Mükemmel Sayılar

Mükemmellik arayışı, matematik heveslilerini farklı yönlere sevk etmiştir. Mükemmel kareler olarak da bilinen tam karelere bu ismin verilmesi estetik nedenlerden  ziyade mükemmel olmayan karelerin de olmadığını anımsatmak içindir. Bazı sayıların az, bazılarının çok sayıda böleni vardır. Fakat üç ayıcık masalında olduğu gibi, bazılarının bölen sayısı ise “tam olması gerektiği gibi”dir. Bir tam sayının bölenlerinin toplamı, sayının kendisine eşit olduğunda sayıya mükemmel deriz.

Bir sayının eksik, artık veya mükemmel olduğunu anlamak için kendisi dışındaki bölenlerini toplayıp sayıyla karşılaştırırız. 30 sayısına bakalım örneğin. 30’un kendi dışındaki tam bölenleri: 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15. Topladığımızda 42 elde ederiz. Bölenlerinin toplamı sayının kendisinden büyük olduğundan 30 artık bir sayıdır. Bunun tersi olursa sayı eksik olur.

Ne eksik ne de artık olan sayı mükemmel demektir.

Sıra 1 2 3 4 5 6 7
Sayı 6 28 496 8128 33.550.336 8.589.869.056 137.438.691.328
Yorum Durumu: Bir yorum --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , ---

Asal Sayılar

Matematik insanoğlunun tüm ilgi alanlarının arasında mekik dokuyan öylesine engin bir konudur ki, bazen içinde kaybolup gidersiniz. Arada bir temel esaslara geri dönmeniz gerekir. Sayıların temelinde sayma sayılar vardır: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, … Peki bunun bile temelinde başka sayılar var mıdır?

Mesela 4 = 2 x 2 ‘dir, dolayısıyla daha temel bileşenlere ayrılabilir. Diğer sayıları da böyle ayırabilir miyiz? Neden olmasın, işte birkaç tane daha: 6 = 2 x 3, 8 = 2 x 2 x2, 9 = 3 x 3 . Daha küçük sayıların çarpımından oluştukları için bunlara “bileşik sayılar” denir. Bazı sayılarıysa ayırmak mümkün değildir: 2, 3, 5, 7, 11, 13, … bunlara asal sayılar veya kısaca asallar denir. Asal sayı yalnızda 1’e ve kendisine tam bölünür. Peki 1 de asal mı diye sorabilirsiniz. Geçmişte birçok matematikçi 1 i asal kabul etmiş olsa da teoremlerin tutarlılığını sağlamak adına 1 asal sayılar arasından çıkarılmıştır. Bu yüzden asal sayıların tanımına “1 den büyük” ifadesi eklenmiştir
Asal sayıları incelemek bizi temelin de temeline götürür. Asal sayılar matematiğin atomlarıdır adeta. Diğer tüm kimyasalları meydana getiren kimyasal atomlar gibi asal sayılar da diğer sayıları meydana getirir. Bu gerçeği matematiksel olarak ifade eden teorem “aritmetiğin temel teoremi” adıyla bilinir.

Asal sayıları belirlemeye yarayan bir formül ne yazık ki yok. Dahası bilebildiğimiz kadarıyla hiçbir kalıba uymazlar.
Bir başka zorlu soru ile asal sayıların bir örüntüye sahip olup olmadığıdır. Carl Fredrich Gauss 1792 de henüz 15 yaşındayken belirli bir n sayısından küçük asal sayıların adedini tahmin etmek için bir formül önerdi. Buna günümüzde asal sayı teoremi denir. n = 1000 için formülün verdiği tahmin 172 dir. Gerçek adet olan 168 bundan daha küçüktür. Bunun her n değeri için geçerli olduğu düşünülüyordu, ta ki n = 10371 (1 ve ardından 371 tane 0 içeren devasa bir sayı) sayısında tahminin gerçek sayıdan büyük olduğu gösterilene dek. Asal sayılar her zaman böyle sürprizlerle doludur.

Asal sayılar sonsuzdur. Öklid, Elemanlar adlı kitabında “asal sayılar belirli bir miktar asal sayıdan daha çoktur” diye yazmış ve zarif bir şekilde ispatlamıştır. Asallar sonsuza uzansalar da insanoğlunun en büyük asalı bulma sevdası hiç dinmemiştir. Şu andaki rekor bir Mersenme asalı olan 274207281 – 1 ‘dir ki yaklaşık olarak 1022338618, ya da başka bir deyişle 1 in ardında 22.338.618 tane 0 olan bir sayıya karşılık gelir.
Asal sayılarla ilgili öne çıkan iki cevapsız soru “ikiz asallar problemi” ve “Goldbach sanısı”dır.
İkiz asallar, aralarında 2 fark olan asallardır. İkiz asallar sonsuz mudur? Bunu veya aksini ispat etmeyi başaran olmadı bugüne kadar.

