Kategoriler

Zalimlerin zulmü varsa..

Takvim

Meta

Arşiv

Blogroll

ÇİN MATEMATİĞİ

Tarih: 22.10.2008, Ekleyen: zindan

Çin matematiğinin kesin olarak hangi tarihte başladığını söylemek olanaklı değildir. Yalnız, diğer insanlar gibi parmaklarını sayarak başladığı söylenebilir. Yazılı kaynaklara göre Mezopotamya ve Mısır bu konuda öncüdürler. İleri sürülen ve geleneklerden gelen söylentilere göre Çin’de yaşayanlar, aritmetik, geometri, mekanik ilimleriyle ilgilenmeleri oldukça eskiye dayanıyordu. En eski takvimi düzenleyen, astronomik gözlemler yapan ve hava olaylarıyla ilgilenen Çinliler, en eski dönemlerde matematik ve sanatıyla ilgilenmişler, bu geometrik şekilleri mimarilerinde kullanmışlardır. Cetvel, kare, pergel, bazı mekanik aletler, tekerler ve dingil, ayrıca manyetik iğne Çinlilerin kullandıkları eski buluşlardan bazılarıdır. Fakat doğada gözlemledikleri olayları aritmetik ve geometrik kurallara bağlamada, bunları genişletmede, kullanmada fazla başarılı olamamışlardır. Zaten kuramsal matematikteki gelişmeleri Çin’e giden din misyonerleri, gezginler, tüccarlar ve savaşlar aracılığı ile olmuştur. Hatta Çin’de rastlanan dik üçgen ve pisagor bağıntısıyla çözülen on altı problem Babil’de bulunan tabletlerdeki problemlerle aynıdır. Mezopotamya’daki matematiğin Çin’e taşınmasında din misyonerlerinin etkisi çok fazla olmuştur. İpek Yolu da bu yönde iletişimi çabuklaştırmıştır. Eski Çin matematiği başlangıçta, geometrik şekillerin kenarlarının birbirlerine bölümleri, karenin alanı, dik üçgenin ve hipotenüsü gibi bazı konuları içeriyordu.
Çin’deki eski uygarlık Sarı ırmakla Yangtse Chang’ın suladığı verimli topraklarda kuruldu. Buralara yerleşenler bu bölgeye batıdan gelmişlerdi. Bu nedenle Çinlilerin ataları Babillere benzer ve onlara akraba olduğu söylenir. Böylece, Çin’de gelişen matematiğin kökeninin ve beslenme kaynağının Babillere bağlanması birçok bilim adamı tarafından ileri sürüldüğü gibi karşı görüşte olanlarda vardır. Çinliler Sümerlerden alma altmış tabanlı sayıları kullanıyorlardı. Li Shu da bu kitabında altmış tabanına göre yazılmış sayıları kullandı. Bu kitabın içinde astronomi ve aritmetik konular vardı. Yine bu dönemde Çinlilerde on tabanına göre yazıp işlemler yapma da vardı.
Li Shu sayıları ve sayıların sanatını geliştirdi. Yung Cheng takvim üzerinde çalışarak onu düzeltti. Yine aynı imparator döneminde, Chia Tsu adlı yapıtta, numaralama, sayıları sıralama ve bugünküne benzer olarak koordinat sistemi yazıldı. Sayılar bir çember üzerinde eşit aralıklarla yazıldı ve diğer sayılar bu çember üzerinde dolanarak yazılıyordu. Çin rakamları dokuz tane ve bambu çubuklarıydı.
Çin’de eskilerden olan ve üçüncü sırada gelen I King ya da Permütasyonların Kitabı, sayılar, permütasyonlar, sayıları erkek ve dişi olarak ayırmalar, sayıları ilahi güçler ile ifade etme ve büyülü karelerden oluşur.
I King adlı kitapta, dünyanın en eski büyülü karesi bulunur. Bu kitap aslında matematik üzerine yazılmış bir kitap değildir. İçinde çok ilginç olarak büyülü kareler ve permütasyon hesapları vardır.
