Мир математики. т 40. Математическая планета. Путешествие вокруг света - Микель Альберти

Эти народы знали, как нужно жить. Никто не усомнится в том, что они умели охотиться, строить дома, готовить пищу, путешествовать по морю, творить, говорить и играть. А также им были известны счет, вычисления и измерения. Но если каждый народ способен создать собственные, присущие только ему проявления культуры, например систему верований, представления о мире, архитектуру, систему торгового обмена или искусство, разве не может таким же продуктом культуры оказаться и математика?

Математика, которую может создать народ или группа людей, называется этноматематикой. Этот термин придумал бразильский математик и преподаватель Убиратан д’Амброзио в конце 1980-х. В истории человечества существовало и существует множество народов и культур, и присущие им математические идеи превращают наш мир в мир этноматематики.

* * *

РОДИТЕЛИ ЭТНОМАТЕМАТИКИ

Связь между математикой и культурой была отмечена уже в первых антропологических исследованиях, среди которых выделяются труды Гэя и Коула о народе кпелле в Либерии. Однако само понятие «этноматематика» и совокупность знаний, которые сегодня объединены этим термином, определили профессора Алан Бишоп (Соединенное Королевство) и Убиратан д'Амброзио (Бразилия). Немалую роль также сыграли работы Паулуса Жердеса (Мозамбик), Марсии Ашер (США) и Клаудии Заславски (США).

Убиратан д’Амброзио родился в Сан-Паулу и получил степень доктора математики в местном университете. Затем он продолжил исследования на кафедре математики Брауновского университета города Провиденс, штат Род-Айленд (США).

Алан Бишоп — почетный профессор факультета преподавания австралийского Университета Монаша, однако свою научную карьеру он начал в Кембридже (Соединенное Королевство). Этот ученый — советник ЮНЕСКО в области преподавания математики, техники и науки.

Убиратан д'Амброзио.

* * *

Математика с большой буквы в том виде, в каком она известна в нашей культуре, уходит корнями глубоко в прошлое, на тысячи лет назад. Как и вся культура в целом, эта наука сформировалась на основе множества идей, созданных разными народами. Она включает заимствования у шумеров, древних египтян и греков, арабов, индийцев и китайцев, так что, по сути, вся наша Математика уходит корнями в этноматематику. Она представляет собой результат культурного обмена, происходившего в древние времена. Математика не появилась в каком-то конкретном месте в определенное время, а распространена по всей планете.

Достаточно выйти из дома, чтобы увидеть, как люди повсюду занимаются математикой, причем далеко не всегда используя для этого академические понятия и методы. Особенности артефакта, изображенного на фотографии, бросаются в глаза даже при беглом осмотре. И некоторые из них имеют математический характер.

Урна в городе Морелья испанской провинции Кастельон.

На фотографии изображена каменная стена, а рядом с ней расположен металлический предмет, в котором мы узнаем урну для мусора. Урна имеет цилиндрическую форму со скругленной нижней частью. Для красоты в ней проделаны два ряда отверстий: отверстия в верхней части урны имеют форму кругов, отверстия в нижней части — форму шестиугольников. Они находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, и на каждый круг приходится по два шестиугольника. Также на урну нанесены пометки мелом. Мы видим семь групп из четырех перечеркнутых параллельных линий.

Теперь, хорошо рассмотрев этот предмет, сформулируем некоторые гипотезы.

Во-первых, культура, способная создать подобный предмет, знакома с технологиями обработки металлов. Эти технологии позволяют формовать металлы и проделывать в них отверстия заданного вида, расположенные определенным образом.

Изображенный на фотографии предмет, по всей видимости, изготовлен не вручную, а механическим способом, так что возможны его точные копии. Надписи, напротив, сделаны от руки. Автор надписей, должно быть, досчитал до пяти как минимум семь раз, то есть подсчитал 35 единиц. Что именно он хотел сосчитать, мы никогда не узнаем. Также есть вероятность, что он не производил подсчеты, а чертил линии бессознательно — как мы порой неосознанно стучим ногой по полу в такт музыке, отсчитывая ритм.