Goldbach sanısı ise “2 den büyük her çift sayı iki asalın toplamı şeklinde yazılabilir” Örneğin 42’yi 5 + 37 veya 11 + 31 veya 13 + 29 şeklinde yazabiliriz. Devasa sayılar da dahil olmak üzere bugüne kadar denenmiş her sayıda bu sanı doğru çıksa da genel ispatı yapılamamıştır.

Asal sayıları “matematiğin atomları” olarak tanımladık. “iyi de,” diyeceksiniz, “atomlardan bile daha temel parçacıklar, sözgelimi kuarklar keşfedildi.” Matematik geri kalır mı hiç? Gauss, örneğin 5 gibi bazı asal sayıları 5 = (1 – 2i) x (1 + 2i) şeklinde yazabileceğimizi gösterdi.

Yorum Durumu: Bir yorum --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , , , , ---

Sanal Sayılar

Kafamızda sanal sayılar üretebiliriz. Banka hesabımda bir milyar lira var dersem bu hayli sanal bir sayı olur örneğin. Fakat matematikteki anlamıyla sanal sayıların bu türden hayali sayılarla bir ilgisi yoktur.

“Sanal” adını, reel sayılarda çözümü olmayan bazı denklemlerin çözümü için filozof ve matematikçi Rene Descartes’in koyduğuna inanılır. Sanal sayılar gerçekte var mıdır yok mudur? Bu soru sanal sözcüğü üzerine kafa yoran filozofları meşgul etmiştir. Oysa matematikçiler için bu sorunun yanıtı nettir. 5 veya π ne kadar gündelik hayatın bir parçasıysa, sanal sayılar da o kadar parçasıdır. Alışveriş yaparken pek bir faydalarının dokunmadığı doğru; ama bir uçak tasarımcısına veya elektrik mühendisine soracak olursanız, sanal sayıların hayati öneme sahip olduğunu söyleyecektir. Ve reel bir sayıyla sanal sayıyı birbirine eklerseniz, felsefi açıdan kulağa daha sorunsuz gelen “karmaşık sayı”ları elde edersiniz. Karmaşık sayılar kuramının temelinde -1 in karekökü yatar. Peki ama hangi sayıyı kendisiyle çarpınca -1 elde ederiz?

Bir sayının kendisiyle çarpımı asla negatif olamaz. Bu durum 16. yüzyılda, karmaşık sayıların ilk bulunduğu yıllarda matematikçilerin önünde bir engel oluşturuyordu. Ancak bu sorun aşılıp da matematikçiler sıradan sayıların hegamonyasından kurtulunca, daha önceden hayal bile edilmemiş geniş alanlar açıldı. Karmaşık sayıların bulunması, daha mükemmel ve eksiksiz bir sayı sistemine kavuşmamızı sağladı.

Argand Diyagramı

Karmaşık sayıları diyagram üzerinde göstermek istediğimizde iki boyutlu doğaları hemen kendini gösterir. Bu diyagramlara İsveçli matematikçi Jean Robert Argand’ın adı verilmiştir. Gerçi aynı dönemde benzer gösterim kullanan başka matematikçilerin de olduğunu belirtmeliyiz.

Her karmaşık sayının “eşlenik” denilen bir kankası bulunur. Birbirinin eşleniği iki karmaşık sayıyı toplar veya çarparsak her zaman bir reel sayı elde ederiz.

Matematikçiler karmaşık sayılar fikrini oturttuktan sonra içgüdüsel olarak daha büyük çaplı genellemeleri denediler. Hamilton üç-boyutlu sayılar ve bunlarla ilgili bir aritmeti sistem oluşturmayı denediyse de dört boyuta geçene kadar başarı sağlayamadı. Çok geçmeden dört-boyutlu sayılar da sekiz-boyutlu sayılara (Cayley sayılarına) genellendi. Çoğu kişi bir sonraki adımın 16 boyutta olacağını tahmin ettiyse de, Hamilton çığır açıcı adımından 50 yıl sonra, bunun imkansız olduğunu ispatladı.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , , , ---

Pi Günü

Pi Günü, ünlü matematik sabiti pi sayısı anısına özel kabul edilmiştir ve her yıl 14 Mart’ta kutlanmaktadır. Bunun sebebi ise Amerikan tarih formatında bu günün 3/14 olarak geçmesi ve bunun pi sayısının en yaygın kullanımını anımsatmasıdır.

Pi Günü’nün bilinen ilk resmi ya da büyük ölçekli kutlanması Larry Shaw ve diğer çalışanlar ile birlikte tarafından 1988’de, Shaw’ın fizikçi olarak çalıştığı, San Francisco Exploratorium’da gerçekleşmiştir.

12 Mart 2009’da ABD Temsilciler Meclisi, 14 Mart 2009 tarihini Ulusal Pi Günü ilan etti.

2010 Pi Günü için Google, “Google” sözcüğünü çemberler ve pi sembolü içeren çizimlerle şekillendirerek ana sayfasında yayınladı.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Denemeler, Gündem --- Etiketler:, , ---

Sonsuzluk

Sonsuzluk ne kadar büyüktür? Bunun en basit cevabı, sonsuzluğun çok ama çok büyük olduğudur. Sonsuza doğru uzanan sayı doğrusunu düşünün. Aklınıza en büyük hangi sayı gelirse, her zaman ondan bir büyük sayı vardır.