Çin’deki matematik çalışmalarının en eskisi Chou Pei’dir ve İ.Ö. 1105 yılında yazıldığı kayıtlıdır. Chou Pei  sözünün anlamı aritmetik klasik demektir. Eski Çin matematiği hakkındaki bilgiler bu kitapta yer alır. Özellikle gölge hesapları bir hayli yer tutar. İşin en önemli yanı, Pisagor Teoremi de bu kitapta verilmiştir. Chou Pei’nin ne zaman ve kimin tarafından yazıldığı bilinmemektedir. Bu yapıttaki astronomi bilgileriyle Eski Babil tabletleri arasında çok benzerlikler vardır. Chou Pei’nin en önemli yanı İ.Ö 1100 yılları ve daha önceki yıllara ilişkin Çin matematiği hakkında çok iyi bilgiler vermesi ve bunları yazılı bir kayıt olarak bu güne gelmesini sağlamasıdır. Kitap, prens Chou ong ile bilgin hizmetçisi hang ao arasında takvimin ve sayıların kare ve daireden nasıl elde ettiklerini karşılıklı konuşma şeklinde vermektedir.
Chou Pei’de Pisagor teoreminin ifadesi vardır, fakat ispatı Evclides de olduğu gibi değildir. Bu kitap, ispatı geometrik görünümlü ve özel bir hal için yapmıştır. Şüphesiz bu teoremin kökeni Babil ve Mısır’dır. Çember, daire, kare, yüksekliklerin ve uzaklıkların ölçülmesi Chou Pei’nin incelediği önemli konulardır. Güneş gölgesinden yararlanarak çapının hesabı bu kitapta yer alır. Dik üçgen, kesirler, kesirlerin çarpılması, bölünmesi, paydaların eşitlenmesi konuları bu kitapta vardır. Yalnız karekökün bulunması bu kitapta her nedense yoktur. Kareköklü ifadelerin yerine yaklaşık tam sayı değerleri alınmıştır.
Pisagor teoremi ile problemler çözülürken, sonuç ikinci derece denklemin çözümüne indirgenmiştir. Çin’de ikinci derece denklemleri bu şekilde ortaya çıkmıştır. Aslında, Çin kaynaklarında bu günkü modern anlamda ikinci derece denkleminin çözümünü veren bir formül yoktur. Ancak kelime ve cümlelerle ikinci derece denkleminin çözüleceğini yönlendiren bir çalışma vardır.
Chou Pei’de yıl 365,25 gün olarak alınır. Çember de 365,25 tane dereceye bölünmüştür. Pi sayısı yerine İbraniler, Babiller ve Mısırlılarda olduğu gibi 3 sayısı alınır.
Çin’de yazılan kitapların ne zaman ve kimin tarafından yazıldığının bilinmemesinin bir öyküsü vardır. Çin hanedanlarından Shi Huang Ti (İ.Ö. 259 – 210) yönetimi ele alınca oldukça katı, sert, zalim ve despotça bir yönetim şekli uyguladı. Kral, işe yaramayan tüm kitapların yakılmasını ve tüm bilim adamlarının yakılarak gömülmesini emretti. Buradaki işe yaramayan kitaplar kapalı olarak kralın istemediği yönde olan yapıtlardı. Bu kitaplar arasında Konfüçyüs’ün politika ile ilgili eserleri de vardır. Bu nedenle Çin’deki kitaplar zamanla koyboldu ve bir kısmı da yok edildi. Bazı kitaplar da korkan insanların saklanması,bazılarının zamanla ortaya çıkması, bazılarının da yok olmasını getirdi. Ancak,bu kitapların hatırda kalanların bir kısmı gizli gizli yeniden yazıldı. Kitapların yazarlarının öldürülmesi korkusu,bu dönemlerde yazılan kitaplara yazarlar veya kopya edenler adlarını yazamamışlardır. Bu olay Çin’de uzun yıllar devam etti. Bazı kitaplarda zamanla yok olup gitti.
Çin’de bilimsel kitapların yok olmasına savaşlar,seller,yakmalar ve yangınlar neden olmuştur. Eskiden yazılan kitapların yazarlı bilinmiyor. Bunun tek nedeni yazılan kitap zamanla yok olurken,daha sonra gelenler bu kitapları kopya ediyor ve kuşaktan kuşağa iletiyorlardı. Bu da kitabın asıl yazarlarının kaybolmasına neden oluyordu.
Çin’de yapılan çalışmalar sırasında en değerli olanı Çince Chin Chang Suan Shu, ya da Aritmetik in Nine Sections, adlı kitaptır. Türkçe, Dokuz   Bölümde Aritmetik veya Dokuz Bölüm olarak adlandırılabilir. Çin kaynaklarında olduğu gibi, biz de bu kitaptan çok söz edecek ve sürekli onu kaynak olarak vereceğiz. Adı da Nine Sections ya da Dokuz Bölüm olarak geçecektir. Çin’de yazılan matematik  kitaplarının en değerlisi, klasiği ve gözde olnı bu kitaptır. Daha önce tanıttığımız Chou Pei’den hem daha geniş, hem de daha ileri düzeydedir. Dokuz Bölüm’ün ne zaman ve kimin tarafından yazıldığı bilinmemektedir. Kitabın aslı İmparator Shi Huang Ti tarafından yaktırılmış ve yok ettirilmiştir. Fakat o dönemlerde bu kitapla eğitilmiş çok sayıda matematikçi vardı. Kitabın içeriği çoğu kimseler tarafından biliniyor, gizli olarak saklananlar da el altından meraklı matematikçilere öğretiliyordu. Bazı kimseler de kitabın bazı kısımlarını kopya ediyorlardı. Dokuz Kesim ya da Dokuz Bölüm adındaki kitap yakılmadan hemen sonra İ.Ö. 213 yıllarında Chang Tsang adlı bir matematikçi tarafından ortaya çıkarılmıştır.
Dokuz Bölüm’ün aslı Chou Kung yönetiminde ve buyruğu ile hazırlanmıştır. Chou Kung’un ölümü de İ.Ö. 1105 yılındadır. Kitapta ileri sürülenlere göre, bu eser ve içeriği Huang Ti yönetiminden de ileri İ.Ö. 2700 yıllarına kadar gider. Bu söylentilerin kesin kayıtlar olduğunu söylemek çok zordur. Ancak, kitabın, İ.Ö. 1000 yılından önce yazıldığı kesindir. Bu kitap belki de Eski Çin’de yapılan daha önceki çalışmaların bir derlemesiydi.
Dokuz Bölüm’ün İsa’dan önce üçüncü ve ikinci yüzyıllarda değişik değişik baskıları yazılmıştır. Kitabın birinci bölümü arazilerin karelenmesi başlığındadır. Daha çok geometrik şekillerin alanlarının bulunmasıyla ilgilidir. Bunlar içinde üçgen, yamuğun ve dairenin alanlarının bulunması problemleri vardır. Dairenin alanının bulunmasında, Babillerde olduğu gibi pi sayısı yerine 3 sayısı alınmaktadır. Pi sayısının 3 olarak alınması ilk kez İbranilerde görülmüştür. Toplama, çıkarma, çarpma, kesirlerin bölümü ve sadeleştirme bu kesimdedir.
