Return to Video

ทำความเข้าใจกับจำนวนอตรรกยะ - กาเนช ไพย์ (Ganesh Pai)

  • 0:07 - 0:09
    เช่นเดียวกับฮีโร่มากมายในเทพนิกายกรีก
  • 0:09 - 0:14
    นักปราชญ์นามฮิปปาซุส (Hippasus)
    ถูกลงโทษอย่างร้ายแรงโดยเทพเจ้า
  • 0:14 - 0:16
    แต่ว่าเขาทำอะไรผิดหรือ
  • 0:16 - 0:17
    เขาฆ่าคนหรือเปล่า
  • 0:17 - 0:19
    หรือไปขัดขวางพิธีกรรมศักดิ์สิทธิ์เข้า
  • 0:19 - 0:24
    ไม่หรอก ความผิดของเขาก็คือ
    การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์
  • 0:24 - 0:27
    การค้นพบจำนวนอตรรกยะ
  • 0:27 - 0:30
    ฮิปปาซุสเป็นสมาชิกของกลุ่ม
    ที่ชื่อว่านักคณิตศาสตร์ พิธากอเรียน
  • 0:30 - 0:33
    พวกเขาเคารพนับถือในตัวเลข
  • 0:33 - 0:35
    สุภาษิตของพวกเขาที่ว่า "ทุกสิ่งคือจำนวน"
  • 0:35 - 0:39
    เสนอว่าจำนวน
    เป็นโครงสร้างพื้นฐานของจักรวาล
  • 0:39 - 0:43
    และเชื่อว่าทุกสิ่งทุกอย่าง
    ตั้งแต่จักรวาลวิทยาและอภิปรัชญา
  • 0:43 - 0:46
    ไปจนถึงดนตรีและหลักจริยธรรม
    ล้วนก็เป็นไปตามกฎที่อยู่ชั่วนิรันดร์
  • 0:46 - 0:50
    ซึ่งสามารถอธิบายได้
    ด้วยเศษส่วนของจำนวน
  • 0:50 - 0:53
    ดังนั้น ไม่ว่าจำนวนใด ๆ ก็สามารถ
    ถูกเขียนให้ในรูปของเศษส่วนได้
  • 0:53 - 0:56
    5 คือ 5 ส่วน 1
  • 0:56 - 0:59
    0.5 คือ 1 ส่วน 2
  • 0:59 - 1:01
    แบบนี้ต่อไปเรื่อย ๆ
  • 1:01 - 1:08
    แม้แต่ทศนิยมซ้ำที่มีตัวเลขไม่รู้จบเช่นนี้
    ก็ยังสามารถแสดงได้ในรูป 34 ส่วน 45
  • 1:08 - 1:11
    ปัจจุบันเราเรียกเลขทั้งหมดเหล่านี้ว่า
    จำนวนตรรกยะ
  • 1:11 - 1:16
    แต่ฮิปปาซุสได้ค้นพบตัวเลขหนึ่ง
    ซึ่งขัดกับกฎตายตัวนี้
  • 1:16 - 1:19
    ตัวเลขซึ่งไม่ควรจะมีอยู่จริง
  • 1:19 - 1:21
    ปัญหานี้เริ่มจากรูปร่างทั่ว ๆ ไป
  • 1:21 - 1:25
    สี่เหลี่ยมจตุรัสที่แต่ละด้านยาวหนึ่งหน่วย
  • 1:25 - 1:27
    ตามทฤษฎีของพิธากอรัส
  • 1:27 - 1:30
    ความยาวของเส้นทแยงมุมของรูปนี้
    ควรมีค่าเท่ากับรากที่สองของสอง
  • 1:30 - 1:36
    แต่ถึงจะแล้ว ฮิปปาซุสก็ไม่สามารถ
    เขียนมันให้อยู่ในรูปเศษส่วนได้
  • 1:36 - 1:40
    แทนที่จะยอมแพ้ เขาตัดสินใจ
    ที่จะพิสูจน์ว่ามันเป็นไปไม่ได้
  • 1:40 - 1:44
    ฮิปปาซุสเริ่มจากการสมมติว่า
    แนวคิดของพิธากอเรียนคือสิ่งที่ถูกต้อง
  • 1:44 - 1:49
