Razvoj Matematike U Srednjem Vijeku
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
SveuˇciliˇsteJ.J. Strossmayera u Osijeku Odjel za matematiku Stipe Diki´c RAZVOJ MATEMATIKE U SREDNJEM VIJEKU Diplomski rad Osijek, 2013. SveuˇciliˇsteJ.J. Strossmayera u Osijeku Odjel za matematiku Stipe Diki´c RAZVOJ MATEMATIKE U SREDNJEM VIJEKU Diplomski rad Mentor: doc. dr. sc. Tomislav Maroˇsevi´c Osijek, 2013. Sadrˇzaj 1. Uvod 1 2. Matematika europskih zemalja srednjeg vijeka 3 2.1. Prvi europski matematiˇcarisrednjeg vijeka . .3 2.2. Matematika ranog srednjeg vijeka i ˇskolski sustav Europe . .5 2.3. Dodir zapadnoeuropske i arapske znanosti, kao i matematike . .7 2.3.1. Herman Dalmatin . 12 2.3.2. Razdoblje Leonarda iz Pise, Fibonaccija . 13 2.4. Neprekinutost i beskonaˇcnost u razvijenom srednjem vijeku . 16 2.5. Uvodenje kvantitativnih promjena . 18 2.6. Uvodenje simbola i obnova sinkopatske algebre . 19 3. Srednjovjekovna matematika Bliskog istoka 21 3.1. Arapska i perzijska matematika od 500. do 1000. 22 3.1.1. Krˇs´canskii ˇzidovski uˇcenjaciu Bagdadu . 24 3.1.2. Prevoditelji na arapski . 25 3.2. Arapska i perzijska matematika od 1000. do 1500. 25 4. Srednjovjekovna indijska matematika 28 4.1. Indijski matematiˇcariod 500. do 1000. 28 4.2. Indijski matematiˇcariod 1000. do 1500. 32 4.3. Decimalni pozicijski sustav i indijsko shva´canjematematike . 34 5. Srednjovjekovna matematika Dalekog istoka 38 5.1. Srednjovjekovni matematiˇcari Dalekog istoka . 38 3 LITERATURA 41 SAZETAKˇ i ABSTRACT i ZIVOTOPISˇ ii 4 1. Uvod Srednji vijek u matematici razdoblje je kojim se ne bavi velik broj prouˇcavatelja, kao ˇstonije ni odve´cvelik broj onih koji piˇsuo njemu. Ovaj rad ´cese temeljiti na prouˇcavanju upravo tog razdoblja koje poˇcinjepropaˇs´cuZapadnog Rimskog Carstva (476.) i proteˇzese sve do Columbova otkri´caAmerike (1492.). Ovi povijesni dogadaji koriste se kao granice srednjeg vijeka jer se tada ne javlja niti jedan znaˇcajniji dogadaj koji je znanstvena prekret- nica, a povoljan je za cijeli svijet. Upravo se iz tog razloga za znanstveni poˇcetaksrednjeg vijeka uzima 5. st., odnosno stolje´cenakon smrti dvaju grˇckihmatematiˇcara,Diofanta (3.st.) i Papusa (4. st.), dok se za kraj uzima 15. st. Razlog tomu je to ˇstose u prvoj polovici 16. st. javlja nekoliko bitnih znanstvenih otkri´ca,tj. znanost doˇzivljava znaˇcajan napredak, odnosno renesansu ([6],[7]). Osnovna tema ovog rada se bavi razvojem matematike u srednjem vijeku. Za to razdoblje se joˇskaˇzeda je \mraˇcnodoba" upravo zbog toga ˇstou tom razdoblju nije bilo brzog razvoja, ve´cje sve u svojim zaˇcecima.Pojam \mraˇcnodoba" nastao je u 19. st., ali on postepeno gubi na svom znaˇcaju jer povijesna istraˇzivanja pokazuju da je to razdoblje mnogo bogatije u znanstvenom smislu. To razdoblje je bitno utoliko ˇstose smatra povez- nicom izmedu starog i novog vijeka. O ovom razdoblju su medu ostalima pisali sljede´ci povjesniˇcarimatematike: Zarkoˇ Dadi´c, Stefanˇ Znam, Miodrag Petkovi´c,kao i David Eugene Smith i Victor Katz. Oni su istraˇzivali i pisali znanstvene radove o razdoblju srednjeg vijeka u matematici te smo za pisanje rada koristili knjige i znanstvene ˇclanke spomenutih autora ([4],[12]). U prvom dijelu rada, odnosno