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Perché tutto questo fascino per la matematica e le scienze?

Scritto da Francesca, pubblicato il 12/05/2017 Blog > Sostegno scolastico > Matematica > Tutto Sulle Discipline Matematiche E Scientifiche!

La matematica è definita come “la scienza che studia, per mezzo del ragionamento deduttivo, le proprietà degli esseri astratti (numeri, figure geometriche, funzioni, equazioni …) e le relazioni instaurate tra di essi.

Non è così chiaro, non credi?

Per molti studenti, da decenni, la matematica è essenzialmente un insieme di concetti quali:

  • La geometria,
  • Il calcolo mentale e letterale,
  • Il teorema di Pitagora o il teorema di Talete,
  • L’algebra, l’aritmetica e la trigonometria,
  • Le tabelle delle moltiplicazione, le frazioni…

La matematica è più di una semplice materia scolastica! È una vera disciplina scientifica piena di segreti e misteri di tutti i tipi…

Sin dai tempi antichi, matematici e scienziati sono rimasti affascinati dalla ricchezza e dalla stranezza di certe scoperte. Il fascino dei numeri, gli assurdi paradossi, i misteri…E se anche tu scoprissi questa materia in modo diverso?

Dopo aver letto questo articolo, non vedrai più le tue lezioni e i tuoi esercizi nello stesso modo…

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Il Pi greco e il suo ruolo di più bella formula matematica

Quando si affronta il tema, è impossibile ignorare un numero come il Pi greco.

Se oggi questa cifra è facilmente riassumibile con un valore di 3.14, questo numero affascina e intriga matematici e scienziati fin dai tempi antichi!

Il Pi greco è talmente importante da avere una giornata dedicata, il 14 marzo! Il Pi greco, la costante matematica che ha come giornata ufficiale il 3/14 (14 marzo)!

In matematica, il Pi greco viene utilizzato per calcolare il volume di una sfera o il rapporto tra la circonferenza di un cerchio e il suo diametro.

La nascita di questa figura risale all’antichità, con gli studiosi e i matematici del tempo impegnati a studiarla per determinarne il valore più rappresentativo possibile.

Bisognerà attendere Archimede e il suo saggio dal titolo “Della misura del cerchio” per arrivare all’approssimazione che conosciamo oggi: 220/71 <pi <22/7.

2 000 anni dopo la scoperta di Archimede, questa formula viene ancora utilizzata.

Anche se i computer sono ora in grado di calcolarne diverse migliaia di cifre, il Pi greco rimane comunque un mistero. Un mito nel mondo della matematica, della scienza e della tecnologia.

Perché tutto questo interesse intorno al Pi greco?

Quasi 4000 anni dopo la sua scoperta, il suo valore fa parte delle conoscenze fondamentali della matematica. Una formula che viene insegnata fin dalla più tenera età a scuola.

Un numero dai molteplici segreti, che è oggetto di proprietà misteriose:

  • Il Pi greco è irrazionale: è impossibile scriverlo come frazione per i suoi decimali infiniti…
  • Il Pi è trascendente: matematicamente parlando, il suo valore non può essere la soluzione ad alcuna equazione. Ma, teoricamente, il Pi greco è collegato direttamente a diverse costanti matematiche, come ad esempio alla successione di Fibonacci.
  • Il Pi greco è approssimativo: dal momento che è impossibile definirne il valore esatto, il suo valore rimane approssimativo ma, paradossalmente, consente di eseguire calcoli estremamente precisi.
  • Il Pi greco è ovunque: oltre alla sua onnipresenza in geometria, la costante viene ampiamente utilizzata in statistica e in probabilità.

La sua onnipresenza nel mondo e nella scienza ha fatto del Pi greco una delle più grandi costanti matematiche per i ricercatori e gli amanti della matematica! Si trova ovunque, in trigonometria, geometria, fisica, chimica e biologia, ecc.

I paradossi matematici più utili e i più celebri

Per definizione, un paradosso (in generale) è un’assurdità, una falsa conclusione che deriva da un ragionamento corretto.

Esempio: “La legge dice:”È vietato vietare “. Il contenuto della legge contraddice la legge stessa. È vietato dire che è vietato vietare e quindi proibito dire che è vietato dire che è vietato vietare. “

Che si tratti di trigonometria, aritmetica, o nel calcolo delle probabilità, numerosi paradossi matematici sono divenuti celebri! Eccone alcuni.