    คือรากที่สองของสองสามารถถูกเขียน
    ออกมาในรูปเศษส่วนของจำนวนเต็มสองจำนวนได้
  • 1:49 - 1:53
    เขาตั้งชื่อจำนวนเต็มสมมติทั้งสองว่า
    p และ q
  • 1:53 - 1:56
    และสมมติให้เศษส่วนนี้
    ลดอยู่ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดของมัน
  • 1:56 - 2:00
    ซึ่ง p และ q จะไม่มีตัวประกอบร่วมกัน
  • 2:00 - 2:03
    และเพื่อที่จะพิสูจน์ว่า
    รากที่สองของสองไม่ใช่จำนวนตรรกยะ
  • 2:03 - 2:08
    ฮิปปาซุสจะต้องแสดงให้ได้ว่า
    p และ q ไม่มีอยู่จริง
  • 2:08 - 2:11
    เขาจึงคูณทั้งสองข้างของสมการนี้ ด้วย q
  • 2:11 - 2:13
    และใส่ยกกำลังสองทั้งสองข้าง
  • 2:13 - 2:15
    ซึ่งทำให้ได้สมการออกมาเป็นดังนี้
  • 2:15 - 2:19
    การคูณจำนวนใด ๆ ด้วย 2
    จะทำให้จำนวนนั้นเป็นเลขคู่
  • 2:19 - 2:22
    ฉะนั้น p ยกกำลัง 2 ก็ควรจะเป็นเลขคู่ด้วย
  • 2:22 - 2:25
    ซึ่งนั่นจะไม่เป็นจริง
    ถ้าหาก p เป็นเลขคี่อยู่แล้ว
  • 2:25 - 2:28
    เพราะเลขคี่ใด ๆ เมื่อคูณด้วยตัวเองเข้าไป
    ก็ยังได้ผลเป็นเลขคี่อยู่ดี
  • 2:28 - 2:31
    ฉะนั้น p จึงเป็นเลขคู่เช่นกัน
  • 2:31 - 2:36
    ดังนั้น p จึงสามารถถูกแสดงในรูป 2a
    เมื่อ a เป็นจำนวนเต็ม
  • 2:36 - 2:39
    แทนที่มันเข้าไปในสมการ
    และทำให้เป็นขั้นต่ำ
  • 2:39 - 2:43
    จะได้ q ยกกำลังสอง เท่ากับ
    สอง a ยกกำลังสอง
  • 2:43 - 2:47
    อีกครั้งหนึ่ง เมื่อนำ 2 คูณ จำนวนใด ๆ
    จะได้ผลลัพธ์เป็นเลขคู่
  • 2:47 - 2:50
    ฉะนั้น q ยกกำลัง 2 ก็ต้องเป็นเลขคู่
  • 2:50 - 2:52
    และ q เองก็ต้องเป็นเลขคู่เช่นกัน
  • 2:52 - 2:54
    นั่นทำให้ทั้ง p และ q ต่างก็เป็นเลขคู่
  • 2:54 - 2:58
    แต่หากว่าสิ่งดังกล่าวเป็นจริง
    สองจำนวนนี้ก็จะมีตัวประกอบร่วมเป็น 2
  • 2:58 - 3:01
    ซึ่งมันจะไปขัดกับข้อกำหนดเบื้องต้น
  • 3:01 - 3:05
    และนี่คือวิธีที่ฮิปปาซุสสรุปได้ว่า
    เศษส่วนดังกล่าวนี้ไม่มีอยู่จริง
  • 3:05 - 3:07
    เราเรียกมันว่า การพิสูจน์โดยข้อขัดแย้ง
  • 3:07 - 3:08
    และตามตำนานกล่าวว่า
  • 3:08 - 3:11
    เทพเจ้าไม่ได้พอใจนักที่โดนหักล้าง
  • 3:11 - 3:15
    ที่น่าสนใจก็คือ ถึงแม้เราจะไม่สามารถ
    เขียนจำนวนอตรรกยะ
  • 3:15 - 3:17
    ในรูปเศษส่วนของจำนวนเต็มไม่ได้
  • 3:17 - 3:21
    มันเป็นไปได้ที่จะหาตำแหน่ง
