ابو عبدالله محمّد بن موسی خوارزمی

 

 

ابو عبدالله محمّد بن موسی خوارزمی (قرون دوم و سوم هجری)  بزرگ‌ترین عالم عصر خود در ریاضی، جغرافی، نجوم و تاریخ بوده است. او در بیت‌الحکمه کار مي‌کرد. یکی از مهمترین پیشرفت‌ها با کارهی خوارزمی شروع شد. ین پیشرفت، شروع جبر نام دارد و حرکتی انقلابی بود در دور شدن از مفهوم یونانی ریاضی که اساساً هندسی بود.

مهمترین کتاب خوارزمی کتاب حساب ‌الجبر و المقابله است. کلمه‌یAlgebra  از نام ین کتاب گرفته شده است. البتّه فقط قسمت اوّل ین کتاب به آنچه جبر مي‌نامیم ارتباط دارد. بید بدانیم که ین کتاب به شکلی کاربردی  و بری حلّ مسائل روزمره‌ی قلمرو اسلام نوشته شده است. خوارزمی در ین کتاب ابتدا اعداد طبیعی را معرّفی مي‌کند و سپس به حلّ معادلات مي‌پردازد. او معادلات خطّی و معادلات مربّعی را بررسی مي‌کند. خوارزمی از نماد استفاده نمي‌کند و مسائل را با کلمات بیان مي‌کند. او معادلات را در شش دسته رده‌بندی مي‌کند. ین رده‌بندی با اجری جبر و مقابله انجام مي‌شود؛ جبر یعنی جابجیی جملات بری مثبت بودن همه‌ی ضریب، و مقابله یعنی حذف جملات متناظر در دوطرف تساوی. رده بندی خوارزمی به ین صورت بود:

• مربّع‌ها مساوی ریشه‌ها
• . مربّع‌ها مساوی اعداد.
• ریشه‌ها مساوی اعداد.
• جمع ریشه‌‌ها و مربّع‌ها مساوی اعداد؛ مثلاً
• جمع مربّع‌ها و اعداد مساوی ریشه‌ها؛ مثلاً
• جمع ریشه‌ها و اعداد مساوی مربّع‌ها؛ مثلاً ، و ریشه یعنی . سپس خوارزمی راه حلّ هریک از شش رده را بیان مي‌کند. او هم از روش هندسی و هم از روش جبری استفاده مي‌کند. او روش جبری خود را چنین بیان مي‌کند:

  ... مربّعی و ده ریشه برابر سي‌‌ونه واحد اند. پس مسأله در ین نوع معادله ین‌گونه است: چه مربّعی است که وقتی با ده ریشه‌اش جمع شود مجموع سي‌ونه را مي‌دهد؟ روش حلّ ین نوع معادله ین است که نصف ریشه‌هی مذکور را بگیرید، در ین مسأله پنج، که وقتی در خودش ضرب شود بیست‌وپنج مي‌شود، وقتی که وقتی با سي‌ونه جمع شود شصت‌وچهار را مي‌دهد. ریشه‌ی شصت‌وچهار را مي‌گیریم که هشت است، و نصف ریشه‌ها را از آن منها مي‌کنیم، که سه مي‌شود. پس ریشه عدد سه است و مربّع عدد ۹.

  روش هندسی در شکل زیر مشخّص است:

   

  

  خوارزمی رساله‌ای هم در زمینه‌ی شمار هندی-عربی نوشت، متن عربی گم شده‌است ولی ترجمه‌ی از ین کتاب به لاتین به نام Algoritmi de numero Indorum (به معنی الخوارزمی در باب روش حساب هندی) باعث برخاستن کلمه‌ی الگوریتم شد. البتّه ین ترجمه دقیقاً با متن کتاب خوارزمی انطباق ندارد. بسیاری از ترجمه‌هی ین کتاب با عبارت dixit Algorismi ("الخوارزمی چنین مي‌گوید") آغاز شدند، که به در قرون وسطی استفاده‌ی کلمه‌ی الگوریسم بری اشاره‌ به حساب با ارقام هندی را سبب شد. کلمه‌ی امروزی الگوریتم از ین واژه مشتق شده است.

