برزت أسماء العديد من علماء الرياضيات ممن قدموا إسهاماتٍ مميزة في علم الحساب، وكان ذلك بوابة للكثير من التطبيقات العملية المفيدة في مختلف المجالات الطبية والهندسية والتكنولوجية وغيرها، وفي هذا المقال نتحدث عن أشهر 10 علماء رياضيات.
ما هو علم الرياضيات؟
يُعرف علم الرياضيات على أنه الدراسة المنهجية للأرقام والأشكال والأنماط والعلاقات باستخدام التفكير المنطقي والمفاهيم المجردة. وغالبًا ما يوصف بأنه لغة العلوم المستخدمة لوصف وتحليل الظواهر المختلفة في العالم الطبيعي، وكذلك في السياقات النظرية المجردة.
ويمتد تاريخ الرياضيات إلى آلاف السنين إذ تطور عبر الحضارات والثقافات المختلفة. بدءًا من الرياضيات القديمة (3000 قبل الميلاد - 500 م) وبلاد ما بين النهرين ومصر، والرياضيات في العصور البابلية واليونانية، إلى أن أخذتْ الرياضيات شكلًا مختلفًا مع دخول العصور الكلاسيكية ومنها الإسلامية والهندية والأوروبية لاحقًا.
وطوال تاريخه؛ استمر الرياضيات في التطور، بمساهمات مختلفة من الثقافات حول العالم، حتى أصبح مجالًا واسعًا ومتنوعًا يشمل العديد من الفروع مثل الجبر والهندسة وحساب التفاضل والتكامل ونظرية الأعداد والفيزياء الرياضية وغيرها.
لوفليس عالمة رياضيات وكاتبة إنجليزية، اشتهرت بعملها على المحرك التحليلي لتشارلز باباج، الذي يعد مقدمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.
من هم أشهر علماء الرياضيات؟
سطع نجم العديد من الأعلام في مجال الرياضيات، وإليك 10 من أشهر علماء الرياضيات في التاريخ، إلى جانب مساهماتهم:
-
إقليدس (300 قبل الميلاد):
- كان إقليدس عالم رياضيات يونانيًا يُعرف باسم "أبو الهندسة".
- ألف كتبًا مهمة أبرزها كتاب "العناصر"، وهو تجميع شامل للمعرفة الرياضية في ذلك الوقت، ويشمل المبادئ الأساسية للهندسة، مثل البديهيات وإثباتات النظريات الهندسية.
- وضع عمل إقليدس الأساس للطريقة البديهية، وهو نهج فارق في الرياضيات يعتمد على التفكير المنطقي ومجموعة من البديهيات.
-
إسحاق نيوتن (1643-1727):
- كان نيوتن عالم رياضيات وفيزياء إنجليزيًا قدم مساهمات كبيرة في حساب التفاضل والتكامل والميكانيكا والبصريات.
- طور نيوتن حساب التفاضل والتكامل بشكل مستقل عن العالم لايبنتز، ووضع المبادئ الأساسية لحساب التفاضل والتكامل. كما قدم عمله إطارًا رياضيًا لوصف معدلات التغير والتراكم.
- صاغ نيوتن قوانين الحركة الثلاثة، التي تصف العلاقة بين حركة الجسم والقوى المؤثرة عليه.
-
كارل فريدريش غاوس (1777-1855)
- كان غاوس عالم رياضيات ألمانيًا قدم مساهمات عميقة في مجالات مختلفة من الرياضيات، بما في ذلك نظرية الأعداد والجبر والهندسة.
- قدم مساهمات كبيرة في نظرية الأعداد، بما في ذلك توزيع الأعداد الأولية والأعداد الصحيحة الغوسية.
- طور غاوس مفهوم الانحناء الغوسي في الهندسة، وساهم في علوم الهندسة التفاضلية أيضًا
- صاغ قانون غاوس للمغناطيسية في مجال الفيزياء، وهو أحد معادلات ماكسويل الشهيرة.
-
ليونارد أويلر (1707-1783)
- كان أويلر عالم رياضيات سويسريًا قدم مساهمات واسعة النطاق في العديد من مجالات الرياضيات، بما في ذلك حساب التفاضل والتكامل ونظرية الأعداد ونظرية الرسم البياني والميكانيكا.
