Delta mi!

Widmo spektroskopowe światła widzialnego - szerzej znane jest jako… tęcza. Na pozornie białe światło słoneczne składa się cała paleta barw - od czerwonego do fioletowego. Ale czym tak naprawdę są te kolory? To sposób, w jaki nasz mózg interpretuje różne długości fali promieniowania elektromagnetycznego (światła). Czerwony kolor to najdłuższe fale, jakie potrafi rejestrować nasze oko, a fioletowy to te najkrótsze.

Już od XIX wieku wiadomo, że każdy pierwiastek układu okresowego emituje i absorbuje światło tylko na określonych długościach fali (patrz artykuł powyżej). Astronomowie zauważyli jednak, że dla gwiazd i galaktyk linie widmowe często są przesunięte w stosunku do tych laboratoryjnych, mimo że odległości pomiędzy poszczególnymi liniami pozostają niezmienne. Dla większości galaktyk przesunięcie to następuje w kierunku dłuższych długości fali, czyli w stronę koloru czerwonego. Dlatego zjawisko to nazwano przesunięciem ku czerwieni (redshift). W astronomii często jest oznaczane literą z.

Jak mierzyć trudność problemów? Trudność albo, inaczej mówiąc, ich skomplikowanie, złożoność. To nie jest łatwe pytanie. Aby móc na nie chociaż nieco sensownie odpowiedzieć, skupimy się tu na tzw. problemach decyzyjnych, czyli takich, na które odpowiedź zawsze brzmi "tak" lub "nie". Żeby określić, jak złożone są te problemy, przyjmuje się zasadę, że problem jest tak trudny, jak jego najlepsze rozwiązanie. Innymi słowy mówimy, że złożoność problemu jest równa złożoności najlepszego algorytmu, który go rozwiązuje.

Komputery to urządzenia bardzo nietypowe. Same jako takie nie mają sprecyzowanego, jasno zdefiniowanego zadania, do wykonywania którego zostały zaprojektowane. Zadania, które wykonuje komputer, mogą się w czasie zmieniać, a ich określenie odbywa się poprzez pisanie programów komputerowych. Owe programy formułuje się w specjalnym języku (Pascal, C/C++, Java, Python itp.), a następnie zleca komputerowi do wykonania.

Wyobraźmy sobie, że przyszło nam żeglować po jeziorze pod wiatr...

Homeomorfizmy to przekształcenia zachowujące różne własności zbiorów (obiektów geometrycznych). Znaczy to, że pewne cechy obiektu są zachowywane przy "ściskaniu" lub "rozciąganiu", bez sklejania lub rozcinania, dziurawienia itp.

Ciągłość funkcji - na początku odwołamy się do intuicyjnego rozumienia tego pojęcia, by następnie je uściślić...

Zbieżność to jedno z najważniejszych pojęć analizy matematycznej, odnoszące się najczęściej do ciągów i funkcji (oraz rozmaitych obiektów matematycznych skonstruowanych przy ich użyciu, np. szeregów czy ciągów funkcyjnych). Tu zajmiemy się zbieżnością ciągów liczbowych.

Mając dane dwa zbiory i relacją zdefiniowaną pomiędzy tymi dwoma zbiorami matematycy nazywają po prostu podzbiór zbioru wszystkich par elementów, w których pierwszy jest ze zbioru a drugi ze zbioru Inaczej mówiąc, element ze zbioru i element ze zbioru mogą być w danej relacji lub w niej nie być.

Zbiór to najbardziej podstawowe pojęcie matematyki. Ze zbiorami mamy do czynienia właściwie we wszystkich dyscyplinach matematycznych. Choć każdy Czytelnik na pewno intuicyjnie rozumie słowo "zbiór" (np. jako kolekcję lub zestaw utworzony z pewnego rodzaju elementów), to pojęcie to nie ma formalnej definicji.

Biorąc dwa skończone zbiory, można na dwa sposoby sprawdzić, że mają tyle samo elementów. Albo policzyć elementy w każdym z nich, albo też ustawić w pary elementy pierwszego zbioru z elementami drugiego.

Począwszy od Pitagorasa wierzymy, że przyroda działa zgodnie z regułami matematyki. Wobec tego odszukajmy reguły, którymi kierował się siódmaczek (Trientalis) z naszych zagajników, wybierając siedmiokrotną symetrię swoich kwiatów.