  منابع:

• http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Al-Khwarizmi.html

• http://www.maa.org/devlin/devlin_0708_02.html

• دائرة‌المعارف فارسی

شبکه های دنیای کوچک

http://veda.sharif.ir/articles/little-worlds/index.htm

نوار موبیوس

عجیب‌ترین نوار دنیا

 

یک تکه کاغذ بردارید، آن را نیم دور بپیچانید و دو انتهای آن را به هم بچسبانید. موجود ساده ای که ساخته اید، کلی خاصیت های عجیب و غریب دارد.

مثلا حتما می دانید که اگر سر و ته یک نوار را بدون پیچش به هم بچسبانیم، یک استوانه مانند ساخته میشود که اگر آن را از وسط ببریم، دو تکه میشود. اما اگر همین کار را روی این نوار عجیب انجام دهیم یک تکه باقی میماند و تنها طولش دو برابر می شود.

 برای اینکه با خاصیت های دیگر این موجود آشنا شوید چند تکه کاغذ و چسب نواری و قیچی بردارید و سعی کنید جواب این سوالات را پیدا کنید. به کمک جواب این سوال ها تردستی های زیادی طراحی شده است. شما هم می توانید به کمک آن ها دوستانتان را به تعجب وادارید.

فرض کنید قبل از آنکه دو سر نوار را به هم بچسبانیم، به جای یک بار، دو بار آن را بپیچانیم و بعد از وسط ببریم. چه اتفاقی خواهد افتاد؟

 

اگر نوار را سه، چهار، پانزده ....   بار بپیچانیم چه اتفاقی خواهد افتاد؟ چه فرقی بین عددهای زوج و فرد هست؟

اگر به جای یک برش از وسط نوار دو برش به فاصله یک سوم از لبه ها بزنیم چه اتفاقی خواهد افتاد؟

این موجود را Augustus Mobius ریاضیدان و منجم آلمانی در سال 1858 کشف کرد و به همین خاطر نام آن را نوار موبیوس گذاشتند.. خاصیتی که در این نوار توجه موبیوس را جلب کرد، یک طرفه و یک لبه بودن آن بود. این نوار عجیب تنها یک رو دارد، یعنی یک مورچه که در نقطه ای از یک نوار موبیوس کاغذی ایستاده می تواند بدون رد شدن از لبه کاغذ به پشت آن نقطه (در سمت دیگر کاغذ) برسد. در حقیقت این نوار اصلا پشت ندارد. این خاصیت را می توانید در نقاشی زیر ببینید. همینطور، لبه این نوار از یک تکه تشکیل شده: یک دایره که روی خودش تا شده است.

Mobius Band II  اثر   escher

 به نظر شما آیا نوار هایی که با تعداد زوجی پیچاندن ساخته می شوند هم این خاصیت ها را دارند؟

Tips on preparing for exams

Doing Well in Calculus

Written by: D. A. Kouba

 

• Develop an effective and time-efficient homework/study strategy for, not only your calculus class, but other classes as well. This will help you become a more confident, successful, and well-rounded student. It will lead to a healthier balance between work time and leisure time.

• Spend at least two to four hours on each homework assignment. This affords you extra time to work on challenging homework problems and helps you organize your thoughts, questions, and ideas. The more time you spend on homework, the more likely you are to articulate clear, concise questions to your classmates and teachers. The more time you spend on homework, the less time you will spend on frantic, last-minute preparation for exams.

• Definitions, formulas, and theorems that are introduced in class or needed to complete homework assignments should be memorized immediately . Postponing this until it's needed for the exam will impede your work speed on homework assignments and interfere with clearer and deeper understanding of calculus.

• Spend time working on calculus every day . Doing some calculus every day makes you more familiar with concepts, definitions, and theorems. This familiarity will make calculus get easier and easier one day at a time.

• Find at least one or two other students from your calculus class with whom you can regularly do homework and prepare for exams. Your classmates are perhaps the least used and arguably your best resource. An efficient and effective study group will streamline homework and study time, reduce the need for attendance at office hours, and greatly improve your written and spoken communication. The best time to use your classmates as study/homework partners is after you have made an honest effort on your own to solve the problems using your own wits, knowledge, and experience. When you encounter an unsolvable problem, don't give up too soon on it. Being stumped is an opportunity for mathematical growth and insight, even if you never solve the problem on your own. If you seek help prematurely, you will never know if you could have solved a tough problem without outside assistance.

• Begin preparing/outlining for exams at least five class days before the exam. Outlining the topics, definitions, theorems, equations, etc. that you need to know for the exam will help you focus on those areas where you are least prepared. Preparing early for the exam will build your self-confidence and reduce anxiety on the day of the exam. It's also an insurance policy against time lost to illness, unexpected family visits, and last-minute assignments in other classes. Generally speaking, pulling all-nighters and doing last-minute cramming for exams is a recipe for eventual academic disaster.

• Prepare for exams by working on new problems . Good sources for these problems are unassigned problems from your textbook, review exercises and practice exams at the end of each chapter, old hour exams, or old final exams. Studying exclusively from those problems which you have already been assigned and worked on may not be effective exam preparation. Problems for each topic are generally in the same section of the book, so knowing how to do a problem because you know what section of the book it is in could give you a false sense of security. Working on new randomly mixed problems more closely simulates an exam situation, and requires that you both categorize the problem and then solve it.

• Use all resources of assistance and information which are available to you. These include classnotes, homework solutions, office hours with your professor or teaching assistants, and problem sessions with your classmates. Do not rely exclusively on just one or two of these resources. Using all of them will help you

ماشين رياضي جديدي براي رام كردن اعداد اول (‪(۱‬

     اعداد اول بسيار زيبا و جذابند و در عين حال معماي حيرت انگيز و سرگردان‌كننده اي را در برابر رياضي دانان مطرح ساخته اند: تعريف اين اعداد كاملا ساده است، رفتار آنها در سلسله اعداد و نحوه ظاهر شدنشان در آن كاملا بي‌نظم و فاقد قاعده به نظر مي‌آيد و هرچه شمار بيشتري از آنها شكارمي‌شوند، كار شكار بعدي‌ها دشوارتر مي‌شود.

طي قرنهاي متمادي رياضي دانان در شرق و غرب عالم به جستجوي راههايي براي دستيابي به اعداد اول برخاسته‌اند و با اين همه بهترين روشهايي كه تا بحال در اين زمينه ابداع شده چنان كند است كه حتي پر سرعت‌ترين كامپيوتر هاي كنوني نيز نمي‌توانند كمك چنداني در شكار اين اعداد شگفت انگيز كنند.

اعداد اول بر طبق تعريف اعدادي هستند كه تنها به ‪ ۱‬و بر خودشان تقسيم پذيرند. به عنوان نمونه اعداد ‪ ۲،۳،۵،۷،۱۱،۱۳،۱۷،۱۹‬اعداد اول كمتر از ‪۲۰‬ در سلسله اعداد طبيعي هستند. اما هرچه در اين سلسله پيش تر برويم اعداد اول ناياب تر مي‌شوند.

بطوريكه اگر چندين ميليون بار به سرعت كامپيوتر هاي كنوني افزوده شود، تنها چند رقم به شماره ارقام بزرگترين عدد اولي كه تا به حال شناخته شده افزوده مي‌گردد.

رياضي دانان در آرزوي دست يافته به روشي هستند كه با استفاده از آن بتوانند با سرعت به يافتن اعداد اول توفيق يابند و يا اگر با عددي هر اندازه پر رقم و بزرگ روبرو شدند بتوانند با سرعت مشخص سازند كه آيا عدد اول است ؟ - اما يافتن چنين روشي به فسفر مغز نياز دارد و نه سرعت كامپيوتر. -
اما يك گروه از رياضي دانان هندي مدعي شده‌اند كه در آستانه دستيابي به همان آزموني هستند كه رياضي دانان قرنها مشتاقانه در آرزويش بوده اند.

مانيندرا اگراوال ‪ ,Manindra Agrawal‬و دانشجويانش نيراج كايال ‪Neeraj‬ ‪ Kayal‬و نيتين سكسنا ‪ Nitin Saxena‬در موسسه تكنولوژي كانپور مدعي شده‌اند كه در آستانه تكميل آزموني هستند كه اول بودن يا نبودن هر عدد طبيعي را با سرعت مشخص مي‌كند. اين آزمون در صورتي كه تكميل شود مي‌تواند تبعات و نتايج بسيار گسترده‌اي براي جهان كنوني به بار آورد.

درحال حاضر بسياري از معاملات تجاري و نقل و انتقالات مالي و نيز مبادله اطلاعات محرمانه از طريق شبكه هاي مخابراتي مانند اينترنت و با بهره گيري از رمز كردن پيامها به انجام مي‌رسد.

اعداد اول در تنظيم اين قبيل رمزها نقشي اساسي بر عهده دارند و از همين رو دستيابي به اعداد اول جديد كه ديگران از آن بي‌خبر باشند براي سازندگان اين رمزها و نيز مشتريان آنان از اهميت زياد برخوردار است.

اما اگر روش اين محققان هندي تكميل شود در آن صورت امنيت اين قبيل نقل و انتقالات در معرض خطر جدي قرار خواهد گرفت.

سابقه قرار گرفتن رياضي دانان تحت جاذبه اعداد اول به قرنها پيش باز مي گردد. در سال ‪ ۱۸۰۱‬كارل گائوس از بزرگترين رياضي دانان اعلام كرد كه مساله تشخيص اعداد اول از اعداد غير اول يكي از مهمترين مسائل حساب به شمار مي‌آيد.

اعداد اول به يك معنا همان نقشي را در سلسله اعداد بازي مي‌كنند كه اتمها در ساختار بناي كيهان دارند- اين اعداد سنگ بناي ناپيداي ديگر اعداد محسوب مي‌شوند.

يكي از عادي‌ترين راههاي شناسايي اعداد اول تقسيم آن به ديگر اعداد است.

از طرف ديگر با اندكي تامل روشن مي‌شود كه اعداد زوج عدد اول نيستند زيرا همگي بر ‪ ۲‬قابل قسمتند.

اعدادي كه بتوان جذر آنها را به دست آورد نيز اول نيستند. اما اين روشها براي شناسايي اعداد اول بزرگ به كلي بي‌فايده‌اند. به عنوان مثال اگر عدد اولي داراي ‪ ۱۰۰‬رقم باشد در آن صورت كل عمر باقيمانده از كيهان بر اساس نظريه هاي جديد كيهانشناسي نيز براي مشخص كردن اول بودن يا نبودن اين عدد با اين شيوه هاي متعارف كفايت نمي‌كند.

بنابراين رياضي دانان به سراغ روشهاي ديگر رفته‌اند. مهمترين سوال در مورد همه اين روشها آن است كه با چه سرعتي مي‌توانند يك عدد اول را مشخص كنند و با ازدياد ارقام عدد اول زمان لازم براي محاسبه چه اندازه طولاني تر مي شود. اگر به عنوان مثال زمان محاسبه به توان ثابتي از شمار ارقام عدد ازدياد يابد در آن صورت اين روش روش قابل قبولي به شمار آورده مي‌شود .

به اين نوع روشها كه زمان به صورت تواني در آنها افزوده مي‌شود "روشهاي تواني" مي‌گويند. روشهاي ديگر كه زمان در آنها با سرعت بيشتري افزايش مي‌يابد روشهاي غيرتواني نام دارند.

