» «

אפס

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.

ההודים היו גם 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 שהכניס את המתמטיקה 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


המספרים הללו יצרו את מערכת המספרים המודרנית (מתורגם):

https://youtu.be/cZH0YnFpjwU


הספרות הרומיות שהיו נהוגות לפני כן (מתורגם):

https://youtu.be/1Rhd1OQcTGA


תולדות המתמטיקה העתיקה והמצאת האפס בידי ההודי ברהמהגופטה (עברית):

https://youtu.be/vOA4nelKn7s


תרומתו של פיבונאצ'י:

http://youtu.be/03uC9bhX0Rc


מצגת וידאו שמלמדת על הספרות ההודיות-ערביות:

http://youtu.be/gs4DCei79N8


הסבר 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


ואיך נוצרו והתפתחו המספרים?

https://youtu.be/ggOPJ8gafPo?long=yes
האפס המוחלט
מהי טמפרטורת האפס המוחלט?



טמפרטורת האפס המוחלט (Temperature) היא הטמפרטורה שבה נפסקת תנועת המולקולות של החומר. זהו המצב הקר ביותר האפשרי (אם כי מבחינה מדעית נכון לראות בו את המצב הכי פחות חם שיש... קור לא קיים על פי המדע).

הטמפרטורה של האפס המוחלט היא מינוס 273 צלזיוס. בפיזיקה נהוג לומר שלא ניתן להביא חומר אל האפס המוחלט, אך ניתן לשאוף אליו. בשנת 2003 הצליחו כמה חוקרים ב-MIT לקרר אטומי סידן לטמפרטורה של כחצי מיליארדית המעלה מעל האפס המוחלט.

זה הישג מדהים ובעולם האמיתי הגיעו קצת פחות קרוב... מדידות אסטרונומיות גילו שבערפילית הבומרנג, שבקבוצת הכוכבים קנטאורוס, הטמפרטורה היא כ-272.15- מעלות צלזיוס, מעלה אחת מעל האפס המוחלט. אך גם אם חשקתם במעט קרירות, אל תתכננו נסיעה למקום הקר הזה - ערפילית הבומרנג נמצאת כ-5000 שנות אור ממערכת השמש.

ואגב, בשנים האחרונות הוצעו כמה תאוריות קוונטיות שגורסות שתיתכן טמפרטורה שהיא מתחת לאפס המוחלט. הוויכוח נמשך...


הנה המסע לאפס המוחלט:

https://youtu.be/QTYlC70VV_I


אפשר גם לחייך... (עברית)

https://youtu.be/bFtZVh9EXHo
פרדוקס החץ הנע
מהו פרדוקס החץ הנע של זנון?



הפרדוקס של החץ הנע (The Arrow paradox) הוא עוד אחד מפרדוקסי התנועה המפורסמים של הפילוסוף היווני זנון.

הפרדוקס מדבר על כך שאם חץ נורה אל מטרה, בכל רגע שנבדוק אותו במעופו, הוא נמצא במקום מסוים והוא במצב של מנוחה. כך נוכל לבדוק כל רגע בודד במהלך מעוף החץ. אם כך, אומר זנון, החץ נמצא תמיד במנוחה, לאורך כל מעופו. לכן החץ אינו נע בעצם...

ברור לנו שזה לא הגיוני, שכם אנו מבינים שהחץ נע מהמקום שבו הוא נורה ועד למקום הפגיעה. מכאן שהפתרון צריך להגיע מהמתמטיקה. ממושג הגבול בחשבון האינפיניטסימלי אנו יודעים שגם כשאורכו של הרגע שואף לאפס, אין בעיה שמהירות החץ תהיה גדולה מאפס, מה שאומר שהחץ לא ממש נמצא במנוחה. זהו מושג שמתקבל מגזירת מיקום החץ כפונקציה של הזמן ונקרא בפיזיקה "המהירות הרגעית".


