Philosophia in hoc libro grandi scribitur, qui est universum semper nostris oculis oblatum. Hunc librum autem non possumus intellegere nisi imprimis eius linguam discere et litteras legere conamur. Liber lingua mathematica scriptus est et suae litterae sunt trianguli, circuli et aliae figurae geometricae. Eis litteris carentes haud singulam vocem librorum possumus intellegere; sine eis vagamur in labyrintho obscuro.
Mathematica omnibus partium scientificarum essentialis est: scientiarum et naturalis et artificialis, medicinae, oeconomiae, scientiarum socialium. Sectiones mathematicae novae, ut mathematicae applicataestatistica et theoria ludorum, methodos mathematicas adhibendi cognoscunt. Hodie mathematica, tam necessaria in claves RSA securas creandas, partem magnam etiam agit in technologiis diversis, sicut in mercatura, communicationibus, televisionibus, et incolumitate interretiali vigilanda.
Theorema Pythagorae, quod trianguli recti hypothenusam quadratam demonstrat aequalem esse summae aliorum laterum quadratorum. In aliis, quadratum in duo quadrata dividere potes.
In principio, mathematica creata est ut commercium facilius fiat: ad terram metiendam, ad pretia calculanda, et ad tales res quae sequuntur. Qua de causa in partes tres divisa est mathematica quae, e.g., ad mutationes, structuras spatiaque pertinent: analysis, algebra, geometria. Partes autem mathematicae per aetates variant ob nova reperta et scientiam processam.
Antiquitas
Aetate Romana, mathematica multas et diversas disciplinas cohibuit, sicut musicam et astronomiam, quas hodie ut mathematicales non habemus. Exempli gratia, Isidori Hispalensis saeculo septimo scripsit de mathematica:
Evaristus Galois quindecim annos natus a condiscupulo suo depictus. Galois condiciones determinavit necessarias sufficientesque ad aequationes polymoniales solvendas.
Algebra incepit in amplificatione quadam de arithmetica, qua symbola loco numerorum substituta sunt, ut plures aequationes vel sententias per unam sententiam repraesentiuntur. Haec methodus reperta est ut perutilis ad problemata solvenda quibus sunt relationes inter ignotas quantitates quasdam in aequationum forma. Ad tales aequationes solvendas, mathematicis deinde mox oportuit novos numeros comperiri, sicut numeros irrationales et numeros complexos; et novas structuras algebraicas quoque e numeris factas sicut vectores, matrices, et tensores. Aequatio celeberrima, quae multos tales numeros simul proponit, est aequatio Euleri[9]
ubi est numerus Euleri, unitas imaginaria, numerus pi, et 0 est numerus zerum. Postquam tanti numeri novi definiuntur, nova algebrae abstractae disciplina incepta est ut numeros suarum operationum, sicut et arithmeticarum contextu abstractiter meditatur et ut condiciones determinentur quibus aequationes algebraicas solvere possumus. Mathematicus Francogallicus Evaristus Galois denique anno 1832 problema magnum supervavit, cum illas condiciones determinavit necessarias sufficientesque ad aequationes polymoniales solvendas solo numeris realibus utendo.[10] Sui labores nobis dederunt fundamentum theoriae Galois, quae pars maior algebrae abstractae est. Galois etiam primus fuit ut nomine grex (Francogallice: groupe) utatur ad collectionem permutationum designandam. Tragice Galois solos viginti annos vixit, in monomachia interfectus.
A Newtoni aetate usque ad hodie, mathematica et physica coniunctim ingrediuntur. Saepe physici e necessitate per argumenta dubia mathematicam novam comminiscuntur, quam mathematici sero bene confirmant. Exempli gratia calculus saeculo sexto decimo inventus est, sed argumentum epsilon-delta, quod integrationem differentiationemque valide sustinuit, solum a Bernardo Bolzano anno 1817 creatur. Etiam sunt exempla quibus ingressae mathematicae physicam proferunt: inventio numeri imagninarii saeculo undevicensimo effecit ut physici saeculo vicensimo potuerant mechanicam quanticam comminisci.
Modo saeculo septimo decimo, Renatus Cartesius geometriam et algebram coniunxit, modo tandem saeculo vicensimo David Hilbert analysim iunxit ad algebram geometriamque. Circum annum 1909 Hilbert de functionibus cogitabat in aequationum differentialum integralumque contextu, analysis functionalis disciplinam fundans. Hilbert deinde connexionem inter algebram et analysim repente vidit, qua functiones sunt ut vectores in spatium abstractum, quod hodie dicitur spatium Hilbertianum.[11]
Repertum Hilbertis, quod maximi momenti fuit, sivit Paulum Dirac mechanicam quanticam recolere in formam quam physici ad contexum relativisticum generalizare potuerant.[12] Post unificationem quoque mathematici valde mathematicae fundamenta meditati sunt, maxime Hilbert ipse, qui appetivit totam mathematicam in arithmeticam de thesi dialectica reducere. Curtius Gödel autem tunc comprobavit Hilbertis programma esse impossibilem, quod axiomatum collectiones universaliter sunt inconsumabiles.