W (Z notatnika geniusza) i w tym numerze (Zagnieżdżone pierwiastki) przedstawione są różne zależności liczbowe pochodzące od Ramanujana. Robią ogromne wrażenie, tym bardziej że Ramanujan podał je bez uzasadnień i dla nas mają status natchnionej wizji...

Zupełnie nieszokująca zasada dobrego uporządkowania mówi, że każdy niepusty podzbiór liczb naturalnych ma element najmniejszy. Pokażemy, jak ją wykorzystać do wykazania, że jest niewymierne, czyli że dla żadnej liczby naturalnej liczba nie jest całkowita.

Tzw. zagadnienie Fermata to pytanie o to, gdzie wewnątrz danego trójkąta należy umieścić punkt aby suma długości odcinków i przyjęła najmniejszą wartość.

Na obrazku widać przenumerowanie szesnastu z 17 równo rozmieszczonych punktów na okręgu. Obok "normalnych" czarnych numerków podano dziwnie rozmieszczone czerwone. Zrobiono to w ten sposób, że nawinięto na ten okrąg półprostą, na której zaznaczono punkty odpowiadające kolejnym potęgom 3.

...z których żadne dwie nie są równoległe, a żadne trzy nie mają punktu wspólnego... tworzą cztery trójkąty - to każdy widzi i nikt się nie dziwi.

Astrofizycy ostatnio twierdzą, że "Wszechświat jest płaski", co w ich żargonie oznacza, iż średnia krzywizna Wszechświata jest równa zeru (i tylko lokalnie jest zakłócana przez grawitację). Jeśli mają rację, to matematyka dowodzi, że Wszechświat przyjmuje jeden z 18 możliwych kształtów.

W 1985 roku wydawnictwo Harper and Row wydało autobiografię Marka Kaca pod tytułem "Zagadki losu". Mark Kac, wybitny matematyk, wyemigrował w 1938 roku z Polski do Stanów Zjednoczonych. Był niezwykle barwną postacią, autorem i bohaterem niezliczonej liczby anegdot. Drugi rozdział swojej książki Kac poświęcił Uniwersytetowi we Lwowie. Według słów autora uniwersytet ten stał się w latach 1905-1913 za sprawą jednego człowieka, Mariana Smoluchowskiego, głównym centrum badań fizyki teoretycznej w Europie.

Biorąc pod uwagę naukowe osiągnięcia Mariana Smoluchowskiego jest rzeczą dziwną, iż jest tak mało znany w Polsce nawet wśród naukowców...

W Paryżu na ulicy Assas w budynku z numerami 60-62 pod koniec XIX wieku znajdował się Hotel Orfila. Jeszcze do niedawna, tj. w roku 1995, znajdowały się nad wejściem do budynku dwie tablice o bardzo podobnej treści...

Dany jest okrąg...

W IV wieku przed naszą erą za sprawą Platona panowało powszechne przekonanie, że sfera niebieska - jako doskonała - dopuszcza jedynie doskonałe ruchy planet, jedynych ruchomych obiektów na niej. Ruchy doskonałe to ruchy jednostajne i odbywające się po doskonałych trajektoriach. Doskonała trajektoria to taka, która może ślizgać się po sobie - na sferze tę własność mają tylko okręgi. Powstawał więc problem, jak wytłumaczyć nieregularności ruchu planet na niebie, a w szczególności powstawanie pętli, o jakich jest mowa w artykule Tomasza Kwasta.

Gdy na lustrzaną sferę pada promień światła, odbija się on tak, że kąt między nim a przedłużeniem promienia sfery przechodzącego przez punkt, w którym promień pada, jest równy kątowi między tym przedłużeniem a promieniem odbitym, przy czym wszystko odbywa się w jednej płaszczyźnie wyznaczonej przez padający promień i środek sfery. Geometrycznie sytuacja jest więc dwuwymiarowa.

Zapewne każdy zetknął się z informacją, że planety kreślą na niebie tajemnicze pętle. Spodziewamy się, że nie dzieje się to "w oczach", bo takie zjawiska toczą się dość majestatycznie. Jeżeli jednak ktoś ma cierpliwość, to owe pętle może osobiście zaobserwować.

