بیضی: تفاوت میان نسخه‌ها

[نسخهٔ بررسی‌نشده][نسخهٔ بررسی‌نشده]
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ←‏لید: پ
یکدست با آیزاک نیوتن
خط ۸:
در [[دوران طلایی اسلام]]، ریاضی‌دانانی چون [[بنوموسی|اخوان ثلاثهٔ بنوموسی]] و [[ابوسهل بیژن کوهی]] مطالعات نظری و عملی مربوط به بیضی را ادامه دادند.
نقاشان [[رنسانس]] هم روش‌هایی برای ترسیم بیضی ابداع کردند.
در اوایل قرن هفدهم میلادی [[کپلر]] کشف کرد که [[سیاره|سیارات]] در [[مدار بیضی|مداری بیضوی]] به دور [[خورشید]] می‌گردند و خورشید همواره روی یکی از کانون‌های این بیضی قرار دارد. ریاضی‌دانان فرانسوی، [[ژرار دوسارگ]]، [[بلز پاسکال]]، [[رنه دکارت]]، و [[فیلیپ دو لا هیر]] نیز با ترکیب مساعی یونانیان باستان با نمادهای جبری، مقاطع مخروطی را در [[هندسه تحلیلی]] مطالعه کردند. قضایای [[آپولونیوس]] در باب [[مماس]] بر مقاطع مخروطی راهنمای [[نیوتوننیوتن]] و [[لایبنیتس]] در ابداع مستقل [[حساب دیفرانسیل و انتگرال]] بود. همچنین نیوتوننیوتن و [[ادموند هالی|هالی]] به روش علمی ثابت کردند که [[دنباله‌دار هالی]] در مداری بیضوی به دور خورشید می‌گردد. در قرن نوزدهم میلادی هم ریاضی‌دانانی چون [[ژان ویکتور پونسله]] و [[یاکوب اشتاینر]] مقاطع مخروطی را با رویکردی [[هندسه تصویری|تصویری]] بازتعریف کردند.
 
ویژگی‌های بیضی در [[فیزیک]]، [[مهندسی]] و [[اخترشناسی]] کاربردهای وسیعی دارد.
مثلاً [[مدار (سیاره)|مدار]] هر یک از سیاره‌های [[منظومه شمسی]] و قمرهای سیارات به شکل بیضی است، یا اینکه با استفاده از ویژگی «[[#نیمساز عمود زاویه بین دو خط کانونی|نیمساز عمود زاویهٔ بین دو خط کانونی]]» می‌توان آینه‌هایی برای تمرکز نور یک منبع در یک کانون ساخت یا طراحی [[معماری آکوستیک|آکوستیک]] تالارها را بهینه کرد.
همچنین از چرخش بیضی به دور قطرهای بزرگ و کوچکش، [[کره‌گون]] کشیده یا پَخ حاصل می‌شود.
چنان که نیوتوننیوتن کشف کرد، سیاره‌ها (از جمله [[زمین]]) کره نیستند و غالباً شکلی کره‌گون دارند.
 
در گذر تاریخ روش‌های متعددی برای ترسیم دقیق یا تقریبی بیضی ابداع شده‌است که از آن میان می‌توان به روش باغبانی، استفاده از [[خاگار]]، و [[تولید مخروطی اشتاینر]] اشاره کرد.
خط ۹۵:
بااین‌حال مهمترین اثر لا هیر «''مقاطع مخروطی''»{{یادچپ|Sectiones Oonicae}} نام دارد و از نُه کتاب تشکیل شده‌است. لا هیر در کتاب ۲ مخروط را به شیوهٔ آپولونیوس بیان می‌دارد و تعریف‌های جدیدی (از جمله directrix یا «خط هادی»، به عنوان خطی که با تبدیل بیضی به دایره به سمت بینهایت میل می‌کند) را نیز ارائه می‌کند. در کتاب ۳ معادلهٔ مقاطع مخروطی حاصل می‌شود و بقیهٔ اثر هم کم‌وبیش به شرح آرای آپولونیوس می‌پردازد.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Coolidge | 1945 | pp=29-44}}</ref>
 