Все эти предположения неизбежно основаны на сходстве культур. Мы узнаем в предмете на фотографии урну. Но кто это — «мы»? Жители города Морелья в провинции Кастельон, где сделана фотография? Испанцы? Европейцы? Узнает ли в этом предмете урну туарег из Мали, саам из Лапландии или собиратель риса с филиппинского острова Лусон? Скорее всего, нет. Они наверняка определили бы, что предмет изготовлен из металла, имеет форму цилиндра и в нем проделаны отверстия в форме кругов и шестиугольников. Они также смогли бы сосчитать, сколько отверстий каждого типа проделано в этом предмете, но, вполне возможно, использовали бы при этом совсем другие термины и числа, чем мы. Особенно если они обучались счету у старших членов семьи, а не у школьных учителей.

* * *

КОНЦЕНТРИЧЕСКИЕ ОКРУЖНОСТИ ВОЗРАСТОМ 6 ТЫСЯЧ ЛЕГ

Лос-Мильярес — это название археологического городища медного века, которое располагалось возле современной Альмерии (Испания) и дало название одноименной культуре, распространенной по всей южной части Пиренейского полуострова. На керамических изделиях, найденных в Лос-Мильярес, можно видеть геометрический орнамент. Так, на глиняной чашке, представленной на фотографии, изображены концентрические окружности, напоминающие глаза, и несколько параллельных равноудаленных лучей. Глаза, по всей видимости, были символом этой культуры, так как их можно увидеть на большинстве артефактов, найденных в городище.

Глиняная чашка из городища Лос-Мильярес в Альмерии.

* * *

Совсем другое дело — попытаться определить значение символов на следующей фотографии. Она была сделана у входа в подземное жилище в городе Галера в Гранаде. Представители нашей культуры узнают в этих символах цифры. Хотя рядом с ними не указано никакого знака действия, числа расположены так же, как при умножении столбиком — этот метод все мы изучали в школе. Речь и в самом деле идет об умножении, в чем можно убедиться, умножив 150 на 12,— результат, как и на фотографии, будет равен 1800.

Вход в подземное жилище в Гэлере (Гэанада).

А что вы скажете о следующей фотографии, на которой изображен фасад гостиницы Catalonia Plaza на площади Испании в Барселоне?

Рассмотрев ее, можно предположить, что каменные облицовочные плиты на фасаде были созданы на основе известного тождества, так как квадраты окон состав лены из двух квадратов разного размера и двух равных прямоугольников. Если а — сторона меньшего квадрата, b — сторона большего квадрата, то прямоугольники будут иметь размеры а х Ь, а все окно будет представлять собой квадрат со стороной а + Ь. Следовательно,

(а + b)2 = а2 + 2аЬ + Ь2.

Однако математические идеи той или иной культуры можно заметить не только в дизайне или архитектуре, но и во множестве других проявлений. Основные из них приведены в таблице.

Проявления культуры

1. Общение: Язык, письменность, символы

2. Верования: Философия, космология, религия, ритуалы, толкование снов

3. Окружение: Определение местоположения, флора, фауна, геология

4. Труд: Сельское хозяйство, животноводство, охота, рыболовство

5. Технологии: Орудия труда, ремесла, оружие, системы мер

6. Архитектура: Жилища, места отправления культа, могилы, поселения

7. Питание: Еда, питье, гастрономия

8. Одежда: Наряды, аксессуары

9. Обмен: Торговля, экономика, рынок, наследство

10. Искусство: Музыка, танец, литература, живопись, скульптура

11. Досуг: Игры, ставки, спорт

12. Отношения: Общественные отношения, родственные связи

Любая культура проявляется посредством определенных практик, которые мы будем называть культурными практиками. Во многих из них неявно присутствуют математические идеи, часто скрытые, или «замороженные», как говорит мозамбикский профессор Паулус Жердес. Раскрыв и «разморозив» эти идеи, мы сможем познакомиться с математикой разных народов и культур. Помимо этой тайной математики, в культурных практиках могут присутствовать и более очевидные математические идеи, которые можно выявить, если понять, как мыслят носители исследуемой культуры, частью которой является «тайная» и «явная» математика.