15 Nisan 2015 Çarşamba

Matematikle Yaşamak


İnsan kaç dünyada yaşar? Şimdi hepimiz tek bir dünyada, yeryüzünde yaşadığımızı düşünüyoruz ve bu dünya hepimizce paylaşılan bir dünya. Ama aslında, o, yaşadığımız ortak dünyanın yanında, yaşayabildiğimiz değişik dünyalar da var. Bu nasıl oluyor? Yaşadığımız bu ortak, herkesle birlikte olduğumuz dünyamızı, kendime göre yorumlamaya, anlamaya değerlendirmeye, düşünmeye, tasarlamaya başladığım zaman diğer insanlardan ayrı bir dünya meydana geliyor.

İşte matematikçi, gerçek anlamda matematikçi olmak, benim görebildiğim kadarıyla, matematikle uğraşmak, herkes için olan ortak bir dünyada yaşamaktır ama, bu dünyaya matematikle bakabilmek, bu dünyada matematikle yaşayabilmekle gerçekleşebilir. Çünkü, bu herkes için ortak olan dünyamızın içinde, birlikte yaşadığımız, paylaştığımız, üzerinde tartıştığımız, kavga ettiğimiz, sevdiğimiz, kimi zaman nefret ettiğimiz, aşık olduğumuz, acı çektiğimiz bu dünyanın içinde, değişik dünyalar var. Galiba ben bu ortak dünyanın dışında bir yerde bulunabiliyorum ki, bu hepimizce ortak dünyaya "dışarıdan" bakabilip,onu yorumlamaya çalışabiliyorum. Kendinizi düşünün, bir problem çözerken, eğer çok yoğunsanız çevrenizdeki herşey birdenbire kaybolur, zaman durur, etrafınızda bulunanlar, mekan, alışa geldiğiniz "saat zamanı" ortadan kaybolur, tamamen farklı bir dünyaya girersiniz. İşte ben sizinle bu "Matematikle Yaşamak" konulu söyleşimde matematiğin bu dünyası hakkında konuşmak istiyorum.

Ben bir matematikçi değilim arkadaşlar, ama matematiği seven anlamaya çalışan biriyim. Daha doğrusu matematiği, birçok felsefecinin yapmaya çalıştığı gibi matematiksel düşünme ve onun işleyişi anlamında yorumlama yolunda değilim; matematiği dünyası ve o dünyada yaşayan insanlarla birlikte kavramak istiyorum. Buna çalışıyorum. Matematikçiler benim hep ilgimi çekmiştir. Şairler, ressamlar nasıl ilgimi çekmişse, matematikçiler de çok ilgimi çekmiştir. Nedenini açıklamaya çalışayım. Ne var matematikçilikte, matematikçi olmak neye benzer, matematikçi gibi yaşamak diye bir yaşama biçimi var mıdır? Ben olduğunu düşünürüm. Bir insanın matematikçi olmasının (tabi istisnalar olabilir haklı olarak itirazda edebilirsiniz. Bu konuşmam bitiği zaman) belli bir dünyada, belli bir tarzda yaşamasıyla çok yakından ilgili olduğunu düşünüyorum. Dünyalardan söz etmiştim ya, bu konuşmamın başında, bu dünyalardan dördünü açıklamaya çalışayım size. Matemetiğin nerede olduğunu, bu dünyalar arası ilişkilerden anlatmaya çabalayayım.

Birinci dünya, hepimizin ortak olduğu dünya. Şimdi şu oturduğunuz koltuklar, işte benim sesim, benim görüntüm, buna birinci dünya diyoruz. Fiziksel bir dünyadır ve ortak bir dünyadır. Bu dünyayı yitirdiğiniz zaman mahvolursunuz; zaten bir çok akıl hastalıklarında bu dünya yitiyor, başkalarıyla ortak yaşama dünyasını kaybediyorsunuz ve o zaman tüm çevrenizle ve öteki insanlarla ilişkiniz kopuyor. Onun için ruh sağlığı, düşünce sağlığı açısından, birinci dünyayı, her ne kadar çok dalgın, kendinden geçmiş bir insan olsanız da yitirmemeniz gerekiyor. Eskiden yitiren insanlar olurmuş. Büyük alimler. Mesela, bir profösör odasından çıkıyor, evini bulamıyor birtürlü. Kafası o kadar dalgın, o kadar kendini gömmüş ki uğraştığı düşünsel sorunlara. Şimdi akademik hayatta böyle insanlar göremiyorum. Tersine, öyle uyanık, iş bitirici, anasının gözü insanlar sarmış akademik yaşamı. "Acaba ben buradan kaç makale çıkartabilirim?" En iyi doktora tezi olabilecek konuyu nasıl bulabilirim?" "Hangi hocanın yanına gitsem de bir makale çıkarsam, bir yerden birşeyler kapsam" diyen insanlar dolaşıyor üniversitelerde. Büyük bir değişme var akademik hayatta, birinci dünyaya karşı. Yanlızca matematikçilerde değil, bütün akademisyenlerde, birinci dünyanın çok yoğun çalıştığını görüyoruz. Oysa birinci dünyada değil matematik. Bu dünyada matematik yok. Bu dünyada sayı yok. (Bu dünyada kavramlar yok! Hiçbir kavram yok!). Bu dünyada 3 tane kiraz var, 3 tane hıyar var, 3 tane araba var ama 3 yok. 3'ün olmayışı diğer sayıların da olmadığını gösteriyor. 3 yoksa diğer sayılar nasıl olacak, kök 2 nasıl olacak veya kök içinde eksi 1 nasıl olacak, sayılar yok bu dünyada, demek ki matematik bu dünyada değil. Yani, bu dünyada matematiğin hiç bir nesnesine dokunamıyor, matematiğin hiç bir nesnesini öpemiyorum. "Üçgenim gel canım benim!" diyemiyorum. Böyle bir üçgen nerede? Yok ki.! Çizebilirim kağıdın üzerine ama, o çizdiğim üçgen değildir. O üçgenin resmidir. Üçgenle üçgenin resmini karıştırmamak gerekir. Çünkü bir doğru parçasını, geometri kitaplarının yazdığına göre çizmeye kalksam, aslında o çizdiğim muhakkak kalınlığı olan bir şey olmak zorunda olduğu için, tanım gereği doğru parçası olamaz. Çünkü ben doğru parçasına büyüteçle veya mikroskopla baktığım zaman resimdeki kağıt üzerinde bir sürü tırtıl göreceğim. Girintiler çıkıntılar gözleyeceğim. Kağıt üzerinde çizdiğim şekil, matematikçinin kafasındaki doğru parçasına benzemiyor. Demek ki doğru parçası yok. Demek ki matematiğin hiçbir nesnesi birinci dünyada yok. Demek ki matematikçiler, olmayan şeylerin peşinde kaptırmışlar habire onlarla uğraşıyorlar. Bunların hiç bir nesnesi yok. Bayağı bir düşündürücü birşey. Demek ki bu dünyanın dışında başka bir dünya olmalı ki( ahiret anlamında söylemiyorum ama!), öyle bir başka dünya olmalı ki, orada bu matematiksel nesneler olmalı; bu dünyanın ortak birinci dünyayla bir ilişki biçimi, haberleşme tarzı bulunması gerekir. İşte bu matematikçilerin yaşadığı dünyaya gidiş yollarından birisi,bu haberleşmeyi başarmakla olanaklı. Bunları anlatıyorum, çünkü matematik eğitimi açısından çok önemli olduğunu düşünüyorum. Ben gerçi matematikçi değilim ama, hayatımın bir döneminde, genç yaşımda matematik dersleri verdim, uzun yıllar 10 yıl kadar, orta öğretim düzeyinde, üniversiteye hazırlık derslerinde deneyimler edindim. Elimde çanta ile zengin çocukların evlerine gider İstanbul 'da Şişli'de, o zamanlar sosyetenin oturduğu Levent'de, şımarık, kendini bilmez öğrencilere örneğin Pisagor teoreminin ispatını öğretmeye çalışırdım, olasılık hesabından söz ederdim. Ama bütün bu deneyimler, hele o yıllar doktora tezim için gerçekleştirdiğim mantıksal düşünmenin fenomenolojisi ilgili çalışmalarımla birleşince bana matematiğin nasıl bir insan etkinliği olduğu konusunda görüş kazandırdı, kafamda matematiğin yapısıyla ilgili sorularla dolaştım yıllarca; matemetik eğitimindeki sıkıntılar üstüne düşünmeye çalıştım. Ben içinizdeki değerli hocalara birşey söyleyecek durumda değilim. 'Tereciye tere satmak' bizim kültürümüzde çok ayıp birşeydir. Kendi birikimimlerimi aktarmak istiyorum bu dünya teorisi yardımıyla. 





 