Kitabın ikinci bölümü oran ve orantı problemleri üzerinedir. Üçüncü bölümde eşit olarak bölmeler ve üç kuralı ile sağlama yer alır. Ayrıca, aritmetik ve geometrik diziler incelenir. Dördüncü bölümde, geometrik şekillerin çevrelerinin hesaplanması problemleri vardır. Bir de karekök ve küpkök hesapları konmuştur. Beşinci bölüm katı cisimlerin hacimlerinin bulunmasıyla ilgilidir. Mühendislikle ilgili çalışmalar bu bölümde toplanmıştır. Ölçümler, pirizmalar, silindirler, piramitler, dairesel koniler, kesik koniler, düzgün dörtyüzlüler ve kama gibi katı şekillerin hacimleri bu bölümde hesaplanmıştır. Duvarlar, şehir surları, hendekler, kanallar ve ırmakların modelleri yapılarak, sayısal hesaplar bunlar üzerine uygulanmıştır. Altıncı bölüm, hareket ve karışım problemleriyle ilgilidir.
Yedinci bölüm denklem problemleri ve bunların çözüm yöntemleri ayrılmıştır.
Çinliler, denklemlerin çözümünde yanlışı deneme yöntemiyle problem çözüyorlardı. Bunun için yanlış bir değer seçerek çözümün bulunması yoluna gidiliyordu. Şekillerin alan ve hacimlerinin bulunması dışında, kesirler, cebirsel, bazı buluşlar, karekök ve küpköklerin bulunması yöntemleri vardır. Ayrıca, katsayıları negatif olmayan ikinci derecede denkleminin köklerinin bulunması da bu kesime konmuştur. Bu kesimdeki yirmi dört problemin yirmincisi denklemi ve  çözümüdür. Matematik tarihinde çok ünlü olan kırılmış bambu ağacı  problemi de bu kesimdedir. Aslında bu problemin kökeni Babilden alınmadır. Bu problem daha sonra Hint matematiğine geçmiştir. Türkler, Persler ve Araplar  aracılığı ile Avrupa’ya kadar ulaşmıştır. Temelde aynı ve Pisagor  teoreminin bir uygulaması olan , bu problemin çok değişik  şekil ve rakamlarla düzenlemeleri yapılmıştır. Benzer dik üçgenlerle uzaklıkların ve yüksekliklerin hesaplanması problemlerinin çözümleri de  vardır.
Nine Sections  ya da Nine Chapters denen bu kitabın en ileri yanlarından biri de, yüksek dereceli denklemlerin köklerinin, bugün Horner yöntemi adıyla bilinen yolla çözülmüş olmalıdır.
Yunan ve Romalılardan çok eski, fakat Mısır  ve Babil matematiğinden sonradır. Daha sonraki yüzyıllarda,Çin matematiğini Hintliler aynen izlemişler ve kendileri de özgün katkılarda bulunmuşlardır. Çinliler, bugünkü doğrusal denklem dediğimiz sistemlerini çözerken halen kullandığımız determinantları kullanmışlardır. Bu da, determinantların batıda kullanılmasından en az 1500 ile 2000 yıldan öncedir.
Bugünkü, orta dereceli okullarda okutulan cebirsel kuralların çoğu Çin’den alınmadır. Kesirler, oran ve orantı, Çin’den Hindistan’a, oradan da Türkler, Araplar ve Persler yoluyla Avrupa’ya geçmiştir. Şüphesiz bu geçiş süreci yüzyıllar almıştır. Çinliler, yalnız kum tahtasını ve abaküsü batıdan, yani Babillerden alıp kullanmışlardır. Abaküs, Semitik dilinde abq kelimesinden türetmedir. Sözcüğün temeli İbrani kökenlidir.
Çin Dama Tahtası Üzerinde Çubuklar
Çinliler aritmetik işlemler yapmak için Chou tamı tamamına hesap fişleri denen fildişi ya da bambu çubukları kullanıyor,bunları dama tahtası biçiminde düzenlenmiş bir tablonun gözleri içine koyuyorlardı.
İ.S. IX. Yüzyıla dayanan şu küçük öykü bunun ilk tanığını oluşturur. İmparator Yang Sun’un hesap yapmadaki becerilerine ve hızlarına bakarak memurlarını nasıl seçtiğini anlatmaktadır bu öykü.
