2016年12月4日日曜日

لست بهذه الأهمية

NEW !
テーマ:
"إن الدنيا تغيرت تماما بوجود هذا الشخص"، أو "إذا لم يولد هذا العالم لتأخر العلم عشرات السنين" أو "أن هذا الشخص من أفضل العقول في التاريخ"، والكثير من هذه العبارات الرنانة التي تحمل من الانبهار أكثر بكثير مما تحمل من الحقيقة!

لنبدأ ببعض الأمثلة التي توضح ما نريد أن نقوله: إسحاق نيوتن (Isaac Newton) من واضعى علم التفاضل والتكامل والذي يعتبر اللبنة الأساسية للكثير من العلوم الأخرى، فهل معنى ذلك أن كل هذه العلوم لم تكن لتتقدم لولا نيوتن؟ الإجابة لا لأن في نفس الوقت وبطريقة مستقلة تماما وضع جوتفريد وليامز ليبنيز (Gottfried Wilhelm Leibniz) قواعد علم التفاضل والتكامل! يوجد كتاب كامل بعنوان (The Calculus War) أو "حرب التفاضل والتكامل" للكاتب جيسون باردي (Jason Bardi) يقص بالتفاصيل الحرب الطاحنة بين نيوتن وليبنز على صفحات الجرائد وفي المؤتمرات ليثبت كل منهما أحقيته في هذا الاكتشاف!

عندما نذكر نظرية التطور يأتي إلى الأذهان اسم تشارلز داروين (Charles Darwin) ولا يتذكر أحد اسم ألفرد راسل والاس (Alfred Russel Wallace) والذي وصل لنفس النظرية وبشكل مستقل، والقائمة طويلة بحق، ففي عدد مارس من العام 1922 نُشر بحث في مجلة العلوم السياسية (Political Science Quarterly) بعنوان "?Are Inventions Inevitable" أو "هل الاختراعات لا مفر منها؟" للكاتبين (William F. Ogburn and Dorothy Thomas) يحتوي على قائمة بـ148 اكتشافا علميا واختراعا تم التوصل إليها بطريقة مستقلة من عدة باحثين ولا نعني هنا أنهم كانوا يعملون كفريق بل كانوا مستقلين تماما!

هل تعلم أن ألكسندر جراهام بل (Alexander Graham Bell) وإليشا جراي (Elisha Gray) قدموا طلب الحصول على براءة اختراع التليفون في نفس اليوم من العام 1876؟!

نظرية الانفجار الكبير المعروفة عن نشأة الكون تم اكتشافها بطريقة مستقلة عن طريق العالم الروسي ألكسندر فريدمان (Alexander Friedmann) والعالم البلجيكي جورج لوميتر (Georges Lemaitre) بل إن المؤلف والشاعر الأمريكي إدجار آلان بو (Edgar Allan Poe) قد ذكرها قبلهما بـ75 سنة في مقال له!

في عصرنا هذا توجد حروب غير معلنة بين كثير من العلماء كي يمنعوا الآخرين من نشر اكتشافاتهم قبلهم وقد نشر المؤلف مايكل بروكس (Michael Brooks) الكثير من هذه الوقائع (المؤسفة!) في كتابه "Free Radicals: The Secret Anarchy of Science" أو "التطرف الحر والفوضى السرية في العلم" (ترجمة غير دقيقة).

قناعتي الشخصية أن كل اكتشاف علمي أو اختراع تكنولوجي له أكثر من أب ومن ينشر اكتشافه أولا هو من يبقى ذكره في التاريخ! بل وأدعي أن ذلك ينطبق على الشركات والمنتجات: إذا لم يولد بيل جيتس أو ستيف جوبز، هل لم نكن لنصل إلى منتجات مثل ويندوز وآيفون؟ بل كنا سنصل لأن ما فعله جوبز كان سيفعله عبقري آخر لم يصل للأضواء!