Il falso paradosso di Achille e della tartaruga

Sicuramente uno dei più famosi paradossi matematici proviene da Zenone di Elea (430 a.C. ).

La sua asserzione: con le conoscenze matematiche dell’epoca, lasciando 100 metri di vantaggio alla tartaruga, Achille non avrebbe mai potuto raggiungerla perché anche la tartaruga avrebbe continuato ad andare avanti.

Un’affermazione naturalmente considerata assurda oggi, ma bisognerà attendere la matematica moderna (equazioni, grafici, ecc) per confutare la teoria di Zenone!

Il paradosso del quadrato mancante

Rimaniamo nell’assurdo, ma questa volta in geometria.

Il quadrato mancante è un’ipotesi matematica sensata, ma che in ultima analisi si basa solo su un’illusione ottica che porta, inevitabilmente, a una falsa conclusione.

Il problema: sulla base del modello di tangram, si tratta di ricostruire un triangolo (già formato in precedenza) con altre forme geometriche (quadrati, rettangoli, triangoli, ecc).

La soluzione presenta un piccolo quadrato vuoto al centro del triangolo, una volta terminata la ricostituzione. Sarebbe quindi, al momento della costruzione, una perdita di area…

È ovviamente impossibile: il piccolo spazio vuoto è in realtà il risultato di una leggera deformazione del triangolo perfetto, con i bordi leggermente arrotondati.

Questi paradossi sono molto apprezzati dagli insegnanti di matematica che amano spronare gli studenti dicendo loro di aprire gli occhi su alcune riflessioni matematiche (teoremi complessi, equazioni, figure geometriche, ecc).

Le più grandi scoperte matematiche? Nascono quasi sempre dai paradossi più assurdi! Grazie ai paradossi più assurdi sono state fatte le più grandi scoperte matematiche!

Oggi, non c’è bisogno di aver continuato a studiare la materia all’università per capire l’assurdità di questi paradossi. Ma, all’epoca, avevano comunque diviso l’opinione pubblica!

È lo studio di queste affermazioni, che, anni dopo, ha contribuito a sviluppare teoremi, esercizi di matematica, equazioni e concetti matematici per confutare queste ipotesi.

Durante le prossime lezioni, non esitare a chiedere al tuo insegnante se non conosce altri paradossi matematici strambi. Tra gli altri concetti discussi, come ad esempio:

  • il calcolo letterale,
  • la gestione di una calcolatrice scientifica,
  • la probabilità
  • la simmetrica,
  • l’equazione (sottrazione, addizione, divisione, moltiplicazione),
  • il poligono, il polinomio,
  • i numeri relativi …

I più grandi misteri delle scienze matematiche

Al di là delle classiche tabelline di moltiplicazione, dell’aritmetica mentale, delle noiose lezioni (non sono io a dirlo…) e delle equazioni infinite, la matematica può diventare rapidamente un’accattivante scienza da studiare!

Quando guardiamo più da vicino la matematica, è possibile scoprire rapidamente una serie di misteri e problemi irrisolti. Una fascinazione per i numeri interi, le costanti più strane, ecc.

Uno dei più grandi misteri di questa materia scientifica risiede certamente in questo dibattito senza fine: la matematica è un’invenzione umana oppure solo una scoperta?

Dai tempi più antichi, matematici e ricercatori stanno cercando di rispondere a questa domanda.

Utilizzando l’algebra, il calcolo letterale e il conteggio, l’uomo era in grado di esplorare il mondo e la natura che lo circondava.

Affascinanti documentari ripercorrono la storia della matematica ed evidenziano le scoperte dei più grandi nomi di questa scienza: Pitagora, Galileo, Newton ed Einstein, naturalmente.

Misteri ed enigmi che sicuramente non finiranno mai di sorprenderci!

I 7 problemi matematici del millennio

I ricercatori hanno identificato i 7 problemi più difficili!

Ipotesi, congetture, serie di numeri, equazioni che ancora oggi, nel 2017, non sono mai state risolte!

La risoluzione di questi problemi richiede una conoscenza molto approfondita della matematica applicata, solo una manciata di matematici e ricercatori hanno l’opportunità di lavorarci. Niente a che vedere con i nostri esercizi scolastici…

Ciliegina sulla torta: il Clay Mathematics Institute fornirà $ 1 milione per ogni problema risolto.