Birinci dünya ortak bir dünyadır ama, ikinci dünya, psikolojik bir dünya diyebileceğimiz bir dünyadır. Bu dünya, ortak olma özelliğini kimi zaman taşır kimi zaman taşımaz. Eğer yanımdaki bir arkadaşımla aynı duyguyu paylaşıyorsam, ikinci dünyamızda ortaklık olduğu söylenebilir. Gerçi, nereden bileceğiz aynı duyguyu taşıdığımızı soruları filan var ama oralara girmek istemiyorum. Birbirimizin gözlerinin içine bakıyoruz; bahar gelmiş, sevgilimle elele tutuşmuşuz, herhalde aynı ikinci dünyayı paylaşıyoruz. Kalpleri aynı dünyada, birinci dünyaları da ortak, ikinci dünyaları da. Ne kadar güzel! Şimdi, matematik dünyasına girebilmek için, bu psikolojik dünyanın içinde uygun bir tavırla yaşayabilmek gerekiyor. Yani ikinci dünyası müsait olmayan insanların matematik özürlü insanlar olduğunu çok rahat görebilirsiniz. Yani bazı insanlar var ki (ben öğrencilerimde de görmüşümdür!) mümkün değil, kafasının matematiğe basması. Yani, matematik geçirmez bir kafayla dolaşıyor, hiçbir şekilde geçmesi mümkün değil kafasına matematiğin; sınıflarını geçebilir, hatta korkarım matematik öğretmeni bile olabilir, ezberleyerek, hiç anlamadan. İkinci dünyanın olması demek şu demek, yaşamdan örneklerle açıklaya çalışırsam: Matematik nesneler bu dünyada olmadığı için sizin maç seyreder gibi matematiksel ilişkileri seyretme olanağınız yok. Onun için maça giden bir insanın ikinci dünyası, Fenerbahçeli veya Galatasaraylı olması gibi sevinçlerle coşkularla arzularla umutlarla dolu olabilir ama, bu psikolojik eğilim ve tutumla siz, matematikçinin varması gereken dünyaya varamazsınız. Başka bir ikinci dünya yaşayışı gerekiyor, yani başka bir ruh hali, başka bir tutum gerekiyor. İşte bu, malesef bizim eğitim sistemimizde pek sözü edilmeyen çok fazla tartışılmayan bir şeydir. Matematik eğitimi açısından çok önemli bir soru da şu: Genç bir insanın. bir matematik gönüllüsünün, bir matematik aşığının, ikinci dünyasıyla nasıl bir ilişkiye geçmeliyim ki, o matematiksel problemlerin dünyasına (ki ben ona dördüncü dünya diyeceğim), dördüncü dünyaya geçebilsin? Nasıl bir yoğunlaşma, nasıl bir heyecan, nasıl bir ilgi olmalı ki, matematiği seven,matematiğe kendini vermek isteyen genç insanlar, matematiğin nesneleri ile karşı karşıya gelebilsinler onlarla ilişkiye geçebilsinler?. Gödel diye bir Matematikçi ve çok ünlü bir mantıkçı var. Aynı zamanda felsefeci olan birisidir. Gödel, tıpkı bizim birinci dünyada örneğin bu su şişesini gördüğümüz gibi matematik nesneleri gördüğünü söylerdi. Nasıl sizin önünüzde masa, perde varsa onun da önünde sayılar veya geometrik nesneler, neyse uğraştığı problemler, sanki çok somut cisimler gibi duruyormuş. Ben geometri alanında çalışan biriysem, eğer ikinci dünyam uygunsa, bir yoğunlaşma ve kendimi toparlama ile matematiksel soyut düşünmeye doğru kendimi ruhsal olarak hazırlama gerekliliğini yerine getirebilmişsem, matematiksel nesneler dünyasına çok kolay çıkabiliyorum. Yoksa, sıçrayıp sıçrayıp yere düşen birine benzersiniz.Hani yüksek bir duvar vardır da boyunuz yetmez sıçrar biraz yükselir azıcık birşey görür tekrar yer çekiminden dolayı düşersiniz. Belkide çoğumuz öyleyiz; ikinci dünya uygun olamadığı için matematik problemlerinin ve konularının azıcığını görüyoruz! Hah, tam göreceğiz, anlayacağız derken, aşağıya düşüyoruz. Bir daha çıkmak için, ne yapmak gerekir? Herhalde bu ikinci dünya dediğim psikolojik dünyanın, nörolojik ve fizyolojik temelleri de var. Bazı insanların beyin yapıları, sinir sistemleri, vücut yapıları, beyin beden bütünlüğü, aldığı eğitim ve çevresiyle olan ilişkisi, kişiliği, duygusal yapısı matematik dünyaya girmeye çok uygun olabiliyor. Bunlar çok uzun süre soyut alemde matematiksel dünyada dördüncü dünyada yaşayabiliyorlar. Çünkü 3 sayısı oradadır diye düşünüyorum. Bu Platoncu bir düşüncedir, eleştirebilirsiniz aslında bu dünyalar teorisini. Ama matematik öğretimi konusunda bir fikir verdiği ve iyi bir model olduğunu düşündüğüm için, bu teoriyi savunuyorum. Eğer ikinci dünyanız uygunsa, yani kendinizi çok iyi hazırlamışsanız psikolojik olarak, ilişkileriniz açısından, yoğunlaşma gücü açısından, bedeniniz açısından,matematiğin dünyasına ulaşıp,orada gücünüz oranında yaşayabilirsiniz. Kimi zaman, yoğunlaşabilmek için ilaç almak gerekebilir.Çünkü aklınız dağılıverir. Tam probleme oturuyorsunuz, dışardan bir müzik çalıyor veya maç var, bu problemi biraz sonra çözeyim bir maç seyredeyim diyorsun ama, maçı seyrettikten sonra dördüncü dünyaya çıkma gücünüz kayboluyor. Gitmiş,ikinci.dünyadaki o hazırlık ortadan kalkmış! Bu neye benziyor, sanki savaş hazırlığı gibi birşey. Cephane, silah, hertürlü lojistik destek olacak ki cepheye, yani o matematiksel nesnelerin olduğu alana çıkış yapabilelim. İşte dördüncü dünya dediğim bu alan, üçgenin, sayıların matematiksel ilişkilerin, kümelerin, fonksiyonların, limitlerin, türevlerin, integrallerin, olduğu bir dünyadır. Gönül istiyor ki, orada matematikçiler o dünyaya rahat rahat girsinler, o dünyada, bir kaşif gibi, bir gezgin gibi dolaşabilsinler ve matematiksel nesneleri görsünler, tanısınlar, anlasınlar, ilişkileri kavrasınlar, daha önce fakedilmemiş ilişkileri görsünler, başarılamamaş ispatları yapabilsinler. Yeni ilişkiler, yeni matematiksel gezi ve keşif alanları görebilsinler. Dördüncü dünyada da (bu dünya düşüncesini kabul ediyorsanız) belki keşfedilmemiş birsürü şey duruyor bizim keşfimizi bekleyen. Demek ki matematikçi, bir anlamada bir kaşiftir, tıpkı Amerika Kıtasını pusula, harita falan olmadan okyanusu aşarak bulmaya çalışan, türlü zorlukların üstesinden gelmeye uğraşan kaşıfler gibi. Çok büyük tehlikeler karşımızda duruyor. Çok büyük yanlışlar yapabiliriz, anladığımızı sanabiliriz ama ikinci dünyanın oyununa gelebiliriz. İspat ettiğimizi sanırız. 3 gün sonra anlarız ki ispat değilmiş bu, büyük bir "wishful Thinking" imiş. Öyle olsun istemişiz,öyle yapmışız. Bu durumu ben derslerimde görüyorum. Matematik dersi vermiyorum ama mantık dersi veriyorum. Öğrencilere ispat soruyorsunuz (onların psikolojilerini incelemek lazım). İspat edilecek teorem için ona ispatını adım adım gerçekleştireceği aksiyomatik bir sistem sunuyorsunuz.. Bu ispatı yaparken öğrenci bir adımda takılıyor. Şimdi nasıl çıkacak işin içinden de, bir sonraki adıma gelecek? İkinci dünyasının burada o kadar hazır olması lazım ki, ikinci. dünya onu fırlatsın dörde, dörtte bulacak hangi adımın atılması gerektiğini. Ama ikinci dünya uygun değil,örneğin kafası dağınık. O gün ya çişi gelmiş, ya da başka birşey; birtürlü çözemiyor, tırnaklarını yiyor çocuk, çok acı çekiyor, bir satır yazamıyor. Ozaman garip birşey oluyor. Belki öğretmen arkadaşlar kendileri de gözlemiştir. Orada çocuk inanılmaz bir satır uyduruyor. Çölde serap görmüş gibi, bir satır uyduruyor ve ondan sonra hemen başka bir satıra geçiyor ve ispatı tamamlıyor. O tamamen uydurulmuş bir satırdır ve o kadar güzel uyduruyor ki, o satırı koyduğu zaman ispat bitiyor. İnsan kafası inanılmaz yanılgılarla dolu olabiliyor, ikinci dünyasını yaşarken; matematik eğitimcileri olarak bu dünyayı iyi tanımak gerek. .







İkinci dünyalarımız, bizim hepimizin kendi bireysel dünyalarıdır. Kendi kafamızın içindeki, kendi kalbimizin içindeki, kendi heyecnlarımız, kendi dikkat gücümüz, kendi kıskançlıklarımız beklentilerimiz falandır. Ama üçüncü dünyamız ortak heyecanlar alanı olan dünyadır. Buna ben Türkçeden bir söz bulmak istiyorum. Buna matematiksel heyecan alanı veya matematiksel aşk alanı veya matematiksel aşk dünyası diyebilirsiniz. Sanıyorum birçok arkadaşımızda bu üçüncü dünya yoktur. Yani ikiden dörde sıçrıyorlar. Bu ne demek? yaptıklarından aşk duymuyorlar. "Burada bir ispat var, bunu yapacağız; bir problem var bunu çözeceğiz. Sınıfını geçmek için bunu yapacaksın. Biran önce bu ispatı yapalım da yemeğe gidelim veya maç seyredelim" sözleriyle örnekleyebileceğimiz, memur kafalı matematikçi tipini sorgulamak gerekir. Dördüncü dünyaya ikiden sıçrayabilen, kurnaz, iş bilir, heyacansız insanların üçüncü dünyasızlığının matematik eğitimini olumsuz yönden etkilediğini düşünüyorum. Bir matematikçi düşünün ki aşk dünyası yok arkadaşlar! Olması gerekir mi gerekmez mi? Onu da sizlerle tartışmak isterim. Bunu yalnız matematikçiler için söylemiyorum. Her akademik alanda, her entellektüel çabada, sanatta da böyledir. Memur şair vardır. Bir de aşk dolu şair vardır. Memur fizikçi vardır. Memur fizikçi zeki adamdır işte, ikinci dünyası çok uygundur. Ordan dörde geçip birşeyler yazar. Oradan onu profesör yaparlar. Bilmem hangi kurumun başkanı olur. Ama, fizik apayrı birşeydir. Fiziği içinde duyabilmenin, ve onun heyecanıyla dördüncü. dünyaya gidebilmenin coşkusuyla yaşama alanı işte üçüncü alan. Bence eğitimde hem iki hem üç çok önemlidir. O yüzden matematik eğitiminde öğretmenlerin böyle dünyaların varlığını öğrenciler aktarması gerekir. Kavanoz dibi gibi gözlüklerini takmış, heyecansız, anlamsız bakan gözleriyle bana matematiği zehir eden hocalarım oldu. Kaşları çatık, garip şeyler yazıyor tahtaya. Ondan sonra korkarak bir soru sorduğum zaman azarlıyor. "Aptal bunu görmüyor musun? Bunu anlamayandan matematikçi mi olur? " "Allah Allah" diyordum kendi kendime, "ne ilahi birşey bu matematik, herhalde bizim buna aklımızın ermesi mümkün değil". İkinci dünyam böylelikle depremlerle dolu oluyor, yaralar alıyor. Ben belki, o yanlış ve hasta hocam olmasaydı dördüncü dünyaya çıkabilecektim. İkinci dünyamı biraz okşasaydı. Bana sevdirseydi matematiği, üçüncü dünyayla tanıştırabilseydi; örneğin "sen vasat zekalı birine benziyorsun ama fena da bir adam değilsin. Şunu şunu çözebiliyorsun" deseydi; belki argo deyimle beni gaza getirseydi, belki çok büyük bir matematikçi olamazdım ama, matematik aşığı olup dolanıp dururdum. Heyecan duyardım, belki bazı insanlara: "Matematik var ya acayip bir dünya; şiiri filan bırakın da matematikle uğraşın. Neden müzik dinliyorsunuz? Bakın size korkunç heyacanlı matematik problemleri getireceğim, bir başlayın şiir kitabı okumuş gibi, müzik dinlemiş gibi, ciltlerle roman okumuş gibi olursunuz; matematiği bir sanat yapıtını yaşar gibi yaşayabilirsiniz. Çünkü, bu dünya uzak bir dünya değildir. Bu dünya korkunç bir dünya değildir" diyerek üçüncü dünyayla tanıştırmak isterdim onları. Bu konuda bir çok arkadaş bir çok kitap yazıyor. Gerçekten matematikle yaşamayı sevdirmek gerekiyor. Çünkü bu dördüncü dünyaya çıkabilme, soyut kavramlar dünyasına çıkabilmek demektir. Dördüncü dünya, yalnızca matematik alanını kapsamıyor. Bunda her türlü soyut düşünce, hertürlü kuramsal düşünce vardır. İşte bu dünyaya çıkabilecek insanlarımızın olması, bizim kültürümüzün zenginleşmesi ve genişlemesi demektir. Biz de bu dünyaya çok değerli ve yaratıcı bilim adamları armağan edebiliriz. Bizde bu donanıma sahip insanlar olduğuna inanıyorum. İkinci dünyası uygun çok genç insanımız var. Ama biz üçüncü dünyayı onlara duyaramadığımız için, o heyecanı, o aşkı, o coşkuyu veremeyip, o teşviki, o yardımı yapamadığımız, hep bir memur gibi çalıştığımız için, hep soruna dar kafalı baktığımız için, kendi ruh alemimizi çok iyi tanımadığımız, tanıyamadığımız için, gençlere bilgilerimizi aktarırken bu hastalıklı yanımızı da aktarmış oluyoruz. Kendi komplekslerimizi, aşağılık duygularımızı, yalnızlığımızı, çaresizliğimizi, matematik öğretirken çocuğun yüzüne vurmuş oluyoruz. Bunu çoğunlukla farkına varmadan yapıyoruz. Bir eğitimcinin buna çok dikkat etmesi gerekiyor. Çünkü çok az insanın başarabileceği ve çok az insanın girebileceği bir dünya gibi gösterirsek. dördüncü dünyayı, bu dünyaya giremiyenleri de sürekli olarak aşağılarsak, küçümsersek ve bu eğitimcilik olmaz. Herhalde matematiğe yapılmış çok büyük kötülük olur diye düşünüyorum.



Üçüncü dünyanın heyacanını yansıtacak matematik tarihinden,matematikçilerin hayatından örnekler sunabilir, matematik eğiticisi. Bunları ders kitapları yazmıyor, ders kitapları sadece ispatın sonucunu yazıyor ama bu ispata giden insan neler çekmiş, hangi duygulardan, ne gibi fırtınalardan, ne gibi çabalardan, yorgunluklardan, çilelerden geçtikten sonra bu ispatı yapabilmiş bunu anlatabilirsiniz. Bunu anlayabilir karşıdaki ve matematiği sevebilir. Matematik bir insan etkinliği, herhangi biri, vasat zekalıda olsa matematiği anlar, onu sevebilir, yaşamına belli bir ölçüde matematiği katabilir. Matematiğin dördüncü dünyasına saygı duyabilir. Matematikle hayatını ve yaşadığı evreni anlamaya çalışabilir.. Kainatı ve hayatı anlamak, matematiği anlamaktan geçiyor belki. İnsanlar arasındaki iletişim sorunlarını çözebilecek uygun bir dili, belki matematik dili ile insanlar bulacak. Henüz böyle bir dil, şu andaki matematik bilgimizle olanaklı gözükmüyor, belki bir gün gelecek matematik o kadar gelişecek ki, eğitilmesi ve öğrenilmesi o kadar kolay olacak ki, insanlar birbirleriyle matematik dili ile konuşacaklar, bütün dünyanın ortak dili belki de matematik olacak.

Yukarıdaki makale, http://www.phil.metu.edu.tr/ahmet-inam/matematik.htm adresinde detaylı olarak görülebilir.


14 Nisan 2015 Salı

FRAKTAL

Fraktal; matematikte, çoğunlukla kendine benzeme özelliği gösteren karmaşık geometrik şekillerin ortak adıdır. Fraktallar, klasik, yani Eukleidesçi geometrideki kare , daire , küre gibi basit şekillerden çok farklıdır. Bunlar, doğadaki, Eukleidesçi geometri aracılığıyla tanımlanamayacak pek çok uzamsal açıdan düzensiz olguyu ve düzensiz biçimli tanımlama yeteneğine sahiptir. Fraktal terimi parçalanmış ya da kırılmış anlamına gelen Latince "fractus" sözcüğünden türetilmiştir. İlk olarak 1975'te Polonya asıllı matematikçi Beneoit B. Mandelbrot tarafından ortaya atılan fraktal kavramı, yalnızca matematik değil fiziksel kimya, fizyoloji ve akışkanlar mekaniği gibi değişik alanlar üzerinde önemli etkiler yaratan yeni bir geometri sisteminin doğmasına yol açmıştır.




Tüm fraktallar kendine benzer ya da en azından tümüyle kendine benzer olmamakla birlikte, çoğu bu özelliği taşır. Kendine benzer bir cisimde cismi oluşturan parçalar ya da bileşenler cismin bütününe benzer. Düzensiz ayrıntılar ya da desenler giderek küçülen ölçeklerde yinelenir ve tümüyle soyut nesnelerde sonsuza değin sürebilir; öyle ki,her parçanın her bir parçası büyütüldüğünde, gene cismin bütününe benzer. Bu fraktal olgusu, kar tanesi ve ağaç kabuğunda kolayca gözlenebilir. Bu tip tüm doğal fraktallar ile matematiksel olarak kendine benzer olan bazıları, stokastik, yani rastgeledir; bu nedenle ancak istatistiksel olarak ölçeklenirler. Fraktal cisimler,düzensiz biçimli olduklarından ötürü Eukleidesçi şekilleri ötelenme bakışına sahip değildirler. (Ötelenme bakışımına sahip bir cisim kendi çevresinde döndürüldüğünde görünümü aynı kalır.)



Fraktal Boyut

Fraktalların belirleyici bir özelliği, fraktal boyut olarak adlandırılan bir matematiksel parametredir. Bu parametrenin bütün fraktallar için geçerli, basit bir tanımı yoktur; Mandelbrot bu parametreyi Haussdorf-Besicovitch boyutu ile denk tutmaktadır. Fraktal boyut, Eukleidesçi şekiller için topolojik boyutlarına eşit, fraktallar için topolojik boyutlarından büyüktür. Örneğin Cantor kümesinin fraktal boyutu D = \log2/\log3 \sim 0.6309 > 0, topolojik boyutu ise D_T = 0'dır.[1]:14-15
Kendisinin tam bir kopyasını daha küçük boyutlarda içeren fraktallar için fraktal boyutu ve kendine benzerlik boyutu değerleri aynıdır. Bir şekil kendisine benzeyen n kadar kopyadan oluşuyor ve her bir kopya özgün şekle göre, uzunluk olarak, 1/m büyüklüğünde ise, bu şeklin kendine benzeme boyutu \log n / \log m ile verilir. Yukarıda örnek olarak verilen Sierpinski üçgeni, kendine benzeyen n=3 kopyadan oluşmuş, her bir kopya da özgün şeklin yarısı (m=2) uzunluğundadır; dolayısıyla Sierpinski üçgenin fraktal boyutu D = \log3/\log2 \sim 1.585'tir.





Teorinin gelişimi
Benoit Mandelbrot, IBM laboratuvarlarında çalışmaya başladığında Oyun kuramı, iktisat, emtia fiyatları gibi çeşitli alanlarda çalışan bir mühendisti. Bu çalışmalarını tamamladığında veri iletim hatlarındaki gürültü üzerinde çalışmaya başladı. Mühendisler, veri aktarımı sırasında oluşan gürültü karşısında çaresiz kalmışlardı. Mühendislerin bu soruna bulabildikleri en iyi çare, sinyal gücünü arttırmaktan ileri gidememişti; ama sinyal gücünün arttırılması da tam bir çözüm sağnamamıştı. İletim hatlarındaki gürültü doğası gereği gelişi güzel olmasına rağmen kümeler halinde gelmekteydi. İletişim süresi boyunca hatasız periyotlar arasında hatalı periyotlar yer almaktaydı. Hatalı periyotların incelenmesi, hata paterninin sanıldığından daha karmaşık olduğunu ortaya koymuştur. Mandelbrot, bir günlük veri trafiğini birer saatlik periyotlara ayırdı. Daha sonra, hatanın gözlendiği periyotları ele alıp bu periyotlar yirmişer dakikalık parçalara böldü ve yine gördü ki, bu birer saatlik periyotların içinde de yine hatasız bölümler bulunmaktaydı. Mandelbrot, hatalı bölümler daha kısa zaman aralıklarına bölmeye devam etti. Ve sonunda hatasız periyotların halen var olduğunu gösterdi. Bu arada aykırı bir durum Mandelbrot'un dikkatini çekti: hatalı periyotların hatasız periyotlara oranı periyodun uzunluğundan bağımsız olarak neredeyse sabit kalıyordu.
Yukarıdaki bilgiler, http://tr.wikipedia.org/wiki/Fraktal adresinden alınmıştır.
İngilizce bilenler için, http://bookwormlaser.com/blog/fractals-legal-circles/ adresinde basit fraktal oluşturma şemalarını bulabilirsiniz.


12 Nisan 2015 Pazar

Matematiğin Önemi Diğer Bilimlerle İlişkisi ve Farkları



Matematik öteki müsbet bilimlerin gelişmesini sağlar. Matematiğin öteki bilimlerle olan başka bir ilginç özelliği de; öteki bilimlerin de matematiğin bugünkü ileri seviyeye gelmesinde katkısı olmuştur. Örneğin: 17. yüzyıl başlarında, gökcisimleri yörünge hesapları sırasında, mevcut matematik bilgiler, astronomlar için yeterli olmamıştır. Netice itibariyle de, astronomların zorlamaları sonucu, matematikçiler tarafından, diferansiyel denklem kavramları ortaya konmuştur.

Fen bilimlerinden olan; fizik, kimya ve astronominin varlığı düşünüldüğünde, bu bilimlerde temel özellik, gözlem ve deneye dayalı, aynı zamanda da ölçülebilir olmasıdır. Halbuki matematik, soyut bir bilim olmakta ve temel konusu da sayılar ve çevremizde gördüğümüz şekillerdir. Matematiğin öteki bilimlerden farklarını ise, şu şekilde sıralamak mümkündür: Sembol ve şekiller kullanılır, uygulama alanı geniş, soyut ve kesin sonuç esasına dayanır, kesin kanunları vardır, kendisini devamlı yeniler, öteki bilimlerde yapılan çalışmaları kanuniyet halinde ifade edilebilir duruma getirir, var olanı inceler, kesin sonuç verir, birbirine bağımlı olarak sürekli gelişme gösterir ve gelişmeleri birbirini tamamlar.
Matematikle ilgili eserler incelendiğinde; birinci grup olarak, Eski Yunan matematikçilerinden Tales (Thales), Pisagor (Pythagoras), Öklid (Euclides), Arşimed (Archimedes), Apollonius, Hipparchos , Menaleas, İskenderiyeli Heron , Batlamyos (Ptelemeos Claudis) ve Diophantos ile bunların çağdaşlarının adları görülür. Daha sonra, ikinci grup olarak da Batı Dünyası matematikçilerinden; Johann Müler (Regiomantanus adıyla da tanınır), Cardano, Decartes, Fermat, Pascal, Newton (Isaac Newton), Leibniz, Mac Loren, Bernoulli'ler (Bu aileden sekiz ünlü matematikçi vardır. Bunlar; Jean Bernoulli, Jacques Bernoulli, Daniel Bernoulli...). Bu bilginlerin adlarını ve matematikle ilgili sistem, teorem ve kavramlarını her kademedeki orta dereceli okul ile üniversite ve dengi okul matematik kitaplarında görmek mümkündür.

 Yukarıda; birinci grup olarak belirttiğimiz; Eski Yunan (Antik çağ, Grek) matematikçileri; M.Ö. 8. yüzyıl ile M.S. 2. yüzyıl arasında, ikinci grup olarak belirttiğimiz Batı Dünyası matematikçileri ise, 16. ile 20. yüzyıl arasında yaşamışlardır: Burada akla şöyle bir soru gelmektedir. 16. yüzyıldan önceki zaman içerisinde matematik konularında hiç bir araştırma ve çalışma olmamış mıdır? Özellikle, islamiyetin ilk yılları olan 7. yüzyıl ile 16. yüzyıl arasında yaşamış olan Türk-İslam Dünyası matematik bilginlerinin varlığı ve çalışmaları görmezlikten gelinmiştir.
Gerçek olan şu ki; Türk-İslam Dünyası matematikçileri, yukarıda birinci grup olarak adlarını belirttiğimiz Eski Yunan bilginlerinin ortaya koyup, yeterli çözüm getiremedikleri, matematik sorunlarına yeni çözümler getirdikleri gibi, bu bilime yeni sistem, kavram ve teorem kazandırmışlardır. Bu başarılarının sonucu bugünkü ileri matematiğin temelini atmışlardır. Her ne kadar, Batı'lı bazı bilim tarihçileri, Eski Yunan matematiğini geliştirmiş olmakla vasıflandırıyorlarsa da, son yüzyıl içinde yapılan araştırmalar, bu hükmün temelinden yanlış olduğunu ortaya koymuşlardır.

 Ülkemizde, evrensel nitelikteki kendi alimlerimizin bilimsel yönlerine gereken ve yeterli önem verilmezken; Batı'da, özellikle son yüzyıl içerisinde, bilginlerimize ait yüzlerce cilt eser ve makalelerin yayınlandığı, hatta bu bilginlerimiz için, yaşadığı yüzyıllara adlar verildiği ve anma törenleri düzenlendiğini görmek mümkündür. Bunlardan birkaç örnek vermek gerekirse; dünyada ilk cebir kitabı yazanın Harezmi (Harezm 780-Bağdat 850), trigonometrinin temel bilginlerinden olan sinüs ve cosinüs tanımlarını ilk açıklayan el-Battani (Harran 858-Samarra 929) , tanjant ve cotanjant tanımları ile ilgili temel bilgileri Ebu'l Vefa (Buzcan 940-Bağdat 998), Pascal'a (Blaise pascal 1623-1662) izafe edilen ve cebirde önemli kuralları ihtiva eden "Binom Formülünün" Ömer Hayyam'a (1038-Nişabur 1132) ait ve Kepler'in (Johannes Kepler 1570-1630) araştırmalarına rehberlik edenin İbn-i Heysem (Basra 965-Kahire 1039). olduğunu belirtebiliriz. Ayrıca Sabit bin Kurra (Harran-826-Bağdat 901) için "Türk Öklid'i" bilim dünyasının en büyük alimi, Beyruni (Bruni) (Ket 973-Gazne 1052) için "Onuncu Yüzyıl Bilgini", ünlü Türk hükümdarı Uluğ Bey için "On Beşinci Yüzyıl Bilgini" öğrencisi Ali Kuşçu için "On Beşinci Yüzyıl Batlamyos'u" dendiğini de belirtmek mümkündür.
Yukarıda sadece birkaçının adını belirttiğimiz 8. ile 16. yüzyıl Türk-İslam Dünyası alimlerinin eserleri, Batı'da "Tercüme Yüzyılı" olarak adlandırılan 12. yüzyıl başlarından itibaren, önceleri zamanın bilim dili olan Latince'ye, daha sonradan da, öteki Batı dillerine çevrilmiştir. Çevrilen bu eserlerin asılları ise, Doğu Yazma Eserleri ile zengin olan Avrupa kütüphanelerinde muhafaza edilmekte ve hala, ilgili bilim adamlarının elinde, gerektiğinde temel müracaat kitabı, ya da kaynak eser olarak değerlendirilmektedir.




MATEMATİĞİN ÖNEMİ

Matematik, genel mantığın uygulama alanı ve insan zekasının bu yolda işlemesi görevini görür. Ayrıca; mekanik, fizik, astronomi bilimlerinin de temelini teşkil eder. Bunların dışında, sosyal bilimler, tıp, jeoloji, jeofizik, psikoloji, sosyoloji ve iş idareciliği gibi alanlarda da, matematiğe geniş bir şekilde ihtiyaç duyulur ve yaygın bir şekilde kullanılır.
Bugünün medeniyetinde ön safı tutan, büyük endüstri ve yan kuruluşları, istihkam hizmetleri hep matematiğin yardımı ile yapılmış eserlerdir. Şu an siz bu yazıyı okurken, karşınızda duran bilgisayarınızın içinde milyonlarca matematik işlemi büyük bir sürat ile yapılmakta ve sonuçları size görüntü ve ses olarak sunulmakta. Yolda yürürken gördüğünüz binalar, taşıtlar ve yollar hep matematik ve mühendisliğin ortaya koymuş olduğu tasarımlardır. Onun için en soyut bir ilim olan matematik, ikinci elden pratik hayata da tesir ediyor demektir.
Denilebilir ki; günlük yaşantımızın her evresinde, karşı karşıya olduğumuz bir bilimin tarihini bilmek, matematiğin önemini kavramanın temeli olsa gerekir.

MATEMATİĞİN BİLİMLER İÇERİSİNDEKİ YERİ

Özellikle; fizik, kimya ve astronomi (gökbilim) gibi, müspet bilimler bilimleri, yani fen bilimleri söz konusu olduğunda, bu bilimlerin hem temelinde ve hem de bugünkü ileri duruma gelmelerini hazırlayan faktörlerin başında matematik vardır.
Matematiğin bilimler içindeki yerini şematik olarak belirtecek olursak :


Bu temel bilimler de, kendi içerisinde ayrı bilim dallarına ayrılır. Bugün matematik için 544 ayrı bilim dalı vardır. Astronomi için de, 40 ayrı bilim dalı belirtmek mümkündür.
Ayrıca, bu temel bilim dalları için, ara disiplinler de söz konusudur. Örneğin: Fizik-kimya, biyo-kimya, biyo-fizik, astro-fizik, jeo-fizik gibi.