إذا فالرفاهية التي نعيش فيها لا ندين فيها لأحد لأنها كانت ستحدث من أشخاص آخرين، فالعالم مليئ بالعباقرة ولكن ذاكرة التاريخ وأضواء الشهرة والمجد لا تسع الجميع!

نظرا لشدة تعقيد العلوم في عصرنا فالاكتشافات العلمية تحتاج فرق بحثية وليس شخصا واحدا ولكن هذا لا يعني أن ما قلناه لا ينطبق على الفرق أيضا، فقد تصل عدة فرق بحثية لنفس الاكتشاف بطرق مستقلة.

هذا عن الاكتشافات العلمية والابتكارات التكنولوجية، فماذا عن معلوماتك العلمية؟ هل تعلم كل شيء عن تخصصك؟

من أفضل الأشياء لتنمية معلوماتك وفي نفس الوقت تذكير نفسك بأن تعرف قدرها، أن تعمل هذا التمرين: لنأخذ مجال تخصصك الذي من المفترض أنك تعلم عنه الكثير، في كل يوم اكتب عشرة أسئلة لا تعرف الإجابة عنها في هذا المجال، في يوم آخر حاول عن طريق البحث أو المناقشة مع باحثين آخرين أن تجد إجابات عن بعض أو كل هذه الأسئلة، في أثناء هذه المحاولة للإجابة قد تظهر أسئلة أخرى، اكتبها وأضف عليها لتصل إلى عشرة أسئلة جديدة، في كل جلسة حاول الإجابة عن بعض الأسئلة وأضف عشرة أسئلة، هذه دائرة لا تنتهي ولكنها ستجعلك في حالة تعلم مستمر. في بداية حياته كان العالم الفيزيائي الفذ ريتشارد فاينمان (Richard Feynman) الحاصل على نوبل الفيزياء عام 1965 يحتفظ بكراسة عنوانها "ما لا أعرفه"! عندما كنا صغارا كانوا يقولون لنا أننا يجب أن نعرف كل شيء عن شيء واحد ونعرف شيء عن كل شيء، أستطيع وبكل ثقة أن أقول لك أن هذا مستحيل لأن معرفة كل شيء عن شيء معناه أنك جمعت كل العلم المتعلق بموضوع ما ولكن العلم ليس جامدا أو متحجرا بل هناك أفكار تضاف وأخرى يثبت خطأها وما تعرفه اليوم سيصبح قديما غدا، في مجال مثل مجال هندسة الحاسبات كنا نناقش المواد التي ندرسها للطلاب وكانت هناك مخاوف من أن ما يدرسه الطلاب في سنة أولى قد يصبح غير ذي فائدة عند التخرج! أما معرفة شيء عن كل شيء أو كل علم: هل تستطيع أن تكتب قائمة بأسماء العلوم كلها اليوم؟ واحذر لأن هذه القائمة ستتغير غدا.

إذا التاريخ العلمي الإنساني لا يدين لأحد بفضل وأي شخص لا يستطيع أن يلم بكل شيء عن علم واحد ولا بشيء عن كل العلوم. فلنتواضع فلسنا بهذه الأهمية!
محمد زهران عضو هيئة التدريس بجامعة نيويورك فى تخصص هندسة وعلوم الحاسبات، حاصل على الدكتوراه فى نفس التخصص من جامعة ميريلاند الأمريكية، له العديد من الأبحاث العلمية المنشورة فى الدوريات والمؤتمرات الدولية، بالإضافة إلى الأبحاث والتدريس.. له اهتمامات عديدة بتاريخ وفلسفة العلوم ويرى أنها من دعائم البحث العلمى، يستمتع جداً بوجوده وسط طلابه فى قاعات المحاضرات ومعامل الأبحاث والمؤتمرات، أمله أن يرى الثقافة والمعرفة من أساسيات الحياة فى مصر.


