Nauka dla Społeczeństwa

28.03.2024
PL EN
07.03.2016 aktualizacja 07.03.2016

Na królowej kurz nie siada

Jeśli ktoś sądzi, że królowa nauk jest pomnikowo nudna i pokryta kurzem - powinien dać sobie szansę i sięgnąć po nową książkę "Liczby natury" Iana Stewarta. Po jej lekturze wiem, że matematyczny świat jest faktycznie pasjonujący - i zastanawiam się, dlaczego nauczyciele tak skutecznie to przede mną ukrywali.

Pisanie książki popularnonaukowej na temat matematyki może się wydawać karkołomnym wyzwaniem. Kiedy jednak bierze się za nie taki weteran jak Ian Stewart, czytam w ciemno. Autor książki oprowadza po świecie przyrody z ogromną swobodą, nie korzystając przy tym z żadnych liczb i wzorów.

Twierdzenie, że matematyka jest w przyrodzie wszechobecna, zakrawa na truizm (gdyby jednak laik miał tę sentencję rozwinąć, mogłoby się skończyć się na dukaniu). W tropieniu cykli i wzorów, w których się ona materializuje, Stewart jest bezlitośnie systematyczny. \"Regularny nocny ruch gwiazd jest wskazówką świadczącą o obrocie Ziemi. Obserwując fale i wydmy możemy wyciągać wnioski dotyczące praw przepływu wody, ruchu piasku i powietrza. Pręgi tygrysa i cętki hieny świadczą o tym, że wzrost biologiczny podlega regularnościom matematycznym. Tęcza związana jest z rozpraszaniem światła i pośrednio potwierdza to, że krople deszczu są kuliste. Księżycowe halo świadczy o kształcie kryształów lodu\".

Umysł człowieka jest z tym światem kompatybilny. Stanowiąc część świata przyrody - ewoluował tak, by wzory te odczytywać: rozpoznawać, klasyfikować i wykorzystywać. I właśnie to nazywamy matematyką. \"Organizując i systematyzując za pomocą matematyki nasze idee na temat wzorów, odkryliśmy wielką tajemnicę: wzory występujące w przyrodzie istnieją nie tylko po to, aby je podziwiać, stanowią one istotne wskazówki dotyczące reguł rządzących procesami przyrody\" - pisze Stewart.

Matematyka sprawdza się tam, gdzie inne, klasyczne narzędzia poznawania świata (teorie nauk przyrodniczych) same w sobie mogą nie wystarczać.

To nie wszystko. \"Jedną z najdziwniejszych, lecz jednocześniej najistotniejszych cech związku między matematyką i +światem rzeczywistym+ jest to, że dobra matematyka, niezależnie od swych źródeł, ostatecznie okazuje się użyteczna\" - podkreśla Stewart.

Mówiąc o matematyce \"utylitarnej\" autor książki przypomina początkowe, bezinteresowane zainteresowanie naukowców drganiami struny skrzypiec. Trzysta lat później ich żądza wiedzy doprowadziła do odkrycia fal radiowych i wynalezienia radia, radaru i telewizji.

Proces przekładania wiedzy matematycznej na zastosowania przyspieszył, o czym świadczy przykład wzorów znanych jako fraktale i chaos. Choć odkryto je całkiem niedawno, praktyczne efekty dostrzeżono niemal od razu. Znajomość tzw. układów chaotycznych wykorzystywana jest dziś na przykład do kierowania sztucznych satelitów do nowych celów przy użyciu znacznie mniejszej ilości paliwa, niż ktokolwiek uważał za możliwe. Pomaga ono unikać zużywania się kół lokomotyw, poprawiać skuteczność działania rozruszników serca, gospodarować lasami i hodowlami ryb, a nawet wytwarzać bardziej skuteczne zmywarki do naczyń - pozwalające lepiej myć naczynia, i zużywać mniej energii.

Wiele wskazuje na to, że mimo licznych ważnych zastosowań, dynamika nieliniowa - popularnie zwana teorią chaosu - złote czasy ma wciąż przed sobą. \"Chaos jest rozwijającym się przemysłem. W każdym tygodniu pojawiają się nowe odkrycia dotyczące podstawowej matematyki chaosu, nowe zastosowania chaosu do zrozumienia śwata przyrody lub nowe technologiczne zastosowania chaosu\" - zaznacza Stewart.

Pozwalając sobie na żart z matematyków autor zauważa z kolei, że większość z nich spędza większość czasu w fazie frustracji (\"wiedzą, co chcą udowodnić, wierzą w to, ale nie widzą przekonującego dowodu\"). Na szczęście od czasu do czasu przeplatają ją satysfakcjonujące momenty olśnienia.

Najważniejsze w ich pracy jest jednak to - dodaje - że znajdują wciąż nowe zbiory pytań, które można zadawać przyrodzie.

Ian Stewart jest profesorem matematyki na Uniwersytecie w Warwick i popularyzatorem matematyki, współpracownikiem \"Scientific American\" i \"New Scientist\" oraz konsultantem Encyklopedii Britannica. Jest też laureatem nagrody Medalu Michaela Faradaya oraz złotego medalu Institute for Mathematics and Its Applications za krzewienie wiedzy naukowej.

Jest autorem wielu książek popularnonaukowych, z których na polski przetłumaczono m.in. \"Czy Bóg gra w kości?\", \"Nauka Świata Dysku\" (cztery tomy, napisane wraz Jackiem Cohenem i Terrym Pratchettem), \"Jak pokroić tort i inne zagadki matematyczne\", \"Stąd do nieskończoności. Przewodnik po krainie dzisiejszej matematyki\". W swoim dorobku naukowym ma też ponad 170 artykułów naukowych.

Książka \"Liczby natury. Nierealna rzeczywistość matematycznej wyobraźni\" ukazała się nakładem Copernicus Center Press w tłumaczeniu Michała Tempczyka.

PAP -  Nauka w Polsce

zan/ ula/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Zapisz się na newsletter
Copyright © Fundacja PAP 2024