مثير للإعجاب

5 ابتكارات واكتشافات مذهلة لبليز باسكال

5 ابتكارات واكتشافات مذهلة لبليز باسكال

يتمتع عدد قليل من الشخصيات في الرياضيات أو العلوم أو الفلسفة بسمعة عالية مثل Blaise Pascal ، لكن قائمة اختراعات Blaise Pascal وإسهاماته في تنوع مذهل من التخصصات أكثر من تبرير الثناء الذي تلقاه ، حتى في عصره. يمتد إرث باسكال ليشمل كل شيء من الآلات الحاسبة الميكانيكية إلى المكبس الهيدروليكي ، والكثير من أعماله اليدوية إما لا تزال قيد الاستخدام العملي اليوم أو توفر الأساس لمزيد من التطورات في القرون منذ ذلك الحين.

نظرية باسكال

لا يمكن لأي شخص أن يثير إعجاب أحد أعظم العقول في الرياضيات لدرجة الحسد قبل بلوغه سن السابعة عشرة ، لكن بليز باسكال فعل ذلك بالضبط. قيل أن ما لا يقل عن رينيه ديكارت كان يشعر بالغيرة من باسكال الشاب بعد أن نشر مقالًا عن الأقسام المخروطية بعنوان ،Essai pour les coniques"في عام 1640 ، بناءً على دراسته لأعمال جيرارد ديسارغ في الهندسة الإسقاطية التركيبية.

ذات صلة: أفضل صديق للناس: تاريخ موجز للحاسبات

اكتشف باسكال أنه إذا تم ربط أي ست نقاط عشوائية على إسقاط مخروطي - ناتج عن تقاطع مستوى مع مخروط - بواسطة مقاطع خطية عشوائية بحيث تشكل سداسيًا ، فإن الأزواج الثلاثة من الجوانب المتقابلة لهذا السداسي ستلتقي عند ثلاثة يشير على طول خط مستقيم [PDF].

باسكالين

بعد وقت قصير من إنتاج ما أصبح يعرف باسم نظرية باسكال ، ذهب باسكال للعمل على مشكلة رياضية أخرى ، ولكن هذه المشكلة كانت عملية أكثر بكثير: كيفية أتمتة جمع الأعداد الصحيحة معًا في جهاز ميكانيكي.

كانت إدارة جداول الأرقام الكبيرة مهمة صعبة ، وقد اعتمد علماء الرياضيات منذ فترة طويلة على الأدوات المادية لمساعدتهم في تتبع الحسابات ، مثل المعداد الصيني أو الروماني. والد باسكال ، إتيان ، تم تعيينه عام 1639 كمسؤول ضرائب محلي في روان بفرنسا. لم يكن باسكال الأب بحاجة إلى العمل في الرياضيات المتقدمة ، لكنه كان بحاجة إلى طريقة سريعة وسهلة لإجراء العمليات الحسابية الأساسية مثل الجمع والضرب.

للمساعدة في حل هذا التحدي ، ابتكر باسكال ما أسماه بشكل متواضع باسكالين ، وهي آلة حاسبة ميكانيكية للأعداد الصحيحة يعتبرها البعض أول آلة حاسبة رقمية تعمل على الإطلاق ، لأنها تعمل عن طريق حساب الأعداد الصحيحة.

نظرية الاحتمال

ابتكر باسكال نظريته في الاحتمالات من خلال المراسلات مع عالم الرياضيات الشهير بيير دي فيرمات. لقد استند إلى مشكلة كلاسيكية في نظرية الاحتمالات ، تسمى تقسيم الرهانات ، والتي كان علماء الرياضيات يناقشونها منذ حوالي 200 عام. كانت إحدى المشكلات الشهيرة التي حفزت بدايات نظرية الاحتمالات الحديثة في القرن السابع عشر ، وقادت بليز باسكال إلى النظريات الأولى حول ما يُعرف اليوم بالقيمة المتوقعة.

تتضمن المشكلة لعبة حظ مع لاعبين. في كل جولة ، يتمتع اللاعبون بفرصة متساوية للفوز. يساهم اللاعبون بالتساوي في جائزة الوعاء. كما يتفقون على أن أول لاعب يفوز بعدد معين من الجولات سيحصل على الجائزة بأكملها. في هذه المشكلة ، نفترض أن اللعبة قد توقفت قبل أن يفوز أي من اللاعبين بعدد الجولات المحدد. فالسؤال هنا كيف يمكن تقسيم القدر بشكل عادل؟ من المفترض أن يعتمد التقسيم العادل على اللاعب الذي فاز بجولات أكثر ويحصل على حصة أكبر من مجموع الرهان. لكن المشكلة لا تتعلق بالحساب فقط. كما أنه ينطوي على تحديد ما يشكل تقسيمًا "عادلًا".

في عام 1654 ، طرح عالم الرياضيات شوفالييه دي ميري المشكلة على بليز باسكال ، الذي ناقشها بالمراسلات مع فيرما. قدم باسكال وفيرمات في النهاية حلاً لهذه المشكلة ، وطوروا مفاهيم لا تزال أساسية لنظرية الاحتمالات.

استنتج الزوجان أن التقسيم لا يجب أن يعتمد على عدد الجولات التي فاز بها كل لاعب عندما توقفت المباراة ، ولكن على الطرق المحتملة التي قد تستمر بها اللعبة. بمعنى آخر ، المهم هو عدد الجولات التي يحتاجها كل لاعب للفوز من أجل تحقيق النصر. ثم طوروا نظريات رياضية لتحديد النتائج المحتملة. كان تحليل باسكال مثالًا مبكرًا على استخدام قيم التوقع بدلاً من الاحتمالات عند التفكير في الاحتمالية.

الضغط الجوي

كانت مادة الغلاف الجوي من أقدم الموضوعات التي خضعت للتدقيق من قبل علماء الطبيعة والفلاسفة في جميع أنحاء العالم. حدد الإغريق الهواء باعتباره أحد العناصر الخمسة الأساسية للمادة ، لكن ظهور التقنيات العلمية الحديثة لن يبدأ حتى القرن السابع عشر في وصف الهواء المحيط بنا علميًا.

درس باسكال أعمال جاليليو والفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريتشيلي وبدأ في إجراء تجاربه الخاصة لقياس الغلاف الجوي. قاست تجاربه الضغط الجوي ومهدت الطريق لمزيد من الدراسات في الديناميكا المائية والهيدروستاتيكا. وحدة الضغط الجوي تسمى باسكال تكريما لهذه المساهمة.

قانون باسكال

في تجاربه على الضغط الجوي ، طور باسكال العديد من الابتكارات الرئيسية كطريقة لدراسة وقياس الغلاف الجوي. واحدة من أكثرها استخدامًا هي المكبس الهيدروليكي ، الذي يوزع القوة عبر السائل من مكان إلى آخر. هذا النظام ضروري للعمليات الصناعية والآلات اليوم ويعتمد على ما أصبح يعرف باسم قانون باسكال.

ينص قانون باسكال على أنه "عندما يكون هناك زيادة في الضغط في أي نقطة في سائل محصور ، فهناك زيادة متساوية في كل نقطة أخرى في الحاوية". كان هذا القانون والتجارب التي طورها باسكال للتعرف عليه ضروريًا لتطوير المجال الحديث للديناميكا المائية.


شاهد الفيديو: ابتكارات و اسرار غريبة جدا لم تراها فى كل حياتك من قبل (شهر اكتوبر 2021).