Günün birinde mevkileri,kıdemleri,sicil dosyaları aynı olan iki aday aynı işe talip olmuş. Görevli memur hangisini terfi ettireceğini bilemeyince Yang Sun’a başvurmuş. O da adayları çağırıp şöyle demiş.
-Küçük memur dediğin,hızlı hesap yapmayı bilir,ikinizde sorumu dinleyin,ilk çözen terfi eder. İşte soru: Ormanda gezinen biri,çaldıkları kumaş toplarının paylaşımı konusunda tartışan hızsızların sesini işitiyor. Diyorlar ki,herkes 6 top alırsa geriye 5 top kalır,ama herkes 7 top alırsa 8 top eksik olur. Kaç hırsız ve kaç top kumaş var?
Yang Sun iki adayın binanın döşemesi üzerinde kamışlarla çabucak hesap yapmasını istemiş. Bir süre sonra adaylardan biri tam yanıtı vermiş ve terfi ettirilmiş. Memurlar da hiç şikayet etmeden yada kararı eleştirmeden dağılmış.
Çin sayı boncuğunun herhangi bir şişinin alttaki beş boncuğundan her biri,birim değerini taşır,ortadaki çubuğun üstteki iki boncuktan her biri de beş birim değerindedir. Bundan böyle bütün sayısal betimlemeler,ilgili şişlerdeki boncukları enine çubuğu doğru götürerek yapılacaktır.(5).
3 sayısını mı göstermek istiyorsunuz? Sağdan ilk şişin altındaki 3 boncuğu yukarı çıkaracaksınız.9 sayısını belirtmek istiyorsanız üstten bir boncuk indirecek,alttan dört boncuğu da yukarı çıkaracaksınız.
Suan pan üzerinde 4 561 280 belirtmek isteniyorsa, sağdan ilk şişte hiçbir boncuk yerinden oynatılmaz. Bu, sıfırın ya da yalın birimlerin yokluğunun betimlemesidir. Sonra ikinci şişte alttan üç boncuk yukarı çıkarılır., üstten bir boncuk aşağı indirilir. Böyle sürer gider.
Yine 57,39 sayısını belirtmek isteniyorsa, sağdan ilk şişin alttan dört boncuğu yukarı çıkarılır, aynı şişteki üstten bir boncuk aşağı indirilir. Sonra, ikinci şişte, alttan üç boncuk yukarıya çıkarılır; ardından, üçüncü şişte, alttan iki boncuk yukarı çıkarılır, üstten bir boncuk aşağı indirilir. Son olarak, dördüncü şişte, yalnız üstten bir boncuk aşağı indirilir.
234,432 ve 567 toplanacak sayılar olsun. Örnek elverişli olsun diye,yalnız tam sayıları göz önünde bulunduruyoruz. Böylece sağdan ilk şişi yalın birimlere,sonrakini 10’lara… vereceğiz.
Buna 432 sayısını eklemek için,yine gerekli sayıda boncuğa dayalı olduğundan,(432’nin 4’ünün)betimlemesini elde etmek için)ortaya dört boncuk çekilemez. Buna karşılık,üstten 5 değerinde olan bir boncuk indirilebilir,alttan daha önce yukarı çekilmiş bir boncuk da geri çekilebilir(yani:5-1=yüzlerin 4’ü). Sonra(üç oncuğun daha önceden orta çubuğa dayalı olduğu) 10’lar şişinde,yine üstten bir boncuk ve alttan bir boncuk aşağı indirilir(yani:5-2=432’nin 2’si). Bu işlem sayı boncuğuna, karşılığı 666 sayısını olan şu görünümü verecektir.(5).
Ters yönde işlem yaparak çıkarma,çarpanı çarpılanın bütün basamakları ile çarpıp sonuçları toplayarak çarpma,aranan bölümü bulana dek böleni bölünenden çıkararak bölme yapılır.