Prawie każdy wielościan ma talię (to wśród nich jest nawet częstsze niż u ludzi!), czyli pewien jego płaski przekrój ma obwód mniejszy od sąsiednich (dokładniej: niewielka zmiana płaszczyzny tnącej daje wielokąt o większym obwodzie - a bardziej po ludzku: nałożona w takim miejscu gumka recepturka nie zsunie się). Dla sześcianu taką talią jest jego przekrój będący sześciokątem foremnym (narysuj ją!).

to nie tylko Konrad Wallenrod, lecz także łamigłówka popularna wśród litewskich drwali. Redakcja Delty ma wystrugane przez jednego z nich sześć drewienek, takich jak na rysunku, z których można złożyć widoczny niżej krzyżak, choć nie jest to zadanie łatwe.

W tym artykule chcemy zaprezentować pewną technikę dowodową zwaną interpretacją kombinatoryczną. Metoda ta pokazana będzie w działaniu: podajemy dwa zadania wraz z rozwiązaniami, które są ilustracją tematu.

Małe Twierdzenie Fermata ma również taki dowód...

Twierdzenie Pascala o równomiernym ciśnieniu gazu na ścianki naczynia pociąga za sobą twierdzenie Pitagorasa i jego uogólnienie, czyli twierdzenie kosinusów.

Pętle na rysunku 1 przedstawiają ten sam sznurek...

Nigdy już się nie spotkamy - rzuciło Neutrino do Kwantu wyjątkowo twardego promieniowania gamma - i od razu uciekło ze Słońca...

O zadaniu 16. z książki 100 zadań Steinhausa.

Wielościan wypukły, którego ściany są jednakowymi wielokątami foremnymi, może mieć ściany trójkątne, czworokątne lub pięciokątne. Ostatnie dwa przypadki realizują się tylko w postaci sześcianu i dwunastościanu...

Gwiazdka foremna to łamana zamknięta, wpisana w okrąg i złożona z jednakowej długości cięciw, ale niebędąca wielokątem foremnym. Nie trzeba długo się zastanawiać, by stwierdzić, że odcinki takich łamanych muszą się przecinać.

W teorii prawdopodobieństwa mówimy o modelu klasycznym, gdy zbiór wszystkich zdarzeń elementarnych jest zbiorem skończonym i wszystkie zdarzenia jednoelementowe są jednakowo prawdopodobne...

Dana jest -elementowa tablica którą chcemy odwrócić, czyli spowodować, że jej elementy będą zapisane w kolejności

Są trzy symetryczne monety...

Zadanie 44 w książce 100 zadań Hugona Steinhausa dotyczy zamkniętych dróg po krawędziach wielościanu foremnego, które przechodzą dokładnie jeden raz przez każdy wierzchołek, czyli złożonych z krawędzi cykli Hamiltona. Chodzi o to, aby znaleźć wszystkie kształty takich cykli i policzyć, ile ich jest (z dokładnością do położenia) dla każdego wielościanu foremnego.

Jaką długość ma linia śrubowa owijająca dwukrotnie walec o promieniu 1 i wysokości 4, tak jak widać na obrazku? Oczywiście, Aby przekonać się, że rzeczywiście, wystarczy spojrzeć na obrazek z prawej - jeśli nawiniemy go na walec, to otrzymamy obrazek z lewej.

James Bond jest ścigany przez niegodziwego doktora No. Samochód Bonda rozwija maksymalną prędkość ale samochód doktora No rozwija nieco większą prędkość James Bond w szkole dla szpiegów słyszał o zasadzie zachowania pędu i postanawia ją wykorzystać - zaczyna strzelać do przeciwnika...

Starożytni Egipcjanie sprzed 4000 lat uznawali tylko ułamki proste, czyli takie, które w liczniku miały jedynkę. Oczywiście, były też inne ułamki, ale o nich uczeni mówić nie chcieli – przedstawiali je jako sumę ułamków prostych. Nie byłoby w tym niczego nadzwyczajnego, gdyby nie pretensjonalne wymaganie, aby w owej sumie każdy ułamek był inny.

Kultura matematyczna jest kluczowym aspektem ogólnoludzkiej kultury. Wykazano, że wiele gatunków zwierząt (badano głównie ssaki i ptaki) potrafi liczyć, tzn. prawidłowo oceniać liczebność zbiorów skończonych. Oczywiście, precyzja takiej oceny maleje wraz z tą liczebnością (np. przeciętni ludzie radzą sobie z takim liczeniem do około siedmiu).