שְׁאֵלָה:
האם האלגברה של המאה ה -18 הייתה סמלית / פורמלית יותר מהתפיסה המודרנית?
Jack M
2015-03-05 17:39:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מצאתי ש Sur la résolution des équations algébriques של לגראנז 'הוא קריאה מבלבלת וקשה מאוד, ואני חושב שאני מתחיל לראות מדוע: נראה שלגראנז' חושב על אלגברה בתוך דרך הרבה יותר רשמית / סמלית ממה שהתרגלתי. ואילו אני חושב על סמל $ x $ כמתייחס ל מספר ספציפי (שעשוי להיות לא ידוע), ואני חושב על $ 2x + 3x = 5x $ כמוצדק מכיוון שזה יהיה נכון לא משנה איזה מספר $ x $ הוא, נראה ש- Lagrange פשוט רואה ב- $ x $ סוג של סמל עליו מוגדרים כללי פעולה מסוימים, ו- $ 2x + 3x = 5x $ כמוצדקים מכיוון שזה אחד הכללים האלה. p להלן מספר דוגמאות:

  1. כאשר מסבירים את שיטת Cardan לפתרון הקוביות, לגראנז 'מחולק בצורה גמורה במשתנה $ y $ ללא התחשבות בשאלה אם הוא' או לא '. לא אפס. בהתחלה חשבתי שמדובר בנימוק מרושל אבל עכשיו אני תוהה אם הוא בעצם חושב על זה כחישוב בתחום הפונקציות הרציונליות $ \ mathbb C (y) $.

  2. כאשר $ a, b, c $ הם שורשי הקוביה המסוימת, קובע לגראנז 'בעובר כי $ \ frac {a + \ alpha b + \ beta c} 3 $ יהיו $ 3! $ ערכים שונים כאשר אנו מתירים $ a, b , c $ בכל דרך אפשרית. זה נכון אם אנו חושבים על "ערכים שונים" כמשמעותם צורות שונות, אך יתכן שגוי אם $ a, b, c $ עומדים במספרים ספציפיים (אם כולם אפסים, למשל

  3. עם $ \ alpha $ שורש קוביה פרימיטיבי של אחדות, מסכם לגראנז 'מ- $ \ alpha Aa + \ alpha Bb + \ alpha Cc = Aa + Bc + Cb $ כי $ \ alpha A = A $. זה עשוי להיות שגוי אם $ A, B, C $ ו- $ a, b, c $ הם מספרים ספציפיים, אך נכון אם אנו חושבים עליהם כסמלים ורק נרצה שהביטוי משמאל יהיה זהה לביטוי על מימין.

האם אני צודק שאלגברה מהמאה ה -18, או לפחות לגראנז ', נעשתה בצורה "סמלית" יותר? אם כן, כיצד ניתן לעשות זאת בקפדנות במינוח המודרני? היכן אוכל ללמוד עוד על הדרך בה לגראנז 'ובני דורו חשבו על נושאם?

אתה יכול לראות: הלנה M.Pycior, [סמלים, מספרים בלתי אפשריים וסיבוכים גיאומטריים: אלגברה בריטית באמצעות הפרשנויות על חשבון האוניברסלי של ניוטון] (https://books.google.it/books?id=3AnAcnc-yvIC) (2006 ), גרט שוברינג, [סכסוכים בין הכללה, קפדנות ואינטואיציה: מושגי מספר העומדים בבסיס התפתחות הניתוח בצרפת וגרמניה של המאה ה -17 וה -19] (https://books.google.it/books?id=rMWe3okqPOcC) (2006 ), ג'ודית גרבינר, [היסטוריונית מסתכלת אחורה: החשבון כאלגברה] (https://books.google.it/books?id=TSPjiuCmNR8C&printsec=frontcover) (2010).
כמו גם: ז'קלין א.סטדל, [מהאמנות הגדולה של קרדנו ועד ההשתקפויות של לגראנז ': מילוי פער בהיסטוריה של האלגברה] (https://books.google.it/books?id=VQ-eI3EHBD4C) (2011) ו- id., [שיח הנוגע לאלגברה: אלגברה אנגלית עד שנת 1685] (https://books.google.it/books?id=zofTnQEACAAJ) (2002) ואלברכט שפר ומארטן ואן דייק (עורכים), [היבטים פילוסופיים של סמלי נימוקים במתמטיקה של ימינו מודרניים] (https://books.google.it/books?id=L2YATwEACAAJ) (2010).
שתיים תשובות:
Conifold
2015-03-06 05:00:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אכן יש הבדל בין המאה ה -18 למושגים מודרניים של אלגברה. לדוגמא, לגראנז 'ובני דורו לא הגדירו מבנים אלגבריים לקיום על ידי ציון אקסיומות לפעולות על סטים מופשטים. רוב האלגברה הייתה על מספרים שלמים ופולינומים, שההנחה הייתה שהם קיימים מראש, והם לא נחשבו כביטויים של "מבנים אלגבריים", אם כי ידועים דמיון ביניהם. עם זאת, אני לא מאמין שזה מה שגורם לחסימה הרעיונית.

