Микель Альберти - Мир математики. т 40. Математическая планета. Путешествие вокруг света
Обзор книги Микель Альберти - Мир математики. т 40. Математическая планета. Путешествие вокруг света
Микель Альберти
«Мир математики»
№ 40
«Математическая планета.
Путешествие вокруг света»
Посвящается Пилар
Предисловие
Каждый народ и каждая культура характеризуются присущими только им верованиями, ритуалами, представлениями о мире, социальной организацией. К таким же «особым приметам» относятся язык, литература, гастрономия, система торговли, технологии, архитектура и — почему бы и нет? — математика.
Мы рассматриваем эту науку как продукт, создаваемый западной культурой в специальных учреждениях — университетах и исследовательских центрах. Но профессионалы и любители занимаются математикой не только в научных учреждениях и не только в рамках академической среды.
История известной нам математики является частью европейского культурного контекста. Но опирается эта наука на неакадемические пласты, существовавшие задолго до нашей современной культуры. Исследователи-антропологи не углублялись в математические дебри, ограничиваясь простой фиксацией системы счисления и счета. Западные колонизаторы, прибывая на новые земли, также не слишком интересовались математикой коренного населения — они лишь видели, как туземцы применяют свои знания на практике в рамках своей культуры.
Говоря сейчас о математике, мы имеем в виду конкретные инструменты, возникшие у разных народов независимо друг от друга для решения практических задач. Все народы производят подсчеты и измерения, определяют местоположение и занимаются проектированием. Этноматематика охватывает весь перечень математических инструментов, созданных разными народами для решения определенных задач.
Эти задачи характерны для всех культур, и логично думать, что именно в них берет начало математическая мысль, присущая самым разным народам. Конечно, этноматематика очень далека от знакомой нам академической науки. Можно сказать, что она более сырая, неограненная и опирается не на строгие академические принципы и формальные доказательства, а скорее на практический опыт. И именно поэтому этноматематика не лишена логики.
В общих чертах цель нашего исследования заключается в том, чтобы пролить свет на туземную математику разных народов, описать способы ее применения, включить ее в систему формальных математических знаний, а затем развить и применить в образовательных целях. Где лучше всего знакомиться с примерами этноматематики? И как поступать с найденными образцами?
Чтобы ответить на эти вопросы, потребуется совершить математическое путешествие вокруг света, — путешествие, направленное в глубь времен и в разные культуры. Вы узнаете, что разные народы создали собственные системы счета и методы вычислений. Туземные приспособления для счета вроде инкских кипу и китайского абака стали прообразами современных вычислительных машин.
В архитектуре и орнаментации главную роль играет пространственная организация — как двумерная, так и трехмерная, поскольку она определяет строение узоров и принципы их повторения. Более того, по характерным геометрическим узорам можно легко идентифицировать народ или культуру — например, с помощью симметрии, которая с доисторических времен до наших дней является универсальной парадигмой выражения культуры на всем земном шаре.
Важнейшее значение в культурном контексте имеет игра, подразумевающая принятие, изучение и использование ряда правил, которые определяют логику игры и служат основой для обоснования ее результатов и происходящих во время игры действий. Именно игры отражают представления о случайности, присущие конкретной культуре.
Некоторые народы очень тесно включают математику в свою социальную жизнь. Наблюдая за неким ритуалом, мы можем считать увиденное театральной постановкой, танцем или геометрической картиной, но для непосредственных участников церемонии все их действия слиты в единое целое. Впрочем, в нашей книге мы не будем обсуждать, верит ли туземец в то, что занимается математикой. Мы поговорим о том, как выглядят действия туземца с нашей точки зрения.
В конце вы найдете ответы на заданные выше вопросы, связанные с этноматематикой. Человечество — это ведь математический вид, и вся математика нашего мира — по сути, не более чем этноматематика.
