موضوع مقاله: عدد گنگ | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # عدد گنگ | مقدمه: هنگامی که نسبت طول‌های دو پاره‌خط عددی گنگ باشد، آن پاره‌خط‌ها را می‌توان به عنوان «مقایسه ناپذیر» توصیف نمود، یعنی هیچ اندازه «مشترکی» ندارند، یا به عبارتی دیگر هیچ طولی (یا «اندازه»ای)، هرچقدر هم کوچک باشد، وجود ندارد که بتوان از آن جهت بیان طول دو پاره‌خط مد نظر استفاده نمود، به گونه‌ای که آن پاره‌خط‌ها به صورت مضارب صحیحی از آن طول باشند. | ## بخش 1: عدد گنگ | اعداد گنگ را همچون تمام اعداد حقیقی می‌توان برحسب ارزش مکانی (مثلاً در دستگاه ده‌دهی) بیان نمود. به عنوان مثال، نمایش ده‌دهی عدد با ۳٫۱۴۱۵۹ شروع می‌شود، اما نمی‌توان با هیچ تعداد متناهی از ارقام، این عدد را نمایش داد و در ارقام اعشاری آن تکرار وجود ندارد. برعکس، بسط اعشاری که پایان پذیر بوده یا تناوب داشته باشد، لزوماً عدد گویایی است. این خواص اعداد گنگ و دستگاه ارزش مکانی را می‌توان اثبات نمود، با این حال از آن‌ها در ریاضیات به عنوان تعریف استفاده نمی‌شوند. اعداد گنگ را به کمک کسرهای مسلسل پایان ناپذیر و بسیاری از طرق دیگر نیز می‌توان بیان نمود. از اثبات کانتور در مورد ناشمارا بودن اعداد حقیقی و شمارا بودن اعداد گویا نتیجه می‌شود که تقریباً تمام اعداد حقیقی گنگند. تاریخچه ابوکامل ریاضیدان مسلمان قرن نهم میلادی اولین کسی بود که در آثار خود اعداد گنگ را معرفی کرده و بکار برد. کشف این عدد منتسب به فیثاغورسیان (شاگردان فیثاغورس) است و گفته می‌شود در رقابت‌های علمی که در آن زمان بین گروه‌های مختلف در جریان بود این عدد نقش یک برگ برنده بزرگ را برای فیثاغورسیان ایفا می‌کرده‌است. این عدد طول قطر مربعی به ضلع واحد می‌باشد که به راحتی از رابطهٔ فیثاغورس بدست می‌آید. | ## بخش 2: عدد گنگ | فی، نخستین حرف از نام «فیدیاس»، پیکرتراش زبدهٔ یونان باستان است که به احتمال زیاد این نسبت عددی را ده‌ها سال پیش از اقلیدس، در شیوهٔ هنری‌اش لحاظ می‌کرده‌است. مقدار عددی عدد طلایی برابر به‌طور تقریبی برابر است با ۱٫۶۱۸۰۳۳۹۸۸۷ مصریان، سال‌ها قبل از میلاد از این نسبت آگاه بوده‌اند و آن را در ساخت اهرام مصر رعایت کرده‌اند. روانشناسان هم بر این باورند زیباترین مستطیل به دید انسان، مستطیلی است که نسبت طول به عرض آن برابر عدد طلایی باشد. دلیل این امر آن است که این نسبت در شبکیه چشم انسان رعایت شده و هر مستطیلی که این نسبت را دارا باشد به چشم انسان زیبا می‌آید. بنا به شواهد تاریخی نخستین بار عدد پی توسط بابلیان (۳٫۱۲۵) و مصریان (۳٫۱۶۰۴) در ۱۹۰۰ سال قبل از میلاد محاسبه شد که هر دو تا یک رقم اعشار صحیح است. همچنین در متون هندی این عدد ۳٫۱۳۹ تقریب زده شده که حدوداً تا دو رقم اعشار صحیح است. اولین کسی که عدد پی را با دقت قابل قبول تخمین زد، ارشمیدس در قرن سه قبل از میلاد بود. او به کمک روش تقریب دایره با چند ضلعی‌ های منتظم و به کمک ۹۶ ضلعی منتظم عدد پی را ۳٫۱۴۱۹ تخمین زد که تا سه رقم اعشار صحیح است. همچنین دانشمندی چینی بنام زو چانگ ژی در قرن ۵ میلادی عدد پی را ۳٫۱۴۱۵۹۲۹۲ محاسبه کرد که تا ۶ رقم اعشار صحیح است. | ## بخش 3: عدد گنگ | غیاث الدین جمشید کاشانی دانشمند و ریاضی دان ایرانی نیز عدد پی را تا 17 رقم اعشار بدست آورد که تنها در رقم هفدهم با محاسبات امروزی تفاوت داشت. تا هزاره دوم میلادی کمتر از ده رقم اعشار عدد پی به‌طور صحیح محاسبه شده بود (به کمک عدد پی تا ۱۱ رقم اعشار می‌توان محیط کره زمین را با دقت میلی‌متر تخمین زد). رفته رفته و با پیشرفت ریاضیات و ابداع روش سری‌های نامتناهی تخمین‌های بهتر و بهتری برای عدد پی بدست آمد، به‌طوریکه امروزه با استفاده از رایانه‌های شخصی می‌توان این عدد را تا میلیاردها رقم اعشار صحیح تخمین زد. چه بسیاری نیز معتقدند انتخاب حرف e برای عدد نپر بخاطر اولین حرف از نام خانوادگی اویلر بوده‌است. در واقع توابع نمایی به صورت f(x)=a^x هستند و در بین تمام اعداد حقیقی ممکنی که می‌توانند به‌جای a قرار گیرند عدد نپر تنها عددی‌است که باعث می‌شود تابع نمایی در نقطه صفر شیبی دقیقاً برابر با یک داشته باشد (مشتق تابع e^x برابر است با e^x و لذا شیب این تابع در صفر برابر است با e^0=۱). مثلاً فرض کنید در بانک مبلغ یک دلار قرار داده‌اید و بانک به شما ۱۰۰ درصد سود در سال پرداخت می‌کند یعنی در پایان سال شما دو دلار خواهید داشت (n=۱). حال اگر بانک به‌جای صد در صد در سال شش ماه اول ۵۰ درصد سود پرداخت کند (یک و نیم دلار در پایان شش ماه) و در شش ماه دوم نیز ۵۰ درصد سود پرداخت کند (به ازای یک و نیم دلار پس‌انداز شما) در پایان سال ۱٫۵+۰٫۷۵=۲٫۲۵ دلار خواهید داشت (n=۲). اگر این بار بانک هر سه ماه یک بار به شما ۲۵ درصد سود پرداخت کند در پایان سال مبلغ ۱٫۲۵+۰٫۳۱۲۵+۰٫۳۹۰۶۲۵+۰٫۴۸۸۲۸۱=۲٫۴۴۱۴۱ در حساب خود خواهید داشت (n=۴). اگر این روند ادامه پیدا کند یعنی بانک در تعداد دفعات بیشتری به شما سود کمتری پرداخت کند و این تعداد دفعات یعنی n به بی‌نهایت میل کند شما در پایان سال به اندازه ۲٫۷۱۸۲ = e دلار در بانک خواهید داشت. | ## جمع‌بندی | همچنین اگر احتمال برنده شدن شما در یک بازی n^ -1 باشد و شما این بازی را n بار انجام دهید و n به سمت بینهایت میل کند احتمال اینکه شما هر n بازی را ببازید برابر است با e^ -1.