- اكتشف صيغة أويلر التي تربط عدد رؤوس وحواف وأوجه متعدد السطوح.
- حقق أويلر تقدمًا كبيرًا في نظرية الأعداد، بما في ذلك إثبات نظرية فيرما الصغيرة وتطوير دالة أويلر.
- ساهم بشكل كبير في التحليل الرياضي، حيث قدم مفاهيم مهمة مثل معادلة أويلر-لاجرانج وثابت أويلر-ماسكيروني.
-
فيثاغورس (570 - 495 قبل الميلاد)
- كان فيثاغورس عالم رياضيات وفيلسوفًا يونانيًا قديمًا، اشتهر بنظرية فيثاغورس.
- أشهر نظرياته تنص على أن مربع طول الوتر (الضلع المقابل للزاوية القائمة) في المثلث القائم الزاوية يساوي مجموع مربعي طولي الضلعين الآخرين.
- أسس فيثاغورس مدرسة في كروتوني (في إيطاليا حاليًا) عززت دراسة الرياضيات والفلسفة والموسيقى. وكان لنظرية فيثاغورس آثار عميقة على الهندسة وعلم المثلثات.
-
أرخميدس (287 - 212 قبل الميلاد)
- كان أرخميدس عالم رياضيات وفيزيائيًا ومهندسًا ومخترعًا يونانيًا قديمًا، معروف بمساهماته في الهندسة والميكانيكا.
- صاغ مبدأ أرخميدس الذي ينص على أن الجسم المغمور في سائل يتعرض لقوة طفو تساوي وزن السائل المزاح. وهذا هو المبدأ أساسي للهيدروستاتيكا والطفو.
- كان أرخميدس أول من قام بتقريب قيمة π بدقة باستخدام طريقة الاستنفاد، حيث قدم الحدود العليا والدنيا لـ π.
-
إيفاريست جالوا (1811-1832)
- كان جالوا عالم رياضيات فرنسيًا قدم مساهمات كبيرة في نظرية المجموعات والجبر.
- طوّر نظرية جالوا وهي فرع من الجبر المجرد الذي يدرس بنية المعادلات متعددة الحدود وحلولها باستخدام نظرية المجموعة. ولنظرية جالوا لها تطبيقات في مجالات مثل التشفير وفيزياء الجسيمات.
- قدم جالوا مفهوم المجموعات أيضًا، ووضع الأساس لنظرية المجموعة الحديثة.
-
رينيه ديكارت (1596-1650)
- كان ديكارت عالم رياضيات وفيلسوفًا فرنسيًا قدم مساهمات مهمة في الهندسة والجبر.
- اخترع نظام الإحداثيات الديكارتية التي تستخدم المعادلات الجبرية لوصف الأشكال الهندسية. وقد وضع هذا الأساس للهندسة التحليلية، وهي مقدمة لحساب التفاضل والتكامل.
- صاغ قاعدة ديكارت للعلامات، التي توفر طريقة لتحديد عدد الجذور الموجبة والسالبة لمعادلة متعددة الحدود.
-
آدا لوفلايس (1815-1852)
- كانت لوفليس عالمة رياضيات وكاتبة إنجليزية، اشتهرت بعملها على المحرك التحليلي لتشارلز باباج، والذي يعد مقدمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.
- غالبًا ما يُنسب إلى لوفليس أنها أول مبرمجة كمبيوتر في العالم لعملها على تطوير خوارزمية المحرك التحليلي. كما كتبت ملاحظات تفصيلية عن المحرك، بما في ذلك خوارزمية لحساب أرقام برنولي، مما جعلها رائدة في برمجة الكمبيوتر.
- أدركت لوفليس إمكانات المحرك التحليلي بما يتجاوز الحسابات وتصور تطبيقاته في الموسيقى والفن والعلوم.
-
بيير سيمون لابلاس (1749-1827)
- كان لابلاس عالم رياضيات وعالم فلك فرنسيًا معروفًا بمساهمته في الميكانيكا السماوية ونظرية الاحتمالات والفيزياء الرياضية.
