיים, בהשוואה לשיטה הרומית.


הנה סרטון שמספר על הספרות ההודיות-ערביות:

http://youtu.be/gulApUKih2w?t=1m34s


תרומתו של פיבונאצ'י:

http://youtu.be/03uC9bhX0Rc


מצגת וידאו שמלמדת על הספרות ההודיות-ערביות:

http://youtu.be/gs4DCei79N8


והסבר להיגיון שבספרות, כשבכל אחת יש את מספר הזוויות שהיא מציינת:

http://youtu.be/XvekfZ0uTpc


תולדות החשבון או ההיסטוריה של המתמטיקה, שמראה את חשיבותן בהתפתחות המדע הזה:

http://youtu.be/cy-8lPVKLIo
מלבן הזהב
מהו מלבן הזהב?



מסתבר שאם היו אנשים רבים ומגוונים מכל העולם והתקופות נשאלים איזה מרובע מבין מספר מרובעים שלפניהם הוא היפה והנעים ביותר לעין, היו בוחרים רובם ככולם במלבן הזהב. מלבן הזהב הוא מלבן שהיחס בין אורכו לרוחבו הוא יחס שזכה גם הוא לכינוי יחס הזהב. כשהאורך של מלבן גדול פי בערך 1.618 מהרוחב שלו, מתקיים יחס מושלם ביניהם והוא נקרא מלבן הזהב. מלבן הזהב מוכיח שהיופי הוא אובייקטיבי, כלומר לא תלוי בתקופה, תרבות או אמונה.

כיוון שיחס הזהב הוא כה יפה ומושלם בעיני המתבוננים, הוא זכה לכינוי 'הפרופורציה האלוהית'. אלא שיחס הזהב נמצא כנכון ומתאים לא רק באומנות שעשה האדם, אלא קודם כל בטבע עצמו. כי מעולם הטבע הגיע יחס הזהב והמספר פי לעולם האומנות. ומאז ומתמיד הוא מופיע באדריכלות, במבנים המושלמים והיפים בהיסטוריה, ובאומנות - ברבים מהציורים שבהם יש יחס פרופורציוני בין גדלים שונים.

עמים קדומים כמו היוונים הקדמונים והמצרים הקדמונים התייחסו למלבן הזהב כשיא היופי האסתטי ותכננו לפיו מבנים מהיפים ביותר בעולם העתיק. בין המבנים שבנויים בהקפדה של יחס הזהב או מלבן הזהב, ניתן למצוא את הפירמידות במצרים, הפרתנון שבאקרופוליס של אתונה הטאג' מהאל שבהודו.


הנה מלבן הזהב שיוצר את הספירלות המיוחדות כל כך על פי יחס הזהב:

http://youtu.be/kkGeOWYOFoA


המתמטיקה של יחס הזהב - הסבר יפה בעברית:

https://youtu.be/co2k2bcZ1h0


ההופעות הרבות של יחס הזהב ומלבן הזהב:

http://youtu.be/0hvD5kLqjuw


והמקומות המפתיעים מסביב שבהם ניתן לפגוש אותו:

https://youtu.be/RqqErDSLtwE?long=yes
יחס הזהב
מהו יחס הזהב או חיתוך הזהב?



מדהים שחשבון יכול להיות קשור ליופי, לא?

אינכם מאמינים? - את יחס הזהב גילה ככל הנראה אחד מתלמידיו של הפילוסוף היווני פִּיתָגוֹרַס לפני כ-2,500 שנה. הוא שם לב שבני האדם הכי אוהבים צורה של מלבן שהיחס בין צלעותיו הוא יחס חשבוני של 1 ל-1.618. היחס הזה שיוצר "מלבן הזהב", יחס שמתקבל מחלוקת האורך שלו ברוחבו, התגלה כיפה בעיני אנשים בכל העולם. זהו "יחס הזהב" או "חיתוך הזהב", שמופיע במקומות רבים ובלתי-צפויים.

מאז הסתבר במחקרים שאם היו אנשים רבים ומגוונים מכל העולם והתקופות נשאלים איזה מרובע מבין מספר מרובעים שלפניהם הוא היפה והנעים ביותר לעין, רובם ככולם היו בוחרים במלבן הזהב. זה מראה שהיופי הוא אובייקטיבי, כלומר לא תלוי בתקופה, תרבות או אמונה.