Mathematica applicata
Distributio probabilistica Gaussiana. Colorcaerulus opacus correspondet erroribus a medio statistico μ intra unam deviationem canonicam σ, probabilitate 68.3 centesimarum; caerulus opacus plus caerulus medianus, erroribus intra duas deviationes canonicas, probabilitate 95.4 centesimarum; caerulus opacus plus medianus plus clarus, erroribus intra tres deviationes, probabilitate 99.7 centesimarum.
Inter eas disciplinas, explicatio statistica pertinet ad omnes disciplinas empiricas quae numeros e experimentis tractant errata passis. Eius fundamentum est in fortis scientia, quae dicitur probabilitas, incipiente in laboribus Petri de Fermat, Blaisii Pascalis et Christiani Hugenii saeculo septimo decimo. Analysis numerica specialiter post computatrorum aetatem surgit, quod propositum suum est omnia problemata solvere per usum matricum vectorumque in computatris.
Mathematica et philosophia
Ob modicam mathematicae naturam, philosophi diu de mathematica sententias habere solent.[13]Plato putavit mathematicam referre formas ideales in altero mundo.
Thomas Aquinas tenuit mathematicam esse scientiam de his quae sine materia sensibile definiuntur sed, ut exsistant, materiam requirunt. Dedit exemplum de curvo et simo: simum includit in proprio definitione materiam sensibilem (i.e., nasum); curvum autem definiri potest sine sensibile materia particulare, sed in re non potest esse sine materia sensibile. Ita scripsit,[14] distinguens philosophiam naturalem a mathematica et metaphysica.[15] Quantitas, quae secundum Thomam dicitur accidens, potest sciri sine omnibus aliis entis formis, quia quantitates sunt communes inter omnes substantias materiales, antequam eae primum formantur, licet in modo potentiae propriae, non actu sint. Hoc amplius intelligibile est quia Thomas ipse docuit potentiam quantitatis praeintelligere in materia, ex dimensionibus non terminatis quae in materia insunt ante omnem formam.[16] Ergo mathematica, quae talibus quantitatibus studet, quoque sine sensibile materia particulare potest sciri.
In Immanuelis Kantiiphilosophia, mathematica constituebat unicam scientiae categoriam, de qua certi possumus esse, quod, secundum Kant, sola mathematica est synthetica a priori, quae de experientia non pendet.[17]Ayn Rand, quae Kantem vehementer opposuit, etiam de mathematica sententiam peculiarem habebat. In sua philosophia, omnis scientia, mathematica non excepta, ab experientia venit. Secundum Rand, omnes notiones veniunt ex actione qua magnitudines abstractiter a dimensionibus separamus. Haec actio a Rand dicitur magnitudines omittere.[18]
↑Confer Thesaurum Linguae Latinae (s.v. "mathematica" 472 row 65sqq). Lingua Graeca antiqua, μαθηματικός significabat discipulus vel disciplinae studiosus (Plat. Tim. 88b), sed tandem significaturum erat Pythagorae discipulus et mathematicus (passim apud Aristotelem).
↑Italiane: La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.--Galileo Galilei Il Saggiatore; Vicifons de Il Saggiatore (Italice).
↑Vide etiam: Cassiodorus, Institutiones 2 praef. 4: Quarto de mathematica, quae quattuor complectitur disciplinas, id est, arithmeticam, geometricam, musicam et astronomicam. Mathematicam vero Latino sermone doctrinalem possumus appellare; quo nomine licet omnia doctrinalia dicere possimus quaecumque docent, haec sibi tamen commune vocabulum propter suam excellentiam proprie vindicavit, ut poeta dictus intellegitur apud Graecos Homerus. . . . Mathematica vero est scientia quae abstractam considerat quantitatem. Abstracta enim quantitas dicitur, quam intellectu a materia separantes vel ab aliis accidentibus, sola ratiocinatione tractamus.
Newman, James R., ed. 1956The World of Mathematics. Novi Eboraci: Simon and Schuster. ISBN 978-0-486-43268-7.
Peterson, Ivars. 2001. The Mathematical Tourist: New and Updated Snapshots of Modern Mathematics Novi Eboraci: Barnes and Noble. ISBN 978-0-7607-2361-6.
