Matematika a experiment

17. 09. 2022 | 18:17
Přečteno 1864 krát
Matematiku se učíme a používáme především proto, abychom nemuseli věci experimentálně ověřovat.

Když například známe vztah pro plochu kruhu, dobře dosadíme a počítáme, shoduje se plocha s výsledkem. Jestliže pro plochu kruhu vztah nebude, potom použijeme experiment. Vyplníme kruh malými čtverci a trojúhelníky, u kterých je vztah pro plochu známý a všechny jejich plochy sečteme do jediného celku. Výsledek bude s nějakou přesností odpovídat ploše kruhu.

Jak společnost a její znalosti postupují, poskytuje množství vynálezů, které takové experimenty usnadňují. Jde o mikroskopy, dalekohledy a také grafy nebo počítací stroje. Posledně jmenované by celkem rychle poskytly experiment odhadující plochu kruhu například tak, že bychom kruh vložili do čtverce známé plochy, nechali náhodně dopadat body na jejich plochy a zaznamenávali, kdy bod dopadne do kruhu. Plocha čtverce ku ploše kruhu by potom odpovídala poměru celkovému počtu bodů ku počtu bodů, které skončily v kruhu. Čím větší počet bodů, tím bude odhad přesnější a tuto podmínku současné počítací stroje zvládají.

Tím se může zdát, že matematiku pro moderní život zase tak moc nevyžadujeme, protože nalézáme řešení jinde. Když uvažujeme tímto způsobem a plochu kruhu budeme počítat ne podle matematického vztahu ale poměrem počtů dopadajících bodů, je dost dobře možné, že ikonický vztah pro plochu kruhu neobjevíme. A matematika, jakkoliv se na ni můžeme dívat pohledem zdroje vztahů, je známá svými vzory. Kdy současně funguje nejen jako studánka matematických vztahů, kterou dejme tomu můžeme v moderní době používat méně ale, což je důležitější, jako konzultantka ne vzorců, nýbrž vzorů. Známe totiž, že věci nebývají černé nebo bílé, jsou barevné, nestačí plocha jednoho kruhu ale dvou, navíc je nutný ještě jejich součin a jeho logaritmus. Matematika konzultantka v tomto případě předloží elegantní vzor, kdy logaritmus součinu je součtem logaritmů.

Značná část matematiky samé je založena na vzorovém experimentu typu jestliže uděláš nepatrnou změnu, potom tě dovede k tomu, co chceš poznat nebo měřit. V případě plochy kruhu dospějeme ke známému matematickému vztahu, když uděláme nepatrnou změnu v jeho poloměru. Plochu tenkého mezikruží lze vzít jako plochu obdélníka. Když je sečteme do jediného celku, dostaneme vztah pro plochu kruhu. Postupem tady je, že jestliže chceme něco poznat nebo měřit, provedeme experiment založený na nepatrné změně. A konzultujeme s matematikou množství vzorů, které v tomto případě poskytuje.

Právě uvedený experiment je zvlášť zajímavý, protože zlepšuje porozumění prastarým lidským vzorům poznávání. Když například vezmeme ten pohádkový, potom už dávné princezny znaly, že potenciálního nápadníka je nutné podrobit experimentální zkoušce spočívající v plnění úkolů. Tím měřily jeho vlastnosti. Děláme to i podvědomě, když přijdeme do neznámé místnosti, zkusíme zapnout světlo, když přijdeme ke kohoutku, otočíme jak teče voda, zkusíme cestu do lesa jestli něco roste nebo se alespoň někoho zeptáme, mávneme rukou, jestli nás bolí apod. Pro takové experimenty nacházíme množství matematických vzorů. Dovolte tedy prosím o víkendu popřát, když provedete i nepatrný poznávací experiment, použijte matematiku jako konzultantku.