ニュートン&ライプニッツ:微分積分


\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{latexsym,amsmath,amssymb,amsfonts,amstext,amsthm}
\numberwithin{equation}{section}
\begin{document}
\title{\bf Announcement 179: Division by zero is clear as z/0=0 and it is fundamental in mathematics\\
}
\author{{\it Institute of Reproducing Kernels}\\
Kawauchi-cho, 5-1648-16,\\
Kiryu 376-0041, Japan\\
\date{\today}
\maketitle
{\bf Abstract: } In this announcement, we shall introduce the zero division $z/0=0$. The result is a definite one and it is fundamental in mathematics.
\bigskip
\section{Introduction}
%\label{sect1}
By a natural extension of the fractions
\begin{equation}
\frac{b}{a}
\end{equation}
for any complex numbers $a$ and $b$, we, recently, found the surprising result, for any complex number $b$
\begin{equation}
\frac{b}{0}=0,
\end{equation}
incidentally in \cite{s} by the Tikhonov regularization for the Hadamard product inversions for matrices, and we discussed their properties and gave several physical interpretations on the general fractions in \cite{kmsy} for the case of real numbers. The result is a very special case for general fractional functions in \cite{cs}. 
The division by zero has a long and mysterious story over the world (see, for example, google site with division by zero) with its physical viewpoints since the document of zero in India on AD 628, however,
Sin-Ei, Takahasi (\cite{taka}) (see also \cite{kmsy}) established a simple and decisive interpretation (1.2) by analyzing some full extensions of fractions and by showing the complete characterization for the property (1.2). His result will show that our mathematics says that the result (1.2) should be accepted as a natural one:
\bigskip
{\bf Proposition. }{\it Let F be a function from ${\bf C }\times {\bf C }$ to ${\bf C }$ such that
$$
F (b, a)F (c, d)= F (bc, ad)
$$
for all
$$
a, b, c, d \in {\bf C }
$$
and
$$
F (b, a) = \frac {b}{a }, \quad a, b \in {\bf C }, a \ne 0.
$$
Then, we obtain, for any $b \in {\bf C } $
$$
F (b, 0) = 0.
$$
}
\medskip
\section{What are the fractions $ b/a$?}
For many mathematicians, the division $b/a$ will be considered as the inverse of product;
that is, the fraction
\begin{equation}
\frac{b}{a}
\end{equation}
is defined as the solution of the equation
\begin{equation}
a\cdot x= b.
\end{equation}
The idea and the equation (2.2) show that the division by zero is impossible, with a strong conclusion. Meanwhile, the problem has been a long and old question:
As a typical example of the division by zero, we shall recall the fundamental law by Newton:
\begin{equation}
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
\end{equation}
for two masses $m_1, m_2$ with a distance $r$ and for a constant $G$. Of course,
\begin{equation}
\lim_{r \to +0} F =\infty,
\end{equation}
however, in our fraction
\begin{equation}
F = G \frac{m_1 m_2}{0} = 0.
\end{equation}
\medskip


Now, we shall introduce an another approach. The division $b/a$ may be defined {\bf independently of the product}. Indeed, in Japan, the division $b/a$ ; $b$ {\bf raru} $a$ ({\bf jozan}) is defined as how many $a$ exists in $b$, this idea comes from subtraction $a$ repeatedly. (Meanwhile, product comes from addition).
In Japanese language for "division", there exists such a concept independently of product.
H. Michiwaki and his 6 years old girl said for the result $ 100/0=0$ that the result is clear, from the meaning of the fractions independently the concept of product and they said:
$100/0=0$ does not mean that $100= 0 \times 0$. Meanwhile, many mathematicians had a confusion for the result.
Her understanding is reasonable and may be acceptable:
$100/2=50 \quad$ will mean that we divide 100 by 2, then each will have 50.
$100/10=10 \quad$ will mean that we divide 100 by10, then each will have 10.
$100/0=0 \quad$ will mean that we do not divide 100, and then nobody will have at all and so 0.
Furthermore, she said then the rest is 100; that is, mathematically;
$$
100 = 0\cdot 0 + 100.
$$
Now, all the mathematicians may accept the division by zero $100/0=0$ with natural feelings as a trivial one?
\medskip
For simplicity, we shall consider the numbers on non-negative real numbers. We wish to define the division (or fraction) $b/a$ following the usual procedure for its calculation, however, we have to take care for the division by zero:
The first principle, for example, for $100/2 $ we shall consider it as follows:
$$
100-2-2-2-,...,-2.
$$
How may times can we subtract $2$? At this case, it is 50 times and so, the fraction is $50$.
The second case, for example, for $3/2$ we shall consider it as follows:
$$
3 - 2 = 1
$$
and the rest (remainder) is $1$, and for the rest $1$, we multiple $10$,
then we consider similarly as follows:
$$
10-2-2-2-2-2=0.
$$
Therefore $10/2=5$ and so we define as follows:
$$
\frac{3}{2} =1 + 0.5 = 1.5.
$$
By these procedures, for $a \ne 0$ we can define the fraction $b/a$, usually. Here we do not need the concept of product. Except the zero division, all the results for fractions are valid and accepted.
Now, we shall consider the zero division, for example, $100/0$. Since
$$
100 - 0 = 100,
$$
that is, by the subtraction $100 - 0$, 100 does not decrease, so we can not say we subtract any from $100$. Therefore, the subtract number should be understood as zero; that is,
$$
\frac{100}{0} = 0.
$$
We can understand this: the division by $0$ means that it does not divide $100$ and so, the result is $0$.
Similarly, we can see that
$$
\frac{0}{0} =0.
$$
As a conclusion, we should define the zero divison as, for any $b$
$$
\frac{b}{0} =0.
$$
See \cite{kmsy} for the details.
\medskip

\section{In complex analysis}
We thus should consider, for any complex number $b$, as (1.2);
that is, for the mapping
\begin{equation}
w = \frac{1}{z},
\end{equation}
the image of $z=0$ is $w=0$. This fact seems to be a curious one in connection with our well-established popular image for the point at infinity on the Riemann sphere.
However, we shall recall the elementary function
\begin{equation}
W(z) = \exp \frac{1}{z}
\end{equation}
$$
= 1 + \frac{1}{1! z} + \frac{1}{2! z^2} + \frac{1}{3! z^3} + \cdot \cdot \cdot .
$$
The function has an essential singularity around the origin. When we consider (1.2), meanwhile, surprisingly enough, we have:
\begin{equation}
W(0) = 1.
\end{equation}
{\bf The point at infinity is not a number} and so we will not be able to consider the function (3.2) at the zero point $z = 0$, meanwhile, we can consider the value $1$ as in (3.3) at the zero point $z = 0$. How do we consider these situations?
In the famous standard textbook on Complex Analysis, L. V. Ahlfors (\cite{ahlfors}) introduced the point at infinity as a number and the Riemann sphere model as well known, however, our interpretation will be suitable as a number. We will not be able to accept the point at infinity as a number.
As a typical result, we can derive the surprising result: {\it At an isolated singular point of an analytic function, it takes a definite value }{\bf with a natural meaning.} As the important applications for this result, the extension formula of functions with analytic parameters may be obtained and singular integrals may be interpretated with the division by zero, naturally (\cite{msty}).
\bigskip
\section{Conclusion}
The division by zero $b/0=0$ is possible and the result is naturally determined, uniquely.
The result does not contradict with the present mathematics - however, in complex analysis, we need only to change a little presentation for the pole; not essentially, because we did not consider the division by zero, essentially.
The common understanding that the division by zero is impossible should be changed with many text books and mathematical science books. The definition of the fractions may be introduced by {\it the method of Michiwaki} in the elementary school, even.
Should we teach the beautiful fact, widely?:
For the elementary graph of the fundamental function
$$
y = f(x) = \frac{1}{x},
$$
$$
f(0) = 0.
$$
The result is applicable widely and will give a new understanding for the universe ({\bf Announcement 166}).
\medskip
If the division by zero $b/0=0$ is not introduced, then it seems that mathematics is incomplete in a sense, and by the intoduction of the division by zero, mathematics will become complete in a sense and perfectly beautiful.
\bigskip