ואכן, יחס הזהב, שיש שהמכנים גם "חתך הזהב", הוא יחס מתמטי שהמדע והאמנות עוסקים בו כבר מאות בשנים. תלמידי המתמטיקה מכירים אותו בתור המספר האי רציונלי שמסומן באות היוונית 'פִי' (φ). זהו מספר שמתחיל ב-1.6180339887 אבל הוא מכיל מספר אינסופי של ספרות אחרי הנקודה העשרונית.

יחס הזהב, שתואר לראשונה לפני כ-2,300 שנים בספר "יסודות" של אוקלידס, כונה אז "יחס קיצוני וממוצע". בתקופת הרנסאנס נכתבו מחקרים וספרים על "יחס הזהב" והוא קיבל את הכינוי "הפרופורציה האלוהית". בנו לפיו מבנים מפוארים, יצרו יצירות אמנות נשגבות, הלחינו מוסיקה ובמיוחד ראו אותו בטבע, כמעט בכל מקום.

התבוננות במלבן הזהב ממלאת בני האדם בתחושה של יופי ופרופורציה. כשמחלקים את אורכו של מלבן הזהב ברוחבו מקבלים את "יחס הזהב". היוונים הקדמונים והמצרים הקדמונים התייחסו אליו כשיא היופי האסתטי ותכננו לפיו מבנים מהיפים ביותר בעולם העתיק, כולל הפירמידות במצרים והפרתנון שבאקרופוליס של אתונה. באומנות מופיע יחס הזהב ברבים מהציורים שבהם יש יחס פרופורציוני בין גדלים שונים.

כאמור, בנוסף לאמנות, אדריכלות ותחומי אסתטיקה אחרים שמשתמשים לא מעט ביחס הזהב, גם בטבע ניתן לראותו, במבנים של קונכיות ושבלולים, בסידור העלים מסביב לגבעולים, במערבולות, סופות טורנדו ועד לגלקסיות חלזוניות.

יש גם טענה שיחס הזהב הוא שמסביר את העובדה שאנו שכולנו מזהים את אותן פנים יפות ומבנה גוף יפה. כאן כמובן שיש מחלוקות, כי הוכח לא פעם שגם אם פנים שבנויות על פי יחס הזהב הן יפות, הרבה פנים שנחשבים יפים בקרב הציבור, כמו מרילין מונרו למשל, לא מחולקים על פי יחס הזהב.. האם הם מכוערים?


הנה סרטון שמציג את יחס הזהב והקשר בינו לבין מה שאנו רואים כיופי:

http://youtu.be/_cIlomNxxig


יחס הזהב דרך סדרת פיבונאצ'י, שבין כל שני מספרים בה יש יחס הנוטה ליחס הזהב:

http://youtu.be/z5RWfXTd3QU


איך יחס הזהב בונה את המלבנים שהקשתות שעוברות בהם יוצרות את סדרת פיבונאצ'י:

http://youtu.be/kkGeOWYOFoA


ההקשרים השונים של פי ויחס הזהב:

http://youtu.be/0hvD5kLqjuw


וסרט תיעודי על יחס הזהב:

https://youtu.be/gLml9nltl6M?long=yes
לאונרדו פיבונצי
מי היה פיבונאצ'י ובאיזו סדרה הוא שיחק?



לאונרדו דה פיזה, מתמטיקאי מהעיר פיזה, כונה פשוט "פיבונאצ'י". פיבונאצ'י הוא זה שהביא לאירופה את הספרות ההודיות-ערביות, במקום הספרות הרומיות ששימשו את האירופאים עד אז. האמת היא שהעיסוק שלו בדברים שהסביבה לא הבינה, הוציא לו שם של ברנש מוזר. גם חתימתו בתור "הטייל" הוציאה לו שם של שוטה, שכן המילה משמשת גם לשוטים.

אך הוא עצמו עסק במתמטיקה מורכבת במיוחד. בהמשך חייו הוא אכן תרם למתמטיקה ולמדע את תרומתו האדירה, כשזיהה את "סדרת פיבונאצ'י", סדרת מספרים מופלאה שכל מספר הוא סכום הקודמים לו.