به عنوان مثال روش تقسيم معمولي يك روش غيرتواني براي يافتن اعداد اول است. در اين روش زمان لازم براي تعيين اول بودن يك عدد با ‪ d‬رقم، برابر با ‪ /۱۰d/2‬اين نوع روشها بسيار نامناسبند.

در سال ‪ ۱۹۵۶‬منطق‌دان برجسته آلماني كورت گودل اين پرسش را مطرح ساخت كه آيا مي‌توان اين نوع روشهاي تقسيم را بهبود بخشيد. تلاش خود او نهايتا به كشف شماري از روشهاي عملي براي يافتن اعدادي به بزرگي ‪ ۱۰۰‬رقم يا بيشتر منجر شد. همه اين روشها احتمالاتي هستند و بنابراين در مواردي پاسخ غلط به دست مي‌دهند هرچند كه اين موارد بسيار نادرند.

ادامه دارد...

منبع:http://www.irna.ir/fa/news/view/menu-279/8405194318165146.htm

تا زدن کاغذ

شاید تا کنون شده باشد که در مواقعی که بیکار هستید یا اینکه انتظار خبر مهمی را می کشید برای سرگرم کردن خودتان کاغذی را که در اطرافتان هست بردارید و شروع به تا کردن آن کنید و بعد از چند بار متوجه شوید که دیگر نمی شود کاغذ را تا کرد. در این صورت یا از تا کردن کاغذ منصرف می شوید یا آن را باز می کنید و دوباره شروع به تا کردنش می کنید... البته ممکن است قبل از اینکه به آن زمان برسید خبر مهم به شما داده شود  و کاغذ را به جای اولش برگردانید !!!

این مسئله را همه ما تجربه کرده ایم اما شاید هیچ کدام از ما به طور جدی روی آن فکر نکرده باشیم.

اگر ورق را هر بار طوری تا کنید که اندازه آن نصف شود بیش از 7 یا 8 بار نمی توانید آن را تا کنید. مهم نیست ورق اولیه شما چقدر بزرگ باشد. شاید تا به حال این قضیه را شنیده باشید و سعی کرده باشید که آن را امتحان کنید و متوجه شده باشید که تا کردن کاغذ بیش از7 یا 8 بار بسیار سخت است.  آیا می توان گفت که این اعداد یک محدودیت مستدل و عمومی برای تا کردن کاغذ هستند؟

فرض کنید شما کاغذی را انتخاب کرده اید که دارای پهنای w و ضخامت t است . اگر شما شروع به تا کردن ورق از یک سمت بکنید وقتی به جایی برسید که دیگر نتوانید کاغذ را تا کنید یک نوار باریک خواهید داشت.
با هر تا کردنی ضخامت کاغذ دو برابر می شود و پهنای آن نصف خواهد شد. یعنی بعد از N بار تا کردن ضخامت  خواهد بود و البته مشخص است که پهنا  می شود و نسبت ضخامت به پهنا برابر  می شود.
اگر با کاغذی به پهنای 11cm و ضخامت 0.002cm این کار را انجام دهید بعد از 7 بار تا کردن نسبتt/w برابر 1/6 می شود. این بدان معنیست که اندازه ضخامت از پهنا بیشتر می شود و در نتیجه دیگر قادر به تا کردن کاغذ نخواهید بود. اگر این کاغذ را 50 بار بزرگتر کنید شاید بتوانید آن را تا 10 بار هم تا کنید.

اگر به صورت متناوب کاغذ را از عرض و طول تا کنید ممکن است تعداد دفعات بیشتری بتوانید به تا کردن کاغذ ادامه دهید. در این صورت هر بارضخامت دو برابر می شود در صورتی که پهنا هر دو دفعه یک بار نصف می شود.

چندین سال پیش هنگامی که بریتنی گالیوان در دبیرستان درس می خواند با این مسئله رو به رو شد که چگونه کاغذی زا 12 بار تا کند . او باید برای گرفتن نمره از یکی از کلاسهایش این مسئله را حل می کرد. بعد از آزمایش راه های مختلف او موفق شد که ورقه نازکی از طلا را 12 بار تا کند. اما مسئله طرح شده در باره کاغذ بود و نه طلا.