MATEMATİĞİN TEMEL İLKELERİ

Her kelimeyi tanımlamak mümkün olmadığı gibi, her hükmü de ispat etmek mümkün değildir. Bir kelime, başka kelimelerle tanımlanır, bu sonuncular da, daha başka kelimelerle tanımlanır. Böylece kullanılan her kelimeyi tanımlamak için, sonsuz şekilde geriye gitmek gerekmektedir ki, bunun imkansız olduğu ortaya çıkar. Bunun gibi; matematikte, bir teorem, başka teoremlerle, o teoremler de başkalarıyla İspat edilir. Her şeyi ispat için, imkansız olan, bir sonsuz geriye gitme lazım geldiğinden, ister istemez bir yerde durmak icap ediyor. Şu halde, nasıl ki, tanımlanamayan şeyler varsa, öylece ispat edilmeyen şeyler de vardır. İspat edilemeyen bu şeylere, matematikte prensipler adı verilir. Gerçi, prensipler ispat edilemezler, fakat her şey bunlara dayanarak ispat edilir. Bunların ispatsız kabul edilmelerinin sebebi budur.
Matematiğe ait, sistematik eserler meydana getiren Eski Yunan (Grek) matematikçileri, bazı hükümleri ispatsız kabul etmek lazım geldiğinin farkına varmışlardır. Bunlardan Öklid, Elementler adlı eserinin başında, bu gibi hükümleri ifade etmiştir. Bunlara da, <<Kabulü istenen Şeyler>> adını vermiştir. Zamanla, bu kabulü istenen şeylerin sayısı değişmiştir. Örneğin, 19. yüzyıla kadar, matematikçiler, Öklid'in ispatsız kabul ettiği ve Öklid Postülatı denilen <<Bir doğrunun dışındaki bir noktadan, o doğruya yalnız bir paralel doğru çizilebilir>> şeklindeki hükmünü ispat etmeye çalışmışlardır. Fakat, daima ispatsız birtakım hükümler, yeni yeni prensipler kabul edilmiştir.
Eskiden beri, matematikçiler tarafından, matematiğin temel prensipleri üç grupta toplanmıştır. Bunlar:

A)Tanımlar  B)Aksiyonlar  C)
Postülatlar

Bu üç temel prensibe ait ilginç örnekler ve geniş bilgileri, herhangi tir matematik kitabında görmek mümkündür.
Matematiğin Diğer Bilimlerle İlgisi:
Matematik diğer müspet bilimlerin gelişmesini sağlar. Matematiğin diğer bilimlerle olan başka bir ilginç özelliği ise şudur; öteki bilimler de matematiğin bugünkü ileri seviyeye gelmesinde katkıda bulunmuştur. Örneğin: 17. yüzyıl başlarında, gök cisimlerinin yörünge hesapları sırasında, mevcut matematik bilgileri, astronomlar için yeterli olmamıştır. Netice itibariyle de, astronomların zorlamaları sonucu, matematikçiler tarafından, diferansiyel denklem kavramları ortaya konmuştur.

Fen bilimlerinden olan; fizik, kimya ve astronominin varlığı düşünüldüğünde, bu bilimlerde temel özellik, gözlem ve deneye dayalı, aynı zamanda da ölçülebilir, olmasıdır. Halbuki matematik, soyut bir bilim olmakta ve temel konusu da sayılar ve çevremizde gördüğümüz şekillerdir.

Diğer Bilimlerden Farklı Yönleri:

Matematiğin öteki bilimlerden diğer farkları ise, şu şekilde sıralamak mümkündür:
Sembol ve şekiller kullanılır, uygulama alanı geniş, soyut ve kesin sonuç esasına dayanır, kesin kanunları vardır, kendisini devamlı yeniler, öteki bilimlerde yapılan çalışmaları kanuniyet halinde ifade edilebilir duruma getirir, var olanı inceler, kesin sonuç verir, birbirine bağımlı olarak sürekli gelişme gösterir ve gelişmeleri birbirini tamamlar.



Matematik Tarihinde Bilgi Kaynakları:

Yeterli bir matematik bilgisi ile, iyi bir araştırma zihniyetine sahip olmak gerekir. Böyle olunca da, araştırma için gerekli bilgilerin kaynağı olan, yabancı dilleri bilmek gerekir. Daha sonra da, bilimin ilk yazılı belgelerinden, yani bilgi kaynaklarından olan; papirüs, kil tablet, mağara resimleri, parşömen kağıtlar, çivi ve resim (hiyeroglif yazılarını okuyabilecek kadar bilmek gerekir.
Diğer bir husus da; bilimin etkin olduğu devrelerin bilim dili olan, Latince, Arapça ve Farsça dillerini bilmek gerektiğidir. Ayrıca, zamanın bilim dili olan ve bugün ölü dil olarak kabul edilen Sanskritce ve Pevleviceyi de bilmek gerekmektedir.
Pek doğaldır ki; bu kadar geniş bir bilgiyi, bir bilim tarihçisinin veya matematik tarihçisinin bilmesi pek zor bir iştir. Ancak; gerekli durumlarda, konu ile uzmanlaşmış kimselerle işbirliği yapmak veya eserlerinden yararlanmak gerekir.


Yukarıdaki bilgiler aşağıda belirtilen linkten alınmıştır. Daha detaylı bilgi için,
http://www.reformturk.com/lise-matematik-dersi/46237-matematigin-diger-bilimler-arasindaki-onemi.html