drugom poglavlju, govorit ´cemoo matematici europskih zemalja spomenutog razdoblja. Vidjet ´cemoda se ve´cinaovog razdoblja svodi na prevo- dilaˇckuaktivnost starogrˇckihmatematiˇcara,a posebice je vrlo vaˇzanprijevod Euklidovih Elemenata. Razlog tomu je to ˇstoje rijeˇco najvaˇznijoj i najutjecajnijoj knjizi njegova raz- doblja, a i razdoblja nakon njega. U njoj su sadrˇzanasva saznanja i otkri´cado kojih su doˇsliEuklid i njegovi prethodnici i suvremenici u geometriji, teoriji brojeva i algebri pa je razumljivo da je ona posluˇzilakao temelj znanja stolje´cimakoji slijede. Vidjet ´cemoda su zaslugom Severina Boetija Euklidovi Elementi postali dostupni europskim znanstvenicima. Od ostalih ´cemoistaknuti Alcuina iz Yorka, Jordanusa de Nemora, Hermana Dalmatina, a kao najznaˇcajnijeg i najutjecajnijeg matematiˇcarasrednjeg vijeka Leonarda iz Pise, Fibo- naccia. U drugom dijelu rada, odnosno tre´cempoglavlju, govorit ´cemoo srednjovjekovnoj matematici Bliskog istoka. Matematiˇcariovog podruˇcjasu se takoder bavili prevodenjem grˇckihautora, ali su dali i svoj doprinos. Istaknut ´cemonekoliko autora koji su svojim ra- dom doprinijeli razvoju matematike. Prvenstveno, tu je znaˇcajan al-Khwarizmi, kao i Abu'l Wafa, Thabit ibn Qurra i al-Karaji. O svima njima, ali i nekolicini drugih s ovog podruˇcja, bit ´cerijeˇciu ovom poglavlju. 1 U tre´cemdijelu rada, odnosno ˇcetvrtompoglavlju, govorit ´cemoo srednjovjekovnoj indijskoj matematici. Prevodilaˇcka aktivnost je ovdje najmanje izraˇzena,a viˇsese paˇznje posve´civalo aritmetiˇckoj i raˇcunskoj strani matematike. To se vidi iz djela autora: Aryab- hate, Mahavire, Bhaskare te najistaknutijeg indijskog matematiˇcaraBrahmagupte, ˇsto´ce se opisati u ovom poglavlju. U ˇcetvrtomdijelu rada, odnosno petom poglavlju, govorit ´cemoo matematici Dalekog istoka. Za razliku od prethodno spomenutih podruˇcjagdje se zapoˇcinjalo s prevodilaˇckom aktivnoˇs´cu,Daleki istok je svoja matematiˇcka istraˇzivanja najviˇseusmjerio na prouˇcavanje kalendara, ali i na druge razne probleme u matematici. U ovom poglavlju istaknut ´cemone- kolicinu matematiˇcaraDalekog istoka koji su svojim radom pridonijeli razvoju matematike. U radu ´cemokoristiti literaturu vezanu uz povijest matematike te znanstvene radove koji se odnose na razvoj matematike u srednjem vijeku op´cenito,ali i prema geografskom poloˇzaju ([3],[9],[11],[13]). 2 2. Matematika europskih zemalja srednjeg vijeka Na poˇcetkusrednjeg vijeka zanimanje za matematiku u robovlasniˇckom Rimu bilo je vrlo slabo. Rimski su imperatori odvojili geometriju od matematike. Geometriju su rabili uglavnom u graditeljstvu i arhitekturi i smatrali su je svrsishodnom, dok je matematika svrstana u astrologiju, koja je u Rimskom Carstu bila zabranjena zbog toga ˇstoje to raz- doblje prevlasti ideologije krˇs´canstva. Velik utjecaj krˇs´canstva postupno je doveo do drugog ekstrema: ono ˇstoje nekrˇs´cansko, pogansko je i treba ga uniˇstiti. To se vidi i po tome ˇstoje 391. g. djelomiˇcnouniˇstenaknjiˇznicau Aleksandriji kao izvor poganstva. Rimska nezainteresiranost za grˇckom matematikom dovela je do propadanja njihovih pisanih djela. Op´cenitose dobro poznavanje matematike ili dobro baratanje s raˇcunanjemsmatralo