הצגת הסדרה וההגיון שבה פתחו פתח לזיהוי היחסים המדהימים שבין יופיים של הטבע והאמנות לבין הסדר המתמטי המדהים שבהם, סדר שהוגדר על ידי רבים כלא פחות מאשר "הפרופורציה האלוהית" (ראו באאוריקה בתגית "סדרת פיבונאצ'י"). בפשטות נאמר שזוהי סדרת מספרים שאם נחלק כל מספר בה במספר שקדם לו, נלך ונתקרב למספר 1.618. זהו המספר הידוע במתמטיקה, מאז היוונים הקדמונים, בתור "פיי" ("Phi"). אנו קוראים לו יחס הזהב והיוונים קשרו אותו אל היופי המושלם.

פיבונאצ'י הסביר שבמיני פרחים שונים ובאיצטרובלים - לאן שהביט הוא גילה בטבע את הצורות של הסדרה המתמטית שהציג. הוא גם זיהה את "מלבן הזהב" שנמצא בזרעי החמניות, בקונכיות, שבלולים, בצמחים סוקולנטיים, מיצירות אמנות ועד גלקסיות חלזוניות. חוקרים רבים אחריו גילו עד כמה נמצאים סדרת פיבונאצ'י ויחס הזהב בכל מקום.

כיום נחשב פיבונאצ'י בעיני רבים לגדול המתמטיקאים של ימי הביניים.


הנה סיפורו של פיבונאצי והסדרה המתמטית המופלאה שמצא:

https://youtu.be/EAXKR-H_bS0?t=8s


סרטון על לאונרדו פיבונצ'י:

http://youtu.be/wTlw7fNcO-0


הסבר לסדרת פיבונצ'י:

http://youtu.be/z5RWfXTd3QU


וסרט תיעודי על לאונרדו פיבונצ'י:

https://youtu.be/O2wU-HT7FiM?long=yes

לאונרדו פיבונאצ'י

הפרופורציה האלוהית
מהי הפרופורציה האלוהית?



זה קרה בשנת 1202 כשמתמטיקאי קדום ורב זכויות סיפר את סיפור הארנבים, שמולידים צאצא אחד בכל חודש ומתרבים בקצב לוגריתמי. הוא הציג לעולם סדרת מספרים שסכום כל שני מספרים עוקבים בה יהיה המספר הבא. אבל הסדרה הזו צפנה סודות נוספים ומדהימים. תוכלו ללמוד עליהם לעומק באאוריקה, בתגית "סדרת פיבונאצ'י".

אבל המעניין הוא שכמעט מבלי משים חשף פיבונאצ'י בתגלית שלו את אחד מסודות האסתטיקה המעניינים בהיסטוריה. הוא גילה שיופי ומתמטיקה הלכו במשך אלפי שנים יד ביד, כשאמנים, אדריכלים ויוצרים מכל הזמנים אחזו בתפיסת יופי ואסתטיקה דומים, מבלי לתאם זאת ביניהם. ועוד יותר, הוא זיהה שהתפיסה הזו טבעית ומשותפת לכל בני האדם, בלי הבדל של תרבות, מקום וזמן. בכל כיוון שאליו נפנה מבט, נוכל לראות את אצבע אלוהים, או לפחות את מודל היופי שהוא יצר בטבע ושבאופן בלתי תלוי אימצו כל התרבויות העתיקות. מקונכיות וחלזונות, דרך פרחים ואיצטרובלים ועד לגלקסיות שלמות - הטבע מוצף ביחס הזהב שגילה פיבונאצ'י. מסתבר שהמתמטיקה גילתה את הדרך היעילה ביותר לשכפול של תאים ולתנועה בחלל וזו, אם תרצו, יצרה פרופורציה שכולה אצבע אלוהים.


הנה הפרופורציה האלוהית שהלכה והתגלתה מאז פיבונאצ'י:

http://youtu.be/03uC9bhX0Rc


הנה ההופעות הרבות של הפרופורציה האלוהית בעולם:

http://youtu.be/0hvD5kLqjuw


הנה נסיון לבחון את המונה ליזה וכיצד יצר לאונרדו, כמו אמנים רבים, תמונה עם פרופורציות מושלמות שלמד מהטבע:

http://youtu.be/JFTSAjZEqPw


הסבר של הפרופורציה האלוהית וטענה די מוזרה שמסתירים אותה מהציבור:

http://youtu.be/4VrcO6JaMrM


וסרטון תיעודי על המתמטיקה המופלאה של פיבונאצ'י שמייצרת את היופי הזה:

https://youtu.be/keLN89CWZ-A?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.