Rademacher, Hans, et Otto Toeplitz. 1930. Von Zahlen und Figuren: Proben Mathematichen Denkens für Liebhaber der Mathematik. Berolini: Springer. ISBN 978-3-540-63303-7.
Reid, Constance. 2006. From Zero to Infinity: What Makes Numbers Interesting, editio quinta. Wellesley: A. K. Peters. ISBN 978-1-56881-273-1.
Berlingoff, William P., et Fernando Q. Gouvêa. 2003Math Through the Ages, editio altera. Novi Eboraci: Mathematical Association of America. ISBN 978-0-88385-736-6.
Bourbaki, Nicolas. 1984. Éléments d' histoire de mathématiques. Lutetiae; Springer. ISBN 978-3-540-33938-0.
Case, Bettye Anne, et Anne M. Legett. 2005Complexities: Women in Mathematics. Novi Eboraci: Princeton. ISBN 978-0-691-11462-0.
Doxiadis, Apostolos, et Christos Papadimitriou. 2009Logicomix: An Epic Search for Truth. Novi Eboraci: Bloomsbury USA. ISBN 978-1-59691-452-0.
Gullberg, Jan. 1997. Mathematics: From the Birth of Numbers. Novi Eboraci: W. W. Norton. ISBN 978-0-393-04002-9.
Hardy, G. H. 1992. A Mathematician's Apology, editio nova cum introductione a C. P. Snow scripta. Cantabrigiae: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42706-7.
Kline, Morris. 1972. Mathematical Thought from Ancient to Modern Times. 3 voll. Oxoniae: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-506135-2 (vol. 1), 978-0195061369 (vol. 2), 978-0195061376 (vol. 3).
Netz, Reviel. 2003. The Shaping of Deduction in Greek Mathematics. Cantabrigiae: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-54120-6.
Neugebauer, Otto. 1969. The Exact Sciences in Antiquity, ed. secunda. Novi Eboraci: Dover. ISBN 978-0-486-22332-2.
Plofker, Kim. 2008. Mathematics in India. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12067-6.
Robson, Eleanor, et Jacqueline Stedall, edd. 2009. The Oxford Handbook of the History of Mathematics. Oxonii: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-921312-2.
Gardner, Martin. 1994. My Best Mathematical and Logic Puzzles. Novoi Eboraci: Dover. ISBN 978-0-486-28152-0.
Rosenhouse, Jason, et Laura Taalman. 2011. Taking Sudoku Seriously. Oxonii: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-975656-8.
Libri generales
Aigner, Martin, et Günter M. Ziegler. 2001. Proofs from The Book. Novi Eboraci: Springer.
Barwise, Jon. 1977Handbook of Mathematical Logic. Amstelodami: North-Holland. ISBN 0-7204-2285-X.
Behnke, H., F. Bachmann, K. Fladt, H. Kunle, et W. Süss, edd.; anglice convertit S. H. Gould. 1974. Fundamentals of Mathematics. Cantabrigiae Massachusettae: MIT Press.
Tomus 1: Foundations of Mathematics: The Real Number System and Algebra.ISBN 0-262-02048-3.
Gowers, Timothy, June Barrow-Green, Imre Leader, edd. 2008. The Princeton Companion to Mathematics. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-11880-2.
Gray, Jeremy. 2008. Plato’s Ghost: The Modernist Transformation of Mathematics. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13610-3.
Hadamard, Jacques. 1945The Psychology of Invention in the Mathematical Field. Princeton: Princeton University Press, rpt. Dover. ISBN 978-0-486-20107-8.
Polya, G. 1957. How to Solve It: A New Aspect of Mathematical Method. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-11966-3.
Cursus mathematicus: P. GASPARIS SCHOTTI REGIS-CURIANI, E SOCIETATE IESU. Olim in Panormitano Siciliae, nunc in Herbipolitano Franconiae eiusdem SOCIETATIS IESU Gymnasio Matheseos Professoris CURSUS MATHEMATICUS, Sive ABSOLUTA OMNIUM MATHEMATICARUM DISCIPLINARUM. ENCYCLOPAEDIA, In LIBROS XXVIII. digesta, Eoque Ordine disposita, ut quivis, vel mediocri praeditus ingenio, totam Mathesin a primis fundamentis proprio Marte addiscere possit. Opus desideratum diu, promissum a multis, a non paucis tentatum, a nullo numeris omnibus absolutum. Accesserunt in fine THEORESES MECHANICAE NOVAE Additis INDICIBUS locupletissimis - Cum Privilegio Sacrae Caesareae Maiestatis. BAMBERGAE, Sumpt. IOH. MARTINI SCHÖNWETTERI, Bibliopolae Francofurtensis. M. DC. LXXVII.
Momenti mathematici a Societate Mathematica Americana scripti, linguis pluribus