گالیوان بر روی معادله تعداد دفعاتی که می توان یک کاغذ با اندازه معین را تا کرد کار کرد.

که در آن L کمترین درازای کاغذ، t میزان ضخامت کاغذ و n تعداد دفعاتی است که می توان کاغذ را تا کرد. واحد t و L باید یکسان باشد.

براي يک طول و ضخامت معين عبارت  بيانگر آن است که صفحه بعد از n بار تاکردن چند برابر کوچک شده است. با n=0 شروع می کنیم و به همین ترتیب به رشته ای از اعداد به این صورت می رسیم:

0, 1, 4, 14, 50, 186, 714, 2794, 11050, 43946, 175274, 700074, 2798250, . . .

این به این معنی است که در تای دوازدهم 2798250 برابر مقدار کاغذی که در تای اول از دست می رود از دست خواهد رفت.

گالیوان در کتابی با نام Historical Society of Pomona Valley چگونگی به دست آوردن این معادله و تلاشش برای حل مشکل را توضیح داده است. بالاخره در June 2002 گالیوان یک کاغذ بزرگ را 12 بار تا کرد.

 

اعداد اول دوقلو

اين دومين كوشش در جهت اثبات حدس اعداد دوقلو است كه توسط گلدستون ( Goldston ) و همكارانش ( Hotohashi, Pintz and Yildirim ) ارائه شده است. حدودا يك سال قبل ، اثباتي به وسيله گلدستون و يلدريم ( Yildirim ) مطرح شد اما اشتباهي در آن صورت گرفته بود كه توسط گرانويل ( Granville ) و ( Soundararajan ) پيدا شد و آن كوشش بي نتيجه باقي ماند . اما اين بار گرانويل اعتقاد دارد با توجه به بررسي هاي انجام شده تلاشهاي گلدستون و همكارانش درست است. گلدستون نيز طي مصاحبه ايي كه با Mercury News انجام داده كار 20 ساله اش و تلاش ناموفقي را كه داشت بيان نموده و ادعا كرده اين بار كار او و همكارانش درست است.
 همان طور كه مي دانيد اعداد دو قلو اعداد اولي هستند كه در دو واحد با هم اختلاف دارند به عنوان مثال جفت هاي 3 و 5 از جمله جفت اعداد دو قلوهستند. در واقع اين جفت ها به صورت p و p+2 مي باشند.
 اين نام اولين بار توسط " پل استكر" (1919-1892) به اين اعداد داده شد.
 هنگاميكه هنوز مسئله چگونگي توزيع اعداد اول دوقلو حل نشده بود "وي بران" اثبات كرد كه مجموع معكوسات اين اعداد حتي وقتي كه تعداد آنها نامتناهي باشد به عدد خاصي ميل مي كند. اين نتيجه به نام قضيه بران ناميده مي شود و عدد B ثابت بران معروف است و تقريبا برابر با 1.902160583104 اسنت .جالب به نظر مي رسد كه بدانيد محاسبات بسيار دقيق "توماس نيكلي" در سال 1995 براي يافتن ثابت بران باعث آشكار شدن يكي از مشكلات جدي ميكروپروسسورهاي اينتل شد.
 بايد توجه كرد كه مجموع معكوسات كليه اعداد اول همگرا نيست كه اين نتيجه حتي از حكم نامتناهي بودن اعداد اول نيز قويتر است. قضيه بران نشان مي دهد كه اعداد اول دوقلو در ميان كليه اعداد اول بسيار پراكنده اند.
 اما ايا اعداد دوقلو نامتناهي هستند؟ حدس اعداد دوقلو بر اين سوال پايه گذاري شده است " تعدادجفت اعداد دوقلو نامتناهي هستند."
اگر چه اين مساله بيش از صد ساله است كه شناخته شده اما همچنان حل نشده باقي مانده است."هاردي" و "رايت" (1979) با بررسي جزئيات اين حدس آن را تصديق نمودند. البته هاردي و رايت بيان نمودند كه اثبات و يا رد اين حدس از دسترس رياضيات كنوني خارج مي باشد.
 اگر (1)p(n) , ....      p  دنباله ايي از همه اعداد اول باشند ، آيا تعداد نامتناهي n وجود دارد كه تفاضل (p(n+1 و (p(n كمتر از مثلا 10 باشد؟ اگر بتوان اين مساله را حل نمود مي توان گامي اساسي در جهت حل حدس دو قلو برداشت. اساس اثبات گدستون بر همين پايه است ايده اثبات به اين روش فرمول زير است و در حقيقت پيدا كردن يك كران بالا يا مقداري براي D است.   
                  
     [(D = lim infn → ∞ [{p(n+1) - p(n)}/log p(n 

آنچه از نظريه اعداد اول دانسته مي شود اين است كه D بايد كمتر از يك باشد در سال 1926 هاردي و ليتل وود ( Hardy and Littlewood ) با شرط درست بودن فرضيه ريمان تعميم يافته مقدار 2/3 براي D پيدا كردند ( فرضيه ريمان فرضيه ايي كه بيان مي كنند قسمت حقيقي كليه ريشه هاي تابع زتا ي ريمان كه داراي قمست حقيقي مثبت هستند برابر ½ است.) اين روند ادامه پيدا كرد تا اينكه تقريبا دو سال قبل گلدستون و يلدريم نشان دادند كه اين مقدار مساوي صفر است البته همان طور كه اشاره شد آن اثبات اشتباهي داشت كه اكنون آن را تصحيح كرده اند.

آيا اينبار انچه ادعا شده است درست است؟

مراجع:  
 
http://www.aimath.org/preprints.html
http://mathworld.wolfram.com/TwinPrimeConjecture.html
http://www.arxiv.org
  http://www.arxiv.org/abs/math.NT/0506067

پارادکس

آشنایی با یک پارادکس منطقی

 

به درستی معلوم نیست كه اولین دفعه چه كسی این پارادکس را ابداع كرد، ولی بنا به گفته‌ی کواین - قیلسوف علم مشهور - این مساله قبل از سال 1940 بر سر زبان‌ها افتاده و دهان به دهان می‌گشت و عموماً به صورت  مسأله‌ای تحت عنوان شخص محكوم به مرگ مطرح می‌شد كه اكنون ما به شرح آن می‌پردازیم:

در یك روز جمعه دادگاه شخصی را به مرگ محكوم كرد. قاضی به زندانیِ محكوم گفت:

ظهریكی از روزهای هفته‌ی آینده حكم اعدام درباره‌ی تو اجرا خواهد شد، ولی ما آنروز را برای تو مشخص نخواهیم كرد و تو هرگز قبل از آن روز اطلاع پیدا نخواهی كرد و فقط شش  ساعت قبل یعنی صبحِ روز اجرای حكم موضوع را به تو اطلاع خواهیم داد.

قاضیِ مذكور در همه‌ی عالم به ذكاوت و خوش‌قولی مشهور بود و همیشه دقیقاً به گفته‌ی  خود عمل می‌نمود.

زندانی به همراهی وكیل مدافع خود به سلولش داخل شد و هر دو غمزده در گوشه‌ای به فكر  فرو رفتند. ناگاه وكیل مدافع با لبخندی پیروزمندانه سكوت را شكست و گفت:

اجرای حكم  قاضی امكان ندارد.

زندانی گفت:

من كه چیزی سردر نمی‌آورم. چرا؟

وكیل مدافع پاسخ داد:

اجازه بده تا درست برایت شرح دهم: مسلماًً آن‌ها روز جمعه  نمی‌نتوانند تو را اعدام كنند. به دلیلِ اینكه اگر فرضاً بخواهند در روز جمعه‌ی  آینده حكم را اجرا نمایند. در این صورت تو تمام روزهای هفته و همچنین بعدازظهر  پنج‌شنبه زنده خواهی بود و چون فقط روز جمعه یعنی یك روز دیگر به مهلت باقی مانده، بعد ازظهر پنج‌شنبه برای تو مسلم خواهد شد كه فردا یعنی روز جمعه و تنها روز آخر  هفته ، حكم اجرا خواهد شد. در نتیجه تو روز اجرای حكم را یك روز پیش‌تر پیش‌بینی و  قبل از صبح جمعه از آن اطلاع حاصل كرده‌ای و این موضوع نقض حكم قاضی بوده و گفته‌ی  او را بی‌اعتبار خواهد كرد.

زندانی گفته‌ی او را تصدیق كرد.وكیل مدافع ادامه داد:

بنابراین روز جمعه‌ی آینده از فهرستِ روزهای مهلت حذف و در  آن روز حكم غیرقابل اجرا است. و اما روز پنج‌شنبه نیز نمی‌توانند تو را اعدام كنند  چون در بعدازظهرِ چهارشنبه دو روز بیشتر به آخر هفته نمانده و چون روز جمعه از  فهرست حذف شد ، تنها روز پنج‌شنبه آخرین روز اجرای حكم می‌باشد نتیجتاً بعدازظهر  چهارشنبه تو خواهی دانست در روز پنج‌شنبه كه آخرین روز امكان اجرای حكم است، تو را  اعدام خواهند كرد. اطلاع تو یك روز پیشتر از اجرای حكم مجدداً متناقض با حكم قاضی  است. بنابراین پنج‌شنبه نیز حكم غیرقابل اجرا است. چهارشنبه نیز امكان اجرای حكم  وجود ندارد چون جمعه و پنج‌شنبه حكم غیرقابل اجرا شد و فقط چهارشنبه آخرین روز  اجرای حكم تشخیص داده شد و تو كه بعدازظهر سه‌شنبه هنوز زنده هستی، اجرای حكم روز چهارشنبه را پیش‌بینی خواهی كرد و از آن اطلاع خواهی یافت.

در این موقع كه زندانی از حالت غمزدگی بیرون آمده بود با لبخندی مسرت‌بخش گفت:

پس  به هر طریق می‌توان گفت كه روز سه‌شنبه و سپس دوشنبه و بالاخره یك‌شنبه نمی‌توانند  مرا اعدام كنند و فقط فردا یعنی شنبه باقی است. و اما فردا نیز اجرای حكم برای آنها غیرممكن است چون در این صورت من امروز موضوع را  خواهم فهمید.

ملاحظه می‌شود از لحاظ منطقی هیچ تناقضی در حكم قاضی جهت اعدام زندانی وجود ندارد  با این وجود حكمش غیرقابل اجرا است. به دلایل بالا به نظر می‌آید كه حكم قاضی باعث نقض حكم خودش شده است، اگر حكم را  اجرا كند خلاف حكم خودش شده است، اگر حكم را اجرا كند خلاف حكم خود عمل كرده و اگر  اجرا نكند باز هم خلاف حكم خود رفتار نموده.

روایت دیگری از این پارادکس  از یك اعلامیه‌ی فرمانده‌ی نظامی گفتگو می‌كند كه در آن ذكر شده:

برای تمرین ، در یكی از شبهای هفته‌ی آینده آژیر خطر كشیده خواهد شد. شب تمرین در  شش بعدازظهر همان روز به اطلاع عامه خواهد رسید و تا شش بعدازظهر كسی از شب موعود  مطلع نخواهد شد.

به ظاهر چنین به نظر می رسد که خود این اعلامیه ثابت می‌كند كه تمرین هرگز انجام نخواهد گرفت. به زبان دیگر اجرای تمرین عملی نیست مگر این كه به متن اعلامیه عمل نشود.
نظرِ شما چیست؟
ادامه دارد…