Otázka:
Kdy začali lidé přijímat $ \ mathbf {R} ^ {2} $ jako „letadlo“?
Maxis Jaisi
2017-09-28 11:34:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Standardní prezentace „koordinace roviny“ v britských učebnicích geometrie (Salmon, Smith, Besant a mnoho dalších) v 19. století bere rovinu jako přísně (v té době) axiomatizovanou Euklidovými axiomy a stanovením bijekce mezi rovinou a $ \ mathbf {R} ^ {2} $ výběrem bodu $ O $, dvěma odlišnými liniemi procházejícími schůzkou $ O $ v pravých úhlech a vhodnou délkou jednotky. Libovolný bod roviny $ P $ lze poté přiřadit projekcí k dvojici reálných čísel $ (a, b) \ in \ mathbf {R} ^ {2} $.

Ale ke konci 19. století již bylo ve vzduchu několik odlišných konstrukcí $ \ mathbf {R} $, objevených (hlavně) kontinentálními matematiky. Rozsáhlá práce Cantora o teorii „bodových sad“, stejně jako práce topologů o dimenzi $ \ mathbf {R} ^ {n} $ později z $ \ mathbf {R} ^ {2} $ „standardní definice roviny“ a „syntetická rovina“ daná axiomy padla na vedlejší kolej.

Situace tehdy byla úplně opačná, než jak nyní děláme věci: čáry, roviny, úhly atd. byly považovány za přísněji stanovené a důvěryhodnější než reálná čísla. Skutečná čísla byla tedy považována pouze za „nástroj“ ke studiu geometrických jevů. V dnešní době považujeme za samozřejmé, že $ \ mathbf {R} ^ {2} $ je „euklidovská rovina“ a v diferenciální geometrii a topologii, když mluvíme o „euklidovském prostoru“, máme na mysli opravdu $ \ mathbf {R} ^ {n} $. Moderní způsob studia euklidovského prostoru může být také matoucí: například v mnohočetné teorii lze $ \ mathbf {R} ^ {2} $ koordinovat mnoha různými způsoby různými atlasy, což znamená, že bychom si to měli představit jako být „bezvýznamný“ před zavedením souřadnicových čar, ale lidé obvykle mluví o $ \ mathbf {R} ^ {2} $ jako o souřadnicové rovině, což věci trochu zmatilo. Starší protějšek poskytující různé atlasy $ \ mathbf {R} ^ {2} $ lze považovat za proces, který jsem popsal v prvním odstavci výše.

Příběh, který jsem navrhl v předchozím odstavci, je bohužel pouze nejasným náčrtem toho, jak se věci vyvíjely; Nečetl jsem správné popisy toho, proč a kdy matematici úplně přešli na použití $ \ mathbf {R} ^ {2} $ jako formalizace „nekonečně tenké ploché roviny“ naší intuice, a nikoli objektu definovaného axiomy. Zajímalo by mě více.

Objevila se další nedávná otázka (nyní ji nevidím), kde byl někdo zmaten učebnicí (možná Loomis & Sternberg) pomocí notací $ E ^ n $ pro euklidovský prostor a $ R ^ n $ pro $ n $ -tuples reálných čísel. Ten chlap nerozuměl rozdílu.
@GeraldEdgar Myslím, že stojí za zmínku, že téměř každá moderní kniha o topologii / diferenciální geometrii odkazuje na $ \ mathbf {R} ^ {n} $ se standardní metrikou jako „euklidovský prostor“.
Jeden odpovědět:
coudy
2018-05-30 23:03:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pokud je mi známo, „koordinace roviny“ je metoda, kterou vynalezl Rene Descartes, a je uvedena jako explicitní příklad ve své slavné knize Diskuse o metodě toho, co tato metoda vytváří, když aplikován na geometrii. Takže si myslím, že $ R ^ 2 $ jako letadlo se v Evropě rozšířilo tak rychle jako diskurs o této metodě, počínaje jejím zveřejněním v roce 1637. Všimněte si, že „geometrii se souřadnicemi“ se často říká kartézská geometrie, na počest Rene Descartes.

Dovolte mi vysvětlit čtyři zásady této metody.

Prvním bylo nikdy nepřijmout nic za pravdu, což jsem jasně nevěděl. být takový; tj. opatrně, abych se vyhnul srážkám a předsudkům, a nezahrnul do mého úsudku nic víc, než to, co mi bylo představeno tak jasně a zřetelně, že to vyloučilo veškeré pochybnosti.

-> přijímáme zde standardní pravidla týkající se čísel a jejich vztahu k řádku. Vládce vidíme tak jasně, stejně jasně jako $ 2 + 2 = 4 $.

Druhý, rozdělit každou zkoumanou obtíž na co nejvíce částí a podle potřeby pro jeho adekvátní řešení.

-> Rovinu rozdělíme na dvě čáry a podél těchto čar rozložíme všechny naše geometrické objekty.

Třetí, provést mé myšlenky v takovém pořadí, že začátkem s objekty, které jsou nejjednodušší a nejjednodušší, abych poznal, bych mohl stoupat po maličkosti a, postupně, k poznání složitějšího; myšlenkové přiřazení určitého řádu i těm objektům, které ve své přirozenosti nestojí ve vztahu antecedence a posloupnosti.

-> Jak dlouhé jsou výsledné výpočty, postupujeme krok za krok s maximální přísností, bez opomenutí a bez chyb. Pokračujeme metodou, ale myslím, že ten výraz opravdu vlastníme Descartovi!

A poslední, v každém případě, aby výčty byly tak úplné a recenze tak obecné, že bych si mohl být jist, že nic nebylo vynecháno.

-> Syntetizujeme vše zpět do letadla. A funguje to!

Při přidělování $ \ mathbb R ^ 2 $ Descartovi existuje řada problémů. Descartes (a Fermat) pracovali pouze s jedinou osou, úsečkou. Byl to Newton a Leibniz, kdo představil osy x-y. Descartův koncept $ \ mathbb R $ se také velmi lišil od moderního konceptu. (podobně Newton a Leibniz.)
@NickR Čísla x a y uvádí Descartes p383-384 vydání jeho pojednání geometrie Adama a koželužny, jak můžete vidět zde: https://fr.wikisource.org/wiki/Page:Descartes_-_%C5%92uvres,_ % C3% A9d._Adam_et_Tannery, _VI.djvu / 405 Poté pokračuje ve výpočtu několika geometrických veličin, konkrétně vzdáleností bodů $ D $, $ F $, $ H $ k bodu $ C $ souřadnic $ (x, y ) $ za předpokladu, že je uveden sklon (nebo úhly) čar.
Rozumím tomu, že Descartes si vybral souřadnici podle aplikace. To znamenalo, že Descartes obvykle používal spíše šikmý rám než obdélníkový rám. Cituje Boyera: „* Nepoložil souřadnicový rámec k vyhledání bodů, jako by to mohl udělat geodet nebo geograf, ani jeho souřadnice nebyly považovány za dvojice čísel. *“ (Mohu dodat, že jsem udělal stejnou chybu v mém nyní smazaná odpověď.)


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...