- صاغ معادلة لابلاس وهي معادلة تفاضلية جزئية تستخدم على نطاق واسع في الفيزياء والهندسة لوصف الظواهر المختلفة، بما في ذلك التوصيل الحراري وديناميكيات الموائع.
- قدم لابلاس مساهمات كبيرة في الميكانيكا السماوية، بما في ذلك تطوير الفرضية السديمية، التي اقترحت أن النظام الشمسي يتكون من قرص دوار من الغاز والغبار.
لقد ترك علماء الرياضيات هؤلاء علامات لا تمحى في هذا المجال، وشكلوا الطريقة التي نفهم بها ونستخدم الرياضيات اليوم.
تتعامل الرياضيات غالبًا مع المفاهيم المجردة التي لا ترتبط بالضرورة بأشياء أو مواقف في العالم الحقيقي
أسس علم الرياضيات
يقوم علم الرياضيات على مجموعة من الأسس الثابتة، بغض النظر عن اختلاف النظريات وتحول العصور، وأهم أسس علم الرياضيات:
- الأرقام: تتعامل الرياضيات مع خصائص الأعداد وعلاقاتها، بما في ذلك الأعداد الصحيحة والكسور العشرية والأعداد غير النسبية. ويشمل الحساب (الجمع والطرح والضرب والقسمة)، والجبر، وحساب التفاضل والتكامل، ومواضيع أكثر تقدما.
- الأشكال والفضاء: الهندسة هي فرع من فروع الرياضيات يركز على خصائص الأشكال والأحجام والعلاقات المكانية. كما يتضمن مفاهيم رئيسية مثل النقاط والخطوط والزوايا والمضلعات والدوائر والأشكال ثلاثية الأبعاد.
- الأنماط والعلاقات: تستكشف الرياضيات الأنماط والعلاقات بين الكميات والأشياء والظواهر. ويتضمن ذلك المعادلات الجبرية، والوظائف، والمتسلسلات، ودراسة الرياضيات بمختلف أقسامها.
- المنطق والاستدلال: الرياضيات مبنية على أساس المنطق والاستدلال. فهي تنطوي على إجراء البحوث على أساس القواعد والمبادئ الراسخة للتوصل إلى استنتاجات.
- التجريد: تتعامل الرياضيات غالبًا مع المفاهيم المجردة التي لا ترتبط بالضرورة بأشياء أو مواقف في العالم الحقيقي. ويسمح هذا التجريد لعلماء الرياضيات بتعميم المفاهيم وتطبيقها في سياقات متنوعة.
- حل المشكلات: الرياضيات هو نظام حل المشكلات. إذ يوفر تقنيات وأساليب لحل المشكلات في مختلف المجالات، بما في ذلك العلوم والهندسة والاقتصاد وعلوم الكمبيوتر.
- الرياضيات النظرية والتطبيقية: يمكن تقسيم الرياضيات إلى فرعين أساسيين هما النظري والتطبيقي. حيث تركز الرياضيات النظرية على تطوير النظريات المجردة وإثبات النظريات، بينما تطبق الرياضيات التطبيقية المبادئ الرياضية لحل المشكلات العملية.
- الرياضيات الحاسوبية: تلعب الرياضيات دورًا حاسمًا في العلوم الحسابية وخاصةً مع ظهور أجهزة الكمبيوتر، فهي تتضمن تطوير الخوارزميات والأساليب العددية لحل المشاكل الرياضية باستخدام أجهزة الكمبيوتر.
- الطبيعة متعددة التخصصات: تتقاطع الرياضيات مع العديد من المجالات الأخرى، بما في ذلك الفيزياء، والأحياء، والكيمياء، والاقتصاد، والعلوم الاجتماعية. فهو علم يوفر إطارًا مشتركًا لفهم وتوصيل الظواهر المعقدة عبر مختلف التخصصات.
الرياضيات مجال متنوع وديناميكي يشمل دراسة الأرقام والأشكال والأنماط والعلاقات، مما يوفر أداة قوية لفهم العالم وحل المشكلات، وقد أسهمت جهود العلماء بالاستفادة اللامحدودة من تطبيقاته.