<!--نیوتوننیوتن-->
[[نیوتوننیوتن]] (۱۶۴۲{{--}}۱۷۲۷) در ''[[اصول ریاضی فلسفه طبیعی]]'' علاقهٔ خاصی به مقاطع مخروطی نشان می‌دهد و آن‌ها را «[[مسیر پرواز|مسیر]]»{{یادچپ|trajectory}} می‌نامد.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Coolidge | 1945 | p=45}}</ref>
نیوتوننیوتن با روشی که امروزه به «ساخت طبیعی نیوتوننیوتن» موسوم است «مسیر»ها را با داشتن پنج نقطه تعریف می‌کند. سپس با استفاده از [[نگاشت خطی]] هر مسیر را با داشتن چهار نقطه و یک خط مماس، سه نقطه و دو خط مماس، و یک نقطه و چهار خط مماس تعریف می‌کند.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Coolidge | 1945 | p=45}}</ref>
مساعی آپولونیوس در باب مقاطع مخروطی، به‌ویژه مبحث خط مماس بر منحنی، راهنمای هر دوی [[نیوتوننیوتن]] و [[لایبنیتس]] در ابداع مستقل [[حساب دیفرانسیل و انتگرال]] (انتشار در ۱۶۸۴ میلادی) بود.<ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=42}}</ref>
همچنین نیوتوننیوتن با استفاده از [[حساب دیفرانسیل و انتگرال]] و [[قوانین نیوتوننیوتن]] مدار حرکت سیاره‌ها در بیضی کپلر را ثابت کرد.<ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=194}}</ref>
بین سال‌های ۱۶۸۲ و ۱۷۰۵، [[ادموند هالی]] به منظور اثبات [[قوانین کپلر]] و [[قوانین نیوتوننیوتن]]{{یاد|[[رابرت هوک]]، که خصومتی با نیوتوننیوتن داشت، در ۱۶۷۹–۸۰ میلادی آرای او در مورد گرانش و اجسام آسمانی را به چالش کشید و نظریهٔ گرانش خودش را ارائه کرد. در حلقه‌های علمی انگلستان و به‌ویژه نزد [[انجمن سلطنتی]]، نظریات هوک مقبولیت بیشتری داشت. هالی، که دوست نزدیک و ناشر نیوتوننیوتن بود، در تلاش بود تا نظریات هوک را رد کند.<ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=196}}</ref>}} مشاهدات دقیقی را از حرکت [[دنباله‌دار هالی|دنباله‌داری که امروزه با نام او شناخته می‌شود]] انجام داد. نیوتوننیوتن و هالی ثابت کردند که این دنباله‌دار در مداری بیضوی به دور خورشید می‌گردد و پیش‌بینی کردند که در ۱۷۵۸ در آسمان نمایان خواهد شد.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Wolfram MathWorld | 2002}}</ref><ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=41}}</ref>
نیوتوننیوتن همچنین در ''[[اصول ریاضی فلسفه طبیعی]]'' بیش‌بینی کرد که شکل کرهٔ [[زمین]] کروی نیست و به شکل [[کره‌گون]] پَخ (حجمی که از چرخش بیضی به دور قطر کوچکش حاصل می‌شود) است. در ۱۷۳۶، دانشمند فرانسوی [[پی‌یر لوئی موپرتوئی]] به پشتیبانی [[لوئی پانزدهم]] سفری تجسسی به [[لاپ‌لند]] انجام داد و این نظریهٔ نیوتوننیوتن را ثابت کرد.{{یاد|[[ولتر]] در مورد این سفر تجسسی نوشت: «موپرتوئی تا آخر زمین رفت تا چیزی را بیابد که نیوتوننیوتن از پشت میز تحریرش کشف کرده بود.»<ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=196}}</ref>}}<ref dir=ltr>{{harvcolnb | Mazer | 2011 | p=196}}</ref>
هالی همچنین تلاش داشت با مقابلهٔ نسخه‌های بنوموسی، اصفهانی، و شیرازی ''مخروطات'' آپولونیوس را دقیقا «بازسازی» کند و به همین منظور زبان عربی را آموخت. در سال ۱۷۱۰ نسخهٔ هالی از ''مخروطات'' با عنوان ''مقاطع مخروطی آپولونیوس پرگا از نسخ عربی''{{یادچپ|Apollonii Pcrgaei de Sectione Rationie libri duo, ex Arabico verii}} به چاپ رسید. تا زمان ترجمهٔ [[توماس هیت]] از ''مخروطات'' در سال ۱۸۹۶، ترجمهٔ هالی نسخهٔ استاندارد و آموزشی این اثر باقی ماند.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Toomer | 1976 | p=xx-xxiv}}</ref>
 
=== پس از نیوتوننیوتن ===
در دو قرن پس از نیوتون،نیوتن، عمدهٔ پیشرفت‌های مرتبط با مقاطع مخروطی در زمینهٔ [[هندسه تصویری]] صورت گرفت.
[[ژان ویکتور پونسله]] در سال ۱۸۱۳ در جریان [[جنگ‌های ناپلئونی]] در روسیه [[اسیر جنگی]] بود و در زندان رساله‌ای با عنوان «''خواص و ویژگی‌های تصاویر اشکال''»{{یادچپ|Traite des proprietes projectives des figures}} نوشت و در آن برای اولین بار بین ویژگی‌های تصویری (ویژگی‌هایی که پس از تصویر کردن شکل در صفحه‌ای دیگر حفظ می‌شوند) و غیرتصویری تمایز قائل شد.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Coolidge | 1945 | p=46}}</ref>
در ۱۸۲۲ ریاضی‌دان بلژیکی {{پم|جرمینال پیر دندلین|Germinal Pierre Dandelin}} با ابداع {{پم|کره‌های دندلین}} اثبات کرد که بیضی ساخته‌شده با استفاده از تعریف کانونی و بیضی ساخته‌شده با برخورد صفحه و مخروط یکی‌اند.<ref dir=ltr>{{harvcolnb| Lockhart | 2012 | p=144}}</ref>