2014 Исследовательская работа «Математика и поэзия» Работу выполнила ученица 10 «а» класса МБОУ Чалтырской СОШ №1 Григорян Зоя Руководитель – учитель математики Атоян Зоя Борисовна + Есть много свидетельств тому, как искусство вдохновляет человека науки. Более удивительно, что наука так же может быть источником художественного вдохновения. Перелистывая сборники стихов русских поэтов начала прошлого века, я наткнулась на глубокие, и, наверно, не всегда осознанные связи математических образов и поэтического мышления. Это и сподвигло меня на такое необычное исследование. Для любого человека входом в математику является понятие числа. Магия числа широко отражена в искусстве. Но только вслушайтесь в следующие строки Николая Гумилева : А для низкой жизни были числа. Как домашний подъяремный скот, Потому что все оттенки смысла Умное число передает. Наступление на нашу жизнь цифровых устройств необычайно расширило оттенки смысла, передаваемые числами. Оказалось - считать легче, чем измерять, аналоговые устройства стали вытесняться цифровыми; так, вместо громоздких и деформирующих грампластинок мы слушаем музыку на компакт дисках, либо просто скачиваем ее из Всемирной сети. Вот еще стихи о числах: Вам поклоняюсь, вас желаю, числа! Свободные, бесплотные, как тени, Вы радугой связующей нависли К раздумьям с вершины вдохновенья. (Брюсов) Я всматриваюсь в вас, о числа, И вы мне видитесь одетыми в звери, в их шкурах, Рукой опирающимися на вырванные дубы. Вы даруете единство между змееобразным движением Хребта вселенной и пляской коромысла, Вы