Blogeři abecedně

A Aktuálně.cz Blog · Atapana Mnislav Zelený B Baar Vladimír · Babka Michael · Balabán Miloš · Bartoníček Radek · Bartošek Jan · Bartošová Ela · Bavlšíková Adéla · Bečková Kateřina · Bednář Vojtěch · Bělobrádek Pavel · Beránek Jan · Berkovcová Jana · Bernard Josef · Berwid-Buquoy Jan · Bielinová Petra · Bína Jiří · Bízková Rut · Blaha Stanislav · Blažek Kamil · Bobek Miroslav · Boehmová Tereza · Brenna Yngvar · Bureš Radim · Bůžek Lukáš · Byčkov Semjon C Cerman Ivo · Cizinsky Ludvik Č Černoušek Štěpán · Česko Chytré · Čipera Erik · Čtenářův blog D David Jiří · Davis Magdalena · Dienstbier Jiří · Dlabajová Martina · Dolejš Jiří · Dostál Ondřej · Dudák Vladislav · Duka Dominik · Duong Nguyen Thi Thuy · Dvořák Jan · Dvořák Petr · Dvořáková Vladimíra E Elfmark František F Fafejtová Klára · Fajt Jiří · Fendrych Martin · Fiala Petr · Fibigerová Markéta · Fischer Pavel G Gálik Stanislav · Gargulák Karel · Geislerová Ester · Girsa Václav · Glanc Tomáš · Goláň Tomáš · Gregorová Markéta · Groman Martin H Hájek Jan · Hála Martin · Halík Tomáš · Hamáček Jan · Hampl Václav · Hamplová Jana · Hapala Jiří · Hasenkopf Pavel · Hastík František · Havel Petr · Heller Šimon · Herman Daniel · Heroldová Martina · Hilšer Marek · Hladík Petr · Hlaváček Petr · Hlubučková Andrea · Hnízdil Jan · Hokovský Radko · Holásková Kamila · Holmerová Iva · Honzák Radkin · Horáková Adéla · Horký Petr · Hořejš Nikola · Hořejší Václav · Hrabálek Alexandr · Hradilková Jana · Hrstka Filip · Hřib Zdeněk · Hubálková Pavla · Hubinger Václav · Hülle Tomáš · Hušek Radek · Hvížďala Karel CH Charanzová Dita · Chlup Radek · Chromý Heřman · Chýla Jiří · Chytil Ondřej J Janda Jakub · Janeček Karel · Janeček Vít · Janečková Tereza · Janyška Petr · Jelínková Michaela Mlíčková · Jourová Věra · Just Jiří · Just Vladimír K Kaláb Tomáš · Kania Ondřej · Karfík Filip · Karlický Josef · Klan Petr · Klepárník  Vít · Klíma Pavel · Klíma Vít · Klimeš David · Klusoň Jan · Kňapová Kateřina · Kocián Antonín · Kohoutová Růžena · Koch Paul Vincent · Kolaja Marcel · Kolářová Marie · Kolínská Petra · Kolovratník Martin · Konrádová Kateřina · Kopeček Lubomír · Kostlán František · Kotišová Miluš · Koudelka Zdeněk · Koutská Petra Schwarz · Kozák Kryštof · Krafl Martin · Krása Václav · Kraus Ivan · Kroupová Johana · Křeček Stanislav · Kubr Milan · Kučera Josef · Kučera Vladimír · Kučerová Karolína · Kuchař Jakub · Kuchař Jaroslav · Kukal Petr · Kupka Martin · Kuras Benjamin · Kutílek Petr · Kužílek Oldřich · Kyselý Ondřej L Laně Tomáš · Linhart Zbyněk · Lipavský Jan · Lipold Jan · Lomová Olga M Máca Roman · Mahdalová Eva · Máchalová Jana · Maláčová Jana · Málková Ivana · Marvanová Hana · Mašát Martin · Měska Jiří · Metelka Ladislav · Michálek Libor · Miller Robert · Minář Mikuláš · Minařík Petr · Mittner Jiří · Moore