Работа над книгой была бы невозможной без помощи тех, кто изучает разные культуры и народы. Поэтому мы хотели бы поблагодарить госпожу Ибу Кетут за помощь в изучении даров, которые преподносят своим божествам туземцы острова Бали (Индонезия). Мы выражаем особую благодарность Камини Дандапани из Ченнаи (штат Тамилнад, Индия) за фотографии, которые помогают объяснить математические идеи, связанные с изображением узоров колам. Тесное сотрудничество и совместная работа с Долос Гиша и Жоаном Серра из L’art ORL Vitrall (Сабадель, Испания) помогли нам понять математические законы, действующие в мире витражей. Мы благодарны всем, кого упомянули выше, за то, что они помогли нам пролить свет на математические идеи и математическую деятельность, которая обычно протекает незаметно.
Глава 1
Этнические корни математики
Слово «математика» во многих языках пишется с большой буквы. Эту дисциплину изучают во всем мире практически одинаковыми методами и почти по одной и той же программе. Во всех школах, институтах и университетах планеты учат и учатся считать, изучают теорему Фалеса и теорему Пифагора, решают задачи при помощи уравнений и систем уравнений и описывают самые разные явления с использованием математических моделей. Это представление о Математике охватывает и ее применение в других дисциплинах, более или менее тесно связанных с наукой.
В Математике используются все более сложные инструменты и устройства. Если Платон, решая задачи на построение, довольствовался линейкой и циркулем, то современная наука немыслима без передовых технологий, начиная от калькулятора и заканчивая сложнейшими компьютерными программами.
Математике присуща универсальность, всеобщность, но эта всеобщность прежде всего носит институциональный и априорный характер. Она формулируется в академических учреждениях и координируется посредством образовательных проектов. Грубо говоря, Математика, которую учат и преподают на востоке и западе, к северу и к югу от экватора, практически одинакова.
Но всеобщность Математики всех народов и культур мира проявляется и еще одним способом: развитие математических идей и методов происходит повсеместно.
С этой точки зрения математика представляет собой межкультурный феномен, и здесь ее следует писать уже с маленькой буквы. Автором этой идеи стал Алан Бишоп в 1991 году. Из его книги «Приобщение к математической культуре. Обучение математике с точки зрения культуры» («Mathematical Enculturation. A Cultural Perspective on Mathematics Education») мы узнали о том, какую роль играет математика как часть культуры и важнейший элемент механизма ее передачи.
Стереотип культурного человека, практически не знающего математики или избегающего этой строгой науки, должен уйти в прошлое. Понятие культуры неявно подразумевает множество контекстов, среди которых непременно найдется место и для математики. Да и может ли существовать народ или культура без нее? Конечно же, нет.
Культура — это совокупность знаний, которые накапливаются людьми с течением времени, характеризуют их образ жизни и помогают выживать. Группы людей, изолированные друг от друга, могут сформировать разные культуры. Эти различия проявляются в социальных связях, в архитектуре жилища, пищевых пристрастиях, механизмах выживания, мифах, страхах и так далее. Со временем в каждой культуре формируются системы общественной и политической организации, язык, представления о мире, ритуалы и верования, технологии и другие проявления, включающие музыку, танцы, орнаменты.
Все эти процессы происходили всегда и практически повсеместно, но Запад узнал о них лишь несколько веков назад. До XV века европейцам ничего не было известно об Американском континенте, и они едва ли представляли, что происходит за пределами региона, который сегодня называется Европой. О том, что находится за Индией, европейцы узнали только из рассказов Марко Поло, совершившего путешествие в Сипангу (ныне Китай). Они не знали ни об Океании, ни о Тихом океане. Остров-континент Австралия на самых первых картах назывался Terra Incognita — «неизвестная земля».
И тем не менее уже несколько тысяч лет назад все эти земли, неизвестные европейцам, были заселены людьми с собственными системами знаний. Эти люди общались на самых разных языках, некоторым даже была известна письменность. Они жили в домах, построенных при помощи орудий труда, позволявших обрабатывать природные материалы — дерево, бамбук, глину, листья и так далее. Часто эти люди проводили свободное время за игрой в камешки, которые определенным образом укладывались в углубления, проделанные в деревянных досках. Часто они путешествовали и торговали с соседями на суше и в открытом море.