הנה סרטון שמסביר את פרדוקס החץ הנע:

https://youtu.be/cw3V5BruAwI


פילוסוף מציג את הניגוד בין מה שאנו רואים ובין המדע:

https://youtu.be/CjP2VM-1l_o


והסבר נוסף לפרדוקס של החץ הנע:

http://youtu.be/ZfArTozRTLI
איסלאם
איך קידם האיסלאם את האנושות?



קשה ודאי להאמין, אבל האיסלאם (Islam) היא הדת הצעירה ביותר מהדתות המונותאיסטיות. הופעתה של דת האסלאם בשלהי האלף הראשון לספירה היא אירוע משמעותי ואפילו מכונן בתולדות העולם.

מה שהציעה הדת החדשה למאמיניה, עובדי האלילים לשעבר, היא מערכת כוללת של ערכים, כזו שמשליטה סדר אחיד על העולם שלהם ומטפלת בחייו של כל מאמין בנפרד, כמו גם בציבור המאמינים ככלל.

מוחמד וממשיכי דרכו, דוגמת הח'ליף עומאר והמצביא המוסלמי הגדול סלאח א-דין, יצאו למסעות כיבושים והשיגו נצחונות מרשימים. הם השליטו את האיסלאם על שטחים עצומים במזרח התיכון, באסיה ובצפון אפריקה.

את ארץ ישראל כבשו המוסלמים מהביזנטים, בכוח צבאי אדיר ונחוש ובהובלת עומאר, במיוחד בקרב ירמוך. בהמשך הם כבשו אותה שוב מהנוצרים, בניצחון בקרב קרני חיטין, שהוביל סלאח א-דין, לאחר שאלו הגיעו מאירופה בתחילת מסעי הצלב וכבשו אותה מידיהם.

גם ירושלים נכבשה וכדי להדגיש את עדיפותם הקימו המוסלמים ליד כנסיית הקבר את מסגד עומאר, בעל הצריח הסמלי שנבנה כך שיהיה גבוה מהצריח של הכנסייה.

יחד עם כוחם הצבאי ותעוזתם של בני המדבר, תוצאת כוחה הרוחני של הדת הצעירה היא הקמה של אימפריה מוסלמית אדירה, שהתפשטה במהירות רבה, בכוחו של הג'יהאד, מלחמת המצווה המוסלמית.

אבל חוץ מכוח הזרוע, האיסלאם תרם בתקופות מסוימות לא מעט לאנושות. המדענים, האדריכלים והמהנדסים המוסלמים היו בימי הביניים מהמובילים בעולם הקדום ותרמו לא מעט המצאות ופיתוחים חשובים.

ההצלחה המוסלמית הזו במדע, בטכנולוגיה, באמנות ובחוכמה, נמשכה עד שהדת המוסלמית הכריעה את המדע והפילוסופיה המפותחים שפעלו בה וכפתה עליהם חוקים מגבילים. אלו עצרו את הקדמה וגרמה לכך שבמקום בו פרחו המוחות והמוזות, עצר הכל מלכת ונתן את הבכורה לשאר העולם.

להיכרות עם כמה מהדמויות המשמעותיות שתרמו לעולם פנו לתגית "גדולי העולם הערבי".


הנה הקידמה והמדע הקדום של העולם המוסלמי (מתורגם):

https://youtu.be/rQ0EKiCt6H8


תולדות האסלאם (מתורגם):

https://youtu.be/Q9zqSZaoG1M


ההיסטוריה של האיסלאם באנגלית:

https://youtu.be/PDxKxnVZtgo


עוד מסיפורה של דת האיסלם (מתורגם):

https://youtu.be/8Nn5uqE3C9w?long=yes


פרק לילדים בסדרה "היה היה" שמספר על תולדות ועליית האיסלאם (עברית):

https://youtu.be/NJ0uokuke8s?t=1m30s?long=yes


על תולדות האסלאם והיהודים (עברית):

https://youtu.be/O7LXKed61Gg?long=yes


והרצאה על ההיסטוריה של דת האיסלם (מתורגם):

https://youtu.be/w2jRahmBbBY?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.