Fare esercizi di matematica può farti diventar ricco! Molto ricco! Tutto questo rende subito la ricerca matematica più attraente, no?

Ti piacerebbe guadagnare 1 milione di Dollari? Inizia subito a ripassare la matematica! Ripassa bene la matematica, 1 milione di Dollari ti aspetta!

Cifre misteriose…

Chi dice matematica, dice necessariamente cifra.

Come per il Pi greco che abbiamo discusso all’inizio di questo articolo, i ricercatori e gli amanti della matematica sono stati a lungo affascinati dai numeri.

Tra miti scientifici e fatti, cerchiamo di comprendere questi numeri misteriosi prendendo come esempio:

  • La sezione aurea (Phi): secondo i matematici, è presente in tutte le cose nell’universo, negli esseri umani, negli animali, nelle piante, negli spazi, ecc. Il fattore proporzionale del nostro universo.
    Il suo valore (circa 1618), permetterebbe, associato alla sequenza di Fibonacci, di disegnare forme dalle proporzioni perfette.
    Leonardo da Vinci, attraverso il suo lavoro “L’Uomo Vitruviano”, è stato il primo a dichiarare che tutte le parti del corpo avevano come comune denominatore il Phi…
  • Il numero 7: presente nelle nostre culture, il numero 7 rappresenta ancora un mistero per i matematici. Le 7 meraviglie del mondo, i 7 giorni alla settimana, gli stivali delle 7 leghe…
    Una figura onnipresente nelle culture, nelle religioni e persino nella matematica! (7 triangoli acuti sono utilizzati per dividere un triangolo ottuso, il 7 è un numero magico, un numero primo, i 7 modelli 7 di catastrofe in matematica, ecc.

Inquietante, non è vero?

Utilizzare la matematica per scoprire il personaggio principale di GOT

Qual è collegamento tra Game of Thrones e la matematica?

A prima vista nessuno. Tranne quando due insegnanti di matematica decidono, attraverso la loro scienza, di definire matematicamente chi è il personaggio principale di questa serie di successo mondiale.

Esercizio piuttosto difficile quando si conosce il numero esorbitante di personaggi della serie tratta dai romanzi di R. R. Martin.

Per risolvere il problema, i due ricercatori Beveridge e Shan non hanno utilizzato il teorema tradizionale o l’aritmetica, ma una nuova scienza in espansione abbinata a una formula matematica convenzionale.

Hanno fatto ricorso alla scienza delle reti: una disciplina scientifica il cui studio si concentra sulle relazioni, sui legami e sulle interconnessioni tra le cose. In questo caso, l’interazione tra i personaggi più ricorrenti della serie tv!

Una nuova scienza che può essere applicata anche in fisica o biologia.

Utilizzando 6 centralità e scale di misura diversa, assieme all’algoritmo PageRank di Google, i ricercatori sono stati in grado di raggruppare i personaggi in 7 diverse comunità. Con la teoria dei grafici, hanno poi modellato i loro risultati con vertici e spigoli.

Per conoscere il risultato e saperne di più sul metodo utilizzato dai matematici, clicca sul link che troverai poco più avanti. No spoiler: buona lettura!

Una volta non personalizzate, possiamo dire che la matematica e la scienza siano ovunque! Al centro della nostra cultura, del nostro universo…

Una materia scolastica piena di ricchezze, enigmi e misteri. Con i quali suscitare la curiosità degli studenti, no?

I più giovani possono, anch’essi, approcciarsi alla matematica e ai suoi concetti attraverso varie risorse didattiche come i giochi matematici, i giochi di logica e le pietre magiche, per esempio.

Dalle scuole elementari fino alle superiori, il Ministero della Pubblica Istruzione potrebbe facilmente proporre, attraverso il suo programma di studi, lezioni di matematica più divertenti!

Affrontare la scienza e la matematica con ricerche ed esercitazioni su eventi moderni (Game of Thrones, ad esempio) potrebbe, ne siamo sicuri, creare vocazioni tra gli studenti. È nel corso delle loro lezioni di matematica che gli studenti impareranno a capire i misteri di questa materia!

Le grandi università di matematica e ingegneria faranno meglio a stare attente!

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