kao osnova za magiju. Uzet ´cemoza primjer Gerberta iz Aurillaca. On je bio optuˇzenza povezanost s davlom zbog toga ˇstoje znao dijeliti po volji odabrane brojeve. No, zanimljivo je i to da je zbog svojih zasluga i znanja 999. postao papom Silvestrom II. Iz ovih ˇcinjenica koje su navedene lako se moˇzeshvatiti da je matematika u tom razdoblju u Europi ostala na relativno niskoj razini. Poznato je da se baˇszbog ovakvih dogadanja razdoblje od 500. do 1000. godine naziva "mraˇcnorazdoblje" matematike. To mraˇcnorazdoblje trajalo je od raspada Rima pa do ponovnog budenja Europe pod vlaˇs´cu pape Silvestra II. (Gerberta). Dvanaesto stolje´ceu krˇs´canskoj Europi bilo je sliˇcnokao i deveto stolje´ceu islamskom svijetu, stolje´ceprevodenja. U sluˇcaju Bagdada ti prijevodi su bili s grˇckog na arapski, a u sluˇcaju krˇs´canske Europe s arapskog na latinski. Op´cenitoje Europa malo pozornosti obra´calana arapsko pismo, ali posvetila je veliku paˇznjuna radove iz astronomije, aritme- tike, trigonometrije, optike, geometrije i medicine. Cakˇ su Euklidovi Elementi postali poznati uˇcenjacimalatinske crkve uglavnom kroz njihov arapski prijevod, umjesto kroz grˇckiorigi- nal. Trinaesto stolje´cedalo je najve´cegi najplodonosnijeg matematiˇcarasrednjeg vijeka. To je najinteresantnije poglavlje srednjeg vijeka u matematici. To je vrijeme kada je djelovao Leonardo iz Pise, poznatiji kao Fibonacci. Fibonacci je ˇcovjek koji je ostavio dubok trag u matematici tog razdoblja, a i nekoliko kasnijih stolje´ca. 2.1. Prvi europski matematiˇcari srednjeg vijeka Kao poˇcetaksrednjeg vijeka uzima se stolje´cenakon smrti dvojice starogrˇckihmate- matiˇcara,Diofanta (3.st.) i Papusa (4. st.). Nakon njih matematiˇckirad polako pada u drugi plan. Novi napredak matematike javit ´cese tek poˇcetkom 5. stolje´cau Aleksandriji procvatom neoplatonizma. Osim Aleksandrije neoplatonizam je imao velik utjecaj i u Ateni, 3 gdje neoplatonisti osnivaju Akademiju. Neoplatonizam1 je imao sve ve´cizamah u istoˇcnomSredozemlju te postepeno obu- hva´caoi zapadno, dok ideja aristotelizma2 postepeno slabi. Doprinos tome su djela koja se pojavljuju u 4. stolje´cukoja su ostavila veliki peˇcatna razvoj znanosti u zapadnoj Europi. Tu se nikako ne smije izostaviti Calcidius koji je sredinom 4. st. preveo na latinski dio Pla- tonova djela Timej. Taj prijevod Timeja postaje temeljem prirodnofilozofskih tumaˇcenja. Takva tendencija rasta neoplatonizma zadrˇzalase sve do kraja 11. st. Kako su grˇckitekstovi bili uniˇstavani, tako se Euklida poznavalo samo po odredenim formulacijama tvrdnji koje je bez dokaza naveo Severin Boetije3(480.-524.), rimski gradanin iz ugledne obitelji Anicii. On je najvaˇznijima- tematiˇcari intelektualac tog razdoblja, ˇcovjek od slave i utemeljitelj srednjovjekovne skolastike. Njegova reputacija i znanje dalo je njegovim knjigama visok poloˇzaj u samos- tanskim ˇskolama u nadolaze´cimstolje´cimai ta se djela sma- traju mostom izmedu antike i srednjeg vijeka. Boetije je miˇsljenjada se krˇs´canstvo moˇzepomiriti, tj. upotpuniti s ranijim dostignu´cimaantiˇcke civilizacije. Preveo je viˇsedjela staro-grˇcke matematike na latin- ski, medu kojima je prijevod Nikomahove Aritmetike koji je sluˇziogotovo