    บนเส้นจำนวนได้อย่างแน่นอน
  • 3:21 - 3:22
    อย่างเช่น รากที่ 2
  • 3:22 - 3:28
    ที่เราต้องทำก็คือวาดสามเหลี่ยมมุมฉาก
    ที่มีทั้งสองด้านยาวหนึ่งหน่วย
  • 3:28 - 3:33
    ด้านตรงข้ามมุมฉากจะยาวเท่ากับรากที่สอง
    ซึ่งสามารถทบลงมาบนเส้นจำนวนได้
  • 3:33 - 3:35
    แล้วเราก็สร้างสามเหลี่ยมุมฉากรูปใหม่
  • 3:35 - 3:38
    โดยใช้มันเป็นความยาวฐาน
    และให้ความสูงเป็นหนึ่งหน่วย
  • 3:38 - 3:41
    จะได้ด้านตรงข้ามมุมฉากที่มีความยาว
    เท่ากับรากที่สองของสาม
  • 3:41 - 3:44
    ซึ่งสามารถทบลงมา
    วางบนเส้นจำนวนได้เช่นกัน
  • 3:44 - 3:49
    สิ่งสำคัญก็คือ ทศนิยมและเศษส่วน
    เป็นวิธีเดียวที่จะแสดงค่าของจำนวน
  • 3:49 - 3:53
    รากที่สองของสองคือความยาวด้านตรงข้าม
    ของสามเหลี่ยมมุมฉาก
  • 3:53 - 3:55
    ที่มีด้านประกอบยาวหนึ่งหน่วย
  • 3:55 - 3:58
    จำนวนอตรรกยะ pi ที่โด่งดังก็เช่นกัน
  • 3:58 - 4:01
    มันจะมีค่าเท่ากับสิ่งที่มันแสดงถึงเสมอ
  • 4:01 - 4:05
    นั่นก็คือเศษส่วนของเส้นรอบวง
    กับเส้นผ่านศูนย์กลาง
  • 4:05 - 4:08
    จำนวนโดยประมาณ อย่าง 22 ส่วน 7
  • 4:08 - 4:14
    หรือ 355 ส่วน 113
    ต่างก็ไม่ได้มีค่าเท่ากับ pi ทีเดียว
  • 4:14 - 4:16
    เราไม่มีทางรู้เลยว่าอะไรเกิดขึ้นฮิปปาซุส
  • 4:16 - 4:21
    แต่สิ่งที่เรารู้ก็คือ การค้นพบของเขา
    ได้ปฏิวัติวงการคณิตศาสตร์
  • 4:21 - 4:25
    ฉะนั้น ไม่ว่าตำนานจะบอกเราว่าอย่างไร
    จงอย่ากลัวที่จะสำรวจสิ่งที่เป็นไปไม่ได้
Title:
ทำความเข้าใจกับจำนวนอตรรกยะ - กาเนช ไพย์ (Ganesh Pai)
Speaker:
กาเนช ไพย์ (Ganesh Pai)
Description:

พบกับบทเรียนฉบับเต็มได้ที่: http://ed.ted.com/lessons/making-sense-of-irrational-numbers-ganesh-pai

เช่นเดียวกับฮีโร่มากมายในเทพนิยายกรีก ลือกันว่านักปรัชญานามฮิปปาซุสถูกลงโทษอย่างร้ายแรงโดยเทพเจ้า แต่แต่เขาทำอะไรผิดหรือ เขาฆ่าคนหรือเปล่า หรือไปขัดขวางพิธีกรรมศักดิ์สิทธิ์เข้า ไม่หรอก ความผิดของเขาคือการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ในสิ่งที่ไม่เคยพิสูจน์ได้ กาเนช ไพย์ (Ganesh Pai) อธิบายถึงประวัติศาสตร์และคณิตศาสตร์เบื้องหลังจำนวนอตรรกยะ

บทเรียนโดย Ganesh Pai แอนิเมชันโดย Anton Trofimov

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:41

Thai subtitles

Revisions