Bu geleneksel sonsuzluk anlayışıdır, sayılar sonsuza dek uzar gider. Matematikçiler sonsuzluğu genelde ince eleyip sık dokumadan kullansalar da sanki herhangi bir sayıymış gibi davranmamak gerekir. Zira bir sayı değildir sonsuz.

Alman matematikçi Georg Cantor bizi çok farklı bir sonsuzlukla tanıştırdı. Dahası bunu yaparken modern matematiğin büyük bir kısmına yön veren bir kuram oluşturdu.

Cantor özetle, dehasını kullanarak, reel sayıları 0 ile 1 arasına yerleştirme konusunda her türlü girişimin hüsranla sonuçlanacağını ispatladı.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , ---

e Sayısı

e’yi tek rakibi π ile karşılaştıracak olursak, π’nin heybeti ve Babillilere dek uzanan muhteşem geçmişi yanında e daha dünkü çocuk sayılır. Tarihin tozlu sayfaları için fazla genç ve hareketlidir. Nüfus, para veya ne tür fiziksel nicelik olursa olsun, “büyüme”nin olduğu her yerde kendini gösterir.

e, yaklaşık değeri 2,71828 olan bir sayıdır. 17. yüzyılda büyük sayıların çarpımını toplama olarak ifade edebilmemizi sağlayan logaritma fikri üzerine eğilen matematikçiler yeni bir matematik sabitiyle karşılaştılar.

Tıpkı π gibi e de bir irrasyonel sayıdır, dolayısıyla tam değerini asla bilemeyiz. İlk yirmi basamağı şöyledir: 2,71828182845904523536…

e’yi bayağı kesir olarak yazmak istersek, iki basamaklı sayılar içinde en yakın oran 87/32 dir. İlginç bir şekilde üç basamaklı sayılar içinde ise en yakın oran 878/323 tür. Bu ikinci kesir birincinin bir tür palindromik açılımını andırır.

Büyümeyle ilgili konularda e sayısı kilit bir role sahiptir. Örneğin ekonomik büyüme ve nüfus büyümesi bunlar arasındadır. Radyoaktif bozunma modelleri de yine e sayısını temel alır. Fakat e sayısının geçtiği konular bunlarla sınırlı değildir. Olasılık, Poisson dağılımı, çan eğrisi, mühendislik, ve bu liste uzayıp gider.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, ---

Grigory Perelman

Dünyanın en zor matematik problemlerinden birini çözen Rus matematikçi, bu başarısı nedeniyle kendisine sunulan 1 milyon dolarlık ödülü kabul edip etmeme konusundaki kararını yaklaşık 3.5 ay sonra verdi. Rus dahi, sefalet içinde yaşamasına rağmen büyük ödülü reddetti, Rus matematikçi Dr. Grigory Perelman’a ödülü vadeden ABD’deki Clay Matematik Enstitüsü’nün (CMI) internet sayfasında yayımlanan açıklamada, “Dr. Perelman, bir milyon dolarlık para ödülünü almayacağı konusunda bizi bilgilendirdi. CMI, bu paranın matematik yararına nasıl kullanılacağına bu yıl sonbaharda karar verecek” denildi.

Grigori-Perelman-kimdir

Perelman’ın, 18 Mart’ta büyük ödülü kazanmasının ardından, bu ödülü kabul etmeyeceği bildirilmiş, ancak daha son Rus dahi, bu konuda son kararını vermediğini, nihai kararı verdiğinde ilk olarak CMI’ya bildireceğini ifade etmişti.

Perelman, ödülü kazandığının açıklanmasından sonra, “Meşhur olmak istemiyorum. Kahraman falan değilim” demişti.

Rusya Matematik Enstitüsü’nden 2005 yılında ayrıldıktan sonra bilim insanı annesiyle kaldığı evinden pek çıkmayan Perelman, hayatını annesinin emeklilik maaşı ve özel derslerden elde ettiği gelirle sürdürüyor.

Matematikçilerin 100 yıldır çözemediği Poincare Varsayımı problemini çözen Perelman, çözümü internette yayımlamıştı. Bu problemin çözümünün, evrenin şeklinin belirlenmesine yardımcı olabileceği belirtiliyor. Perelman’ın komşusu Vera Petrovna da gazetecilere daha önce yaptığı açıklamada, “Bir kere dairesine girdim ve şoke oldum. Sadece bir masası, bir klozeti ve daha önceki oturanlar tarafından bırakılmış kirli bir yatağı vardı. Apartmandaki hamam böceklerinden kurtulmaya çalışıyoruz, ama onun dairesinde saklanıyorlar” diye konuşmuştu.

Perelman, ABD’deki bir üniversitenin matematik hocalığı yapma teklifini de geri çevirmişti.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , ---