Методическая разработка по теме "История жизни Блез Паскаля"

Блез Паскаль.

.

Оглавление

• Детство
• Улитка Паскаля
• Способ воспитания детей
• История создания вычислительной машины
• Идея Паскаля о конструкции машины
• Конструкция машины
• Гидравлический пресс
• Теорема Паскаля
• Треугольник Паскаля
• «Первое обращение»
• Последние годы жизни
• Память о Паскале

Блез Паскаль.

Блез Паскаль – выдающийся

математик, физик, механик, философ,

литератор 17 века. Один из первых

ученых, изучавших математический

анализ, теории вероятности и

проективную геометрию. Создал

первую счетную машину, ставшую

прототипом современного

калькулятора. Сформулировал

основной закон гидростатики, автор

нескольких философских сочинений.

Детство

• Блез Паскаль(19.6.1623, Клермон-Ферран, — 19.8.1662, Париж), французский религиозный философ, писатель, математик и физик. Рано проявил выдающиеся математические способности, войдя в историю науки как классический пример отроческой гениальности.
• У маленького Блеза очень рано обнаруживается поразительное дарование, но, как это часто бывает, в сочетании с плохим здоровьем. (Всю жизнь с Б. Паскалем случались странные происшествия; в раннем детстве он едва не погиб от непонятной болезни, сопровождавшейся припадками, которую семейная легенда связывает с колдуньей, сглазившей мальчика.)

Улитка Паскаля

• Его отец был человеком богатым и образованным.
• Когда мы учимся рисовать графики, то в калейдоскопе безымянных кривых иногда появляются кривые, имеющие какое-то название или носящие чье-то имя: спираль Архимеда, трезубец Ньютона, конхоида Никомеда, лист Декарта, локон Марии Аньезе, улитка Паскаля... Редко, кто усомнится в том, что это тот же Паскаль, которому принадлежит "закон Паскаля". Однако в названии замечательной кривой 4-го порядка увековечено имя Этьена Паскаля (1588-1651) - отца Блеза Паскаля. Э. Паскаль, как было принято в роде Паскалей, служил в парламенте (суде) города Клермон-Феррана. Совмещение юридической деятельности с занятиями науками, далекими от юриспруденции, было делом нередким.

• Примерно в это же время посвящал математике свой досуг советник тулузского парламента Пьер Ферма (1601-1665). Хотя собственные достижения Э. Паскаля были скромными, его основательные познания позволяли ему поддерживать профессиональные контакты с большинством французских математиков.
• С великим Ферма он обменивался трудными задачами на построение треугольников; в споре Ферма с Рене Декартом (1596-1650) о задачах на максимум и минимум Паскаль выступал на стороне Ферма. Б. Паскаль унаследовал добрые отношения отца со многими математиками, но вместе с тем к нему перешли и напряженные отношения с Декартом.
• Рано овдовев, Этьен Паскаль посвящает себя главным образом воспитанию своих детей (кроме сына, у него были две дочери - Жильберта и Жаклина).

Способ воспитания детей

• Этьен Паскаль тщательно продумывает систему воспитания детей. На первых порах он решительно исключает математику из числа предметов, которым обучает Блеза: отец боялся, что увлеченность математикой помешает гармоничному развитию, а неизбежные напряженные размышления повредят слабому здоровью сына. Однако 12-летний мальчик, узнав о существовании таинственной геометрии, которой занимался отец, уговорил его рассказать немного о запретной науке. Полученных сведений оказалось достаточно для того, чтобы начать увлекательную "игру в геометрию", доказывать теорему за теоремой. В этой игре участвовали "монетки" - круги, "треуголки" - треугольники, "столы" - прямоугольники, "палочки" - отрезки. Мальчик был застигнут отцом в тот момент когда он

обнаружил, что углы треуголки составляют столько же, сколько два угла стола. Э. Паскаль без труда узнал знаменитое 32-е предложение первой книги Евклида - теорему о сумме углов треугольника. Результатом были слезы на глазах отца и доступ к шкафам с математическими книгами.

• В 13 лет Б. Паскаль уже имеет доступ в математический кружок Мерсенна, в который входило большинство парижских математиков, в том числе Э. Паскаль (Паскали жили в Париже с 1631 года).
• В 1640 году Б. Паскаль напечатал свой "Опыт о конических сечениях". Небезынтересны сведения об этом издании: тираж - 50 экземпляров, 53 строки текста напечатаны на афише, предназначенной для расклейки на углах домов (про афишу Паскаля достоверно не известно, но Дезарг заведомо рекламировал таким способом свои результаты). В афише, подписанной инициалами автора (B. P.), без доказательства сообщается теорема, которую ныне называют теоремой Паскаля.
• Теорема, которую Паскаль назвал теоремой о "мистическом шестивершиннике", не

была самоцелью; он рассматривал ее как ключ для построения общей теории конических сечений, покрывающей теорию Аполлония. Уже в афише упоминаются обобщения важных теорем Аполлония, которые не удавалось получить Дезаргу. Дезарг высоко оценил теорему Паскаля, назвав ее "великой паскалевой"; он утверждал, что в ней содержатся первые четыре книги Аполлония.

История создания вычислительной машины

• 2 января 1640 года семья Паскалей переезжает в Руан, где Этьен Паскаль получает место интенданта провинции, фактически ведающего всеми делами при губернаторе.
• Этому назначению предшествовали любопытные события. Э. Паскаль принял активное участие в выступлениях парижских рантьеров, за что ему грозило заточение в Бастилию. Он был вынужден скрываться, но в это время заболела оспой Жаклина, и отец, несмотря на страшную угрозу, навещает ее. Жаклина выздоровела и даже участвовала в спектакле, на котором присутствовал кардинал Ришелье. По просьбе юной актрисы кардинал простил ее отца, но одновременно назначил его на должность. Бывший смутьян должен был проводить в жизнь политику кардинала (читателей "Трех мушкетеров" это коварство, наверное, не

удивит).

• В 1640 году отцу Блеза поручили осуществлять контроль за сбором налогов по всей провинции.
• В 1641 (по другим сведениям, в 1642) Паскаль сконструировал суммирующую машину, которая должна была помогать отцу в сложных расчетах.
• Первая модель оказалась… неработоспособной. Следующий вариант машины был разработан к 1642 году и именно этот год считается датой изобретения.

Идея Паскаля о конструкции машины

• Главная идея конструкции машины-авматический перенос разряда. «Каждое колесо… некоторого разряда, совершая движение на десять арифметических цифр. Заставляет двигаться следующее только на одну цифру»

Конструкция машины

• Машина Паскаля осуществляла сложение чисел на специальных дисках-колёсиках. Десятичные цифры пятизначного числа задавались поворотами дисков, на которые были нанесены цифровые деления. Результат читался в окошечках. Диски имели один удлиненный зуб, чтобы можно было учесть перенос в следующий разряд.

• Блез Паскаль сам активно участвовал в строительстве машины. Он вытачивал детали на токарном станке, подбирал материалы, развернул настоящую рекламную компанию и подчеркивал прочность машины, подвергнув её суровому испытанию провезя в карете более 1100 км.
• Он показывал свою машину в салонах знаменитых людей и на различных выставках. Но настоящего производства наладить так и не удалось. За 8 лет было изготовлено всего 50 арифметических машин, и покупали их в основном не для работы, а для развлечения.

• Паскаль некоторое время продолжал совершенствовать свою машину, но после 1653 года он больше к этому не возвращался. Общество не готово было к использованию его изобретения. Это была первая попытка создания вычислительной техники.

Гидравлический пресс.

• Паскаль сформулировал идею гидравлического пресса во второй главе трактата «Трактат о равновесии жидкостей».
• Он писал: «Сосуд, наполненный водою, является новым принципом механики и новой машиной для увеличения сил в желаемой степени, потому что с помощью этого средства человек сможет поднять любую предложенную ему тяжесть».
• Паскаль отмечал, что принцип действия гидравлического пресса подчиняется тому же закону, что и принцип действия рычага, блока, бесконечного винта.

Теорема Паскаля.

• В возрасте 16 лет Блез Паскаль написал короткий трактат под названием  "Эссе о кониках"  в развивающейся области проективной геометрии. Эссе включает то, что сейчас известно как  теорема Паскаля . В нем говорится, что  если шестиугольник вписан в коническое сечение, то три точки пересечения противоположных сторон лежат на прямой;  называется  линией Паскаля . Теорема Паскаля была его  первым важным математическим открытием  и  прорывным вкладом в область проективной геометрии .
• Схематическое представление теоремы Паскаля

Треугольник Паскаля.

• В своей математической работе 1653 года  Traité du triangle arithmétique (Трактат об арифметическом треугольнике)  Паскаль описал  удобное табличное представление биномиальных коэффициентов , ныне известное как  треугольник Паскаля . Однако Паскаль  прославил его в западном мире  , и поэтому он носит его имя. В 1654 году он доказал  идентичность Паскаля , связав  суммы p-х степеней первых n натуральных чисел для p = 0, 1, 2, ..., k.

«Первое обращение»

• В январе 1646 года Этьен Паскаль во время гололеда вывихнул бедро, и это едва не стоило ему жизни. Реальность потери отца произвела ужасное впечатление на сына, и это прежде всего сказалось на его здоровье: головные боли стали невыносимыми, он мог передвигаться лишь на костылях и был в состоянии проглотить только несколько капель теплой жидкости. От врачей-костоправов, лечивших отца, Б. Паскаль узнал об учении Корнелия Янсения (1585-1638), которое в то время распространялось во Франции, противостоя иезуитизму (последний существовал к тому времени примерно сто лет). На Паскаля произвел наибольшее впечатление побочный элемент в учении Янсения: допустимо ли бесконтрольное занятие наукой, стремление все познать, все разгадать, связанное прежде всего с неограниченной пытливостью

человеческого ума, или, как писал Янсений, с "похотью ума". Паскаль воспринимает свою научную деятельность как греховную, а выпавшие на его долю беды - как кару за этот грех. Это событие сам Паскаль назвал "первым обращением". Он решает отказаться от дел "греховных и противных богу". Однако это ему не удается: мы уже знаем, что вскоре он каждую минуту, которую ему оставляет болезнь, посвятит физике.

• Здоровье несколько улучшается, и с Паскалем происходят вещи, мало понятные для его близких. Он мужественно переносит в 1651 году смерть отца, и его рационалистические, внешне холодные рассуждения о роли отца в его жизни резко контрастируют с реакцией пятилетней давности. А потом у Паскаля появились знакомые, мало подходящие для янсениста. Он путешествует в свите герцога де Роанне и знакомится там с кавалером де Мере, человеком высоко образованным и умным, но несколько самоуверенным и поверхностным. С де Мере охотно общались великие современники, и только поэтому его имя сохранилось в истории. При этом он умудрился писать Паскалю письма с поучениями по разным вопросам, не исключая и математики. Сейчас все это выглядит наивным и, по словам Сент-Бева, "такого письма вполне достаточно, чтобы

погубить человека, его писавшего, во мнении потомства". Тем не менее, довольно длительное время Паскаль охотно общался с де Мере, он оказался способным учеником кавалера по части светской жизни.

Последние годы жизни

• После середины 1659 года Паскаль уже не возвращался ни к физике, ни к математике. В конце мая 1660 года он в последний раз приезжает в родной Клермон; Ферма приглашает его заехать в Тулузу. Горько читать ответное письмо Паскаля от 10 августа. Вот несколько выдержек из него: "... в настоящее время я занимаюсь вещами, столь далекими от геометрии, что с трудом вспоминаю о геометрии... хотя Вы тот человек, кого во всей Европе я считаю самым крупным математиком, не это качество привлекает меня; но я нахожу столько ума и прямоты в Вашей беседе и поэтому ищу общения с Вами... я нахожу математику наиболее возвышенным занятием для ума, но в то же время я знаю, что она столь бесполезна, что я делаю малое различие между человеком, который только геометр, и искусным ремесленником.

Поэтому я называю ее самым красивым

ремеслом на свете, но в конце концов это лишь

ремесло. И я часто говорил, что она хороша,

чтобы испытать свою силу, но не для

приложения этой силы...". И, наконец, строчки,

говорящие о физическом состоянии Паскаля:

"Я так слаб, что не могу ни ходить без палки,

ни ездить верхом. Я не могу даже ехать в

экипаже более двух или трех лье...".

Последние годы жизни.

В декабре 1660 года Гюйгенс дважды посетил Паскаля и нашел его глубоким стариком (Паскалю было 37 лет), который не в состоянии вести беседу.

Паскаль отдает последние годы жизни "изучению человека". Ему так и не удалось завершить свою главную книгу. Оставшиеся материалы были изданы посмертно в разных вариантах под разными заглавиями. Чаще всего эту книгу называют просто "Мысли".

Блез Паскаль скончался 19 августа 1662 года.

Память о Паскале

• Имя Паскаля носят теоремы математики и законы физики. В информатике его имя носит один из самых популярных языков программирования.

Наследие.

Тонкие умы удивляются Паскалю как писателю самому совершенному в величайший век французского языка… Каждая строка, вышедшая из-под его пера, почитается как драгоценный камень.

—  Жозеф Бертран

Я бы сделал Паскаля сенатором.

—  Наполеон

Наследие.

Валлис в 1655 г. и Паскаль в 1658 г. составили, каждый для своего употребления, языки алгебраического характера, в которых, не записывая ни единой формулы, они дают формулировки, которые можно немедленно, как только будет понят их механизм, записать в формулах интегрального исчисления. Язык Паскаля особенно ясен и точен; и если не всегда понятно, почему он отказался от применения алгебраических обозначений не только Декарта, но и Виета, всё же нельзя не восхищаться его мастерством, которое могло проявиться лишь на основе совершенного владения языком.

—  Николя Бурбаки

Сочинения Блеза Паскаля

• Опыт о конических сечениях (1639)
• Новые опыты, касающиеся пустоты(1647)
• Трактат о равновесии жидкостей(1663)
• Трактат о весе массы воздуха (1663)
• Трактат об арифметическом треугольнике (1665)

Спасибо за внимание!