Markéta · Mrkvička Jan · Müller Zdeněk · Mundier Milan · Münich Daniel N Nacher Patrik · Nachtigallová Mariana Novotná · Návrat Petr · Navrátil Marek · Němec Václav · Nerudová Danuše · Nerušil Josef · Niedermayer Luděk · Nosková Věra · Nouzová Pavlína · Nováčková Jana · Novák Aleš · Novotný Martin · Novotný Vít · Nožička Josef O Obluk Karel · Ocelák Radek · Oláh Michal · Ouhel Tomáš · Oujezdská Marie · Outlý Jan P Pačes Václav · Palik Michal · Paroubek Jiří · Pavel Petr · Pavelka Zdenko · Payne Jan · Payne Petr Pazdera · Pehe Jiří · Peksa Mikuláš · Pelda Zdeněk · Petrák Milán · Petříček Tomáš · Petříčková Iva · Pfeffer Vladimír · Pfeiler Tomáš · Pícha Vladimír · Pilip Ivan · Pitek Daniel · Pixová Michaela · Plaček Jan · Podzimek Jan · Pohled zblízka · Polách Kamil · Polčák Stanislav · Potměšilová Hana · Pražskej blog · Prouza Tomáš R Rabas Přemysl · Rajmon David · Rakušan Vít · Ráž Roman · Redakce Aktuálně.cz  · Reiner Martin · Richterová Olga · Robejšek Petr · Ruščák Andrej · Rydzyk Pavel · Rychlík Jan Ř Řebíková Barbora · Řeháčková Karolína Avivi · Říha Miloš · Řízek Tomáš S Sedlák Martin · Seitlová Jitka · Schneider Ondřej · Schwarzenberg Karel · Sirový Michal · Skalíková Lucie · Skuhrovec Jiří · Sládek Jan · Sláma Bohumil · Slavíček Jan · Slejška Zdeněk · Slimáková Margit · Smoljak David · Smutný Pavel · Sobíšek Pavel · Sokačová Linda · Soukal Josef · Soukup Ondřej · Sportbar · Staněk Antonín · Stanoev Martin · Stehlík Michal · Stehlíková Džamila · Stránský Martin Jan · Strmiska Jan · Stulík David · Svárovský Martin · Svoboda Cyril · Svoboda Jiří · Svoboda Pavel · Sýkora Filip · Syrovátka Jonáš Š Šebek Tomáš · Šefrnová Tereza · Šimáček Martin · Šimková Karolína · Šindelář Pavel · Šípová Adéla · Šlechtová Karla · Šmíd Milan · Šojdrová Michaela · Šoltés Michal · Špalková Veronika Krátká · Špinka Filip · Špok Dalibor · Šteffl Ondřej · Štěpán Martin · Štěpánek Pavel · Štern Ivan · Štern Jan · Štětka Václav · Štrobl Daniel T T. Tereza · Táborský Adam · Tejkalová N. Alice · Telička Pavel · Titěrová Kristýna · Tolasz Radim · Tománek Jan · Tomčiak Boris · Tomek Prokop · Tomský Alexander · Trantina Pavel · Tůma Petr · Turek Jan U Uhl Petr · Urban Jan V Vacková Pavla · Václav Petr · Vaculík Jan · Vácha Marek · Valdrová Jana · Vančurová Martina · Vavruška Dalibor · Věchet Martin Geronimo · Vendlová Veronika · Vhrsti · Vích Tomáš · Vlach Robert · Vodrážka Mirek · Vojtěch Adam · Vojtková Michaela Trtíková · Vostrá Denisa · Výborný Marek · Vyskočil František W Walek Czeslaw · Wichterle Kamil · Wirthová Jitka · Witassek Libor Z Zádrapa Lukáš · Zajíček Zdeněk · Zaorálek Lubomír · Závodský Ondřej · Zelený Milan · Zeman Václav · Zima Tomáš · Zlatuška Jiří · Zouzalík Marek Ž Žák Miroslav · Žák Václav · Žantovský Michael · Žantovský Petr Ostatní Dlouhodobě neaktivní blogy