Sonra zihinden 4’ün 7’yle çarpımı yapılır,sonuç,yani 28,2’yi bir sağdaki şiş üzerine,8’i de ondan sonraki şiş üzerine koyarak belirtilir.
Ardından çarpılanın 4’ü onu betimleyen dört boncuğu aşağı indirerek kaldırılır.
Sonra,(yine zihinden) 7’nin 2’yle çarpımı yapılır,sonuç,yani 14,sola doğru bir ileriye kaydedilir. Daha önce betimlenmiş olan sayıyla bu sayı toplanır,yüzler şişinde alttan bir boncuk geri çekilir,onlar şişinde alttan bir boncuk ve üstten bir boncuk aşağı indirilir.(5).
Arından,çarpılanın 2’si kaldırılır,böylece çarpan artık gereksiz olur. Geriye şişler üzerinde sonucu,yani 168’i okumak kalır. Şişler şimdi şu sayısal betimlemeyi taşımaktadır.
Demek ki Çin sayı boncuğuyla işlem yapmak çok karmaşık değil. Bu alet,kullanmasını bilenlere,kare ya da küpkök almayı,çok daha karmaşık problemleri çözmeyi bile sağlar.
Çin’de yazılan kitaplardan biri de 220 ile 280 yıllarında hüküm süren ve Üç Krallık döneminde Liu Hui tarafından yazılan Hai Dao Suan Jing(Sea Island Mathematical Manuel) adlı kitaptır. Liu Hui,kendisinden önce yazılan,özellikle Nine Chapters adlı kitabı yeniden yorumlayarak kitaba alan biridir. Pi sayısı üzerinde çok duyarlı çalışmaları vardır. Zaten Liu Hui’den sonra pi sayısı üzerinde çalışmalar Çin’de moda olmuş ve üzerinde çok sayıda araştırma yapılmıştır. Fakat bu çalışmaların hiç birinde, pi sayısının irrasyonelliği gösterilmemiştir.
Liu Hui,96 kenarlı düzgün bir çokgenle pi sayısını 3,14 olarak,3072 kenarlı düzgün bir çokgenle de 3,14159 olarak hesaplamıştır. Kesik piramidin hacmini veren formülü doğru olarak hesaplayanlardan biri de Liu Hui’dir. Kesik koninin hacim formülünü de benzer yolla bulmuştur. Bugün Horner yöntemi,batıdan çok çok önce Çin’de kullanılmıştır. Benzer olarak, Pascal üçgeni veya aritmetik üçgeni ve pisagor teoreminin Çin’de kullanılması da çok eskidir.
Sıfırın yuvarlak bir işaret olarak kullanılması 1247 yılında Chhin Chiu Shau’nun Su Shu Chiu Chang adlı kitabında ilk kez basılmıştır. Bu işaretin Çin’e Hindistandan doğrudan gelmiş olduğunu söylerler. Çünkü,İ.S.816 yılına ait olan bugün kullandığımız rakamlar Hint hükümdarı Kral Asoka(İ.Ö.270-232) zamanından beri bilinmektedir. Çin ve diğer asya ülkelerinde,Hindistan’da kullanılmasından en az iki üç yüzyıl sonra olmuştur. Örneğin,Cambodia ve Sumatra’da 683,Banka Adasında 686 ve Sakalar’da 605 yılında kullanılmıştır. Paulise Siddhanta’nın yazarı sıfırı(0) Babillilerde olduğu gibi nokta(.) kullanılıyordu.
Hintliler sıfıra sunya derlerdi. Araplar el sifr, Bizanslılar tziphra,Fransızlar Chiffre,İngilizler cipher sözcüklerini kullanırlardı. Sıfırın Çin’de kullanılması çok hızlı oldu. Yuan Chan Ching adlı kitapta sıfır çok kullanıldı. Aslında bu kitap, Chiu Chih’in çalışmalarının bir parçasıydı. Hesapların tümü Hint yöntemiyle yapıldı.

Kategori: GENEL BİLGİLER | Yorum yaz »