המניפולציה הפורמלית של לגראנז 'על פולינומים היא למעשה ברוח האלגברה המודרנית, אך אלגבריסט מודרני יבחין בין התייחסות לפולינומים באופן רשמי וכאל פונקציות. . לגראנז 'לא. הוא טיפל לא רק בפולינומים ובפונקציות רציונליות באופן פורמלי, אלא גם בפונקציות טרנסצנדנטליות ובסדרות טיילור שלהן. הסיבה לכך היא שלא רק מושג האלגברה היה שונה במאה ה -18, כך גם מושג הניתוח.

יש היסטוריונים שמתייחסים לניתוח של המאה ה -18 כ "ניתוח אלגברי", ולגראנז 'העניק לו את צורתו המלאה ב- Théorie des fontions analytique משנת 1797. התפיסה המודרנית של פונקציה, כהקצאת ערכים לוויכוחים, הופיעה רק מאוחר יותר ב עבודתו של פורייה, והובאה מפורשת על ידי דיריכלט (1829). בעיני אוילר, "פונקציה" של לגראנז 'ואחרים היה ביטוי אנליטי שנוצר על ידי כללים וקומפוזיציות חשבוניות, מתוך מכלול פונקציות בסיסיות. באופן גס, זה תואם את ה"פונקציה האלמנטרית "שלנו, אף על פי שהתקבלו גם פונקציות שניתנו באופן מרומז, רק מדי פעם נשקלו ביטויים כלליים יותר (למשל אינטגרלים של פונקציות אלמנטריות).

בנוסף, בניגוד לאלגבריסטים מודרניים לאגראנז לא הבחין בין פולינומים, רשמיים או לא, על פני תחומים אמיתיים ומורכבים. ההנחה הייתה כי ניתן להפעיל ביטויים אלגבריים על פי כללי האלגברה ללא תלות בהבחנות כאלה. על פי עקרון ה "כלליות של אלגברה" של לייבניץ, המקובל באותה תקופה, אם נוסחה נגזרת באופן אלגברי היא תקפה באופן כללי עבור $ x $ אמיתי או מורכב, אינסופי או אינסופי. בפרט, סכום הסדרה הגיאומטרית נחשב לשווה ל $ \ frac1 {1-x} $ "באופן כללי", למעשה בהגדרה. התכנסות נחקרה, אך יותר כעניין מעשי להשגת קירובים והערכות.

האם ניתן לעשות זאת בקפדנות? כן ולא. כל עוד איננו קוראים את הרעיון המודרני של פונקציה למאה ה -18 עובד הרבה ממה שצריך "לעשות קפדנות" נעלם. עם זאת, לפעמים כללים שנקבעו באופן רשמי שימשו לחישוב ערכים עם זיהוי מרומז של שני מושגי הפונקציה. במידה מסוימת, "כלליות האלגברה" מוצדקת על ידי תורת ההמשך האנליטי, שיטות סיכום לסדרות שונות, ועקרון ההעברה בניתוח לא סטנדרטי, אך לא במידה שהונחו על ידי לגראנז 'ואאולר, ולפעמים זה הוביל לסתירה עצמית מוחלטת. תוצאות, כמו עם הערך של $ \ ln (i) $ .

אני חושב שההסכמה על הרבה מניפולציות ביטויים גרועות ביותר של אוילר היא שהם לא ניתנים לניתוק, ולא ממש שווה לקרוע את השיער ולנסות להבין אותם מכיוון שהם פשוט מייצגים נימוקים גרועים שלמזלנו הניבו תוצאות נכונות (אולי בגלל הייתה מאחוריו אינטואיציה מוצקה). האם היית אומר משהו דומה ל- * Sur la résolution *? או שאני צריך להתמיד? שים לב שאני קורא את זה כחלק ממחקר התיאוריה של גלואה ולא רק לצורך היסטורי.
@Jack M ההתרשמות שלי מהקונצנזוס היא שהמניפולציות של אוילר משקפות אינטואיציות נכונות במהותן, ובוודאי שאינן מניבות תוצאות נכונות במקרה. עם זאת, הרבה אינטואיציות כאלה הן "לא שגרתיות" בפורמליזם המודרני, והפיכתן לקפדניות היא מייגעת מבחינה רעיונית, בעוד שניתן לקבל הוכחות קפדניות הרבה יותר קצרות http://www1.american.edu/academic.depts/cas/mathstat/People/ קלמן / pdffiles / Sixways.pdf
אני לא מכיר את סור לה רזולוציה באופן ספציפי, אבל אם המטרה שלך היא להבין איך הרעיונות של לגראנז 'משתלבים בתיאוריה של גלואה הייתי בהחלט מתחיל לקרוא תערוכה מודרנית של עבודתו לפני המקור, הנה למשל https://books.google. .com / ספרים? id = 3u4RF8SrRooC & pg = PA313 & LPG = PA313 & DQ = לגראנז + sur + la + ברזולוציה + המודרנית & source = bl & OTS = JqGjYNV3uq & sig = C0aLFdFfQ6Dv_ghwKCiJ-fJ6NOc & hl = en & sa = X & ei = gAj5VISaJNO0yASRloGYDg ​​& ved = 0CE0Q6AEwCQ # v = onepage & q = לגראנז% 20sur% 20la% 20resolution % 20 מודרני & f = false במובן האלגברה הם צריכים להיות מתורגמים יותר למסגרת מודרנית מאשר של אוילר.
@Jack M: מה שאתה מכנה "קונצנזוס" אינו קונצנזוס. יתר על כן, קביעה זו אינה נכונה. מתמטיקאים מודרניים רבים מרוויחים מקריאת אוילר, ומניפולציות רבות של אוילר שנחשבו לא קפדניות נעשו קפדניות בתיאוריות מודרניות. למשל בתיאוריה גדולה ומפותחת של סדרות שונות.
@Jack M: אבל לא אוילר ולא לגראנז 'כתבו את המאמרים המתמטיים שלהם לחובבים. יש צורך בתחכום מתמטי מהותי כדי לקרוא אותם.
@Conifold, המאמר שצוטט הוא קלמן, [שש דרכים לסכם סדרה] (www.dankalman.net/AUhome/pdffiles/Sixways.pdf), The College Mathematics Journal 24: 5 (נובמבר 1993), עמ '402-421. הקישור שאתה נותן מת (הקישור הוא לדף הבית של פרופסור קלמן אמריטוס).
Alexandre Eremenko
2015-03-05 18:59:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

התשובה תלויה במה שאתה רואה "המושגים המודרניים". באלגברה מודרנית, הם בדרך כלל לא רואים פולינומים או פונקציות רציונליות כפונקציות של המשתנה $ x $, אלא בדיוק כמו שאתה אומר ב- $ 1 $, כאלמנטים של השדה $ C (y) $.

כך שכתיבתו של לגראנז 'אינה סמלית / מופשטת יותר מאלגברה מודרנית, אלא מופשטת יותר מ"אלגברה בתיכון "מודרנית.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...