section{Remarks}
For the procedure of the developing of the division by zero and for some general ideas on the division by zero, we presented the following announcements in Japanese:
\medskip
{\bf Announcement 148} (2014.2.12):  $100/0=0, 0/0=0$  --  by a natural extension of fractions -- A wish of the God
\medskip
{\bf Announcement 154} (2014.4.22): A new world: division by zero, a curious world, a new idea
\medskip
{\bf Announcement 157} (2014.5.8): We wish to know the idea of the God for the division by zero; why the infinity and zero point are coincident?
\medskip
{\bf Announcement 161} (2014.5.30): Learning from the division by zero, sprits of mathematics and of looking for the truth
\medskip
{\bf Announcement 163} (2014.6.17): The division by zero, an extremely pleasant mathematics - shall we look for the pleasant division by zero: a proposal for a fun club looking for the division by zero.
\medskip
{\bf Announcement 166} (2014.6.29): New general ideas for the universe from the viewpoint of the division by zero
\medskip
{\bf Announcement 171} (2014.7.30): The meanings of product and division -- The division by zero is trivial from the own sense of the division independently of the concept of product
\medskip
{\bf Announcement 176} (2014.8.9):  Should be changed the education of the division by zero
\bigskip
\bibliographystyle{plain}
\begin{thebibliography}{10}
\bibitem{ahlfors}
L. V. Ahlfors, Complex Analysis, McGraw-Hill Book Company, 1966.
\bibitem{cs}
L. P. Castro and S.Saitoh, Fractional functions and their representations, Complex Anal. Oper. Theory {\bf7} (2013), no. 4, 1049-1063.
\bibitem{kmsy}
S. Koshiba, H. Michiwaki, S. Saitoh and M. Yamane,
An interpretation of the division by zero z/0=0 without the concept of product
(note).
\bibitem{kmsy}
M. Kuroda, H. Michiwaki, S. Saitoh, and M. Yamane,
New meanings of the division by zero and interpretations on $100/0=0$ and on $0/0=0$,
Int. J. Appl. Math. Vol. 27, No 2 (2014), pp. 191-198, DOI: 10.12732/ijam.v27i2.9.
\bibitem{msty}
H. Michiwaki, S. Saitoh, M. Takagi and M. Yamada,
A new concept for the point at infinity and the division by zero z/0=0
(note).
\bibitem{s}
S. Saitoh, Generalized inversions of Hadamard and tensor products for matrices, Advances in Linear Algebra \& Matrix Theory. Vol.4 No.2 (2014), 87-95. http://www.scirp.org/journal/ALAMT/
\bibitem{taka}
S.-E. Takahasi,
{On the identities $100/0=0$ and $ 0/0=0$}
(note).
\bibitem{ttk}
S.-E. Takahasi, M. Tsukada and Y. Kobayashi, Classification of continuous fractional binary operators on the real and complex fields. (submitted)
\end{thebibliography}
\end{document}
Title page of Leonhard Euler, Vollständige Anleitung zur Algebra, Vol. 1 (edition of 1771, first published in 1770), and p. 34 from Article 83, where Euler explains why a number divided by zero gives infinity.
私は数学を信じない。 アルバート・アインシュタイン / I don't believe in mathematics. Albert Einstein→ゼロ除算ができなかったからではないでしょうか。
1423793753.460.341866474681

Einstein's Only Mistake: Division by Zero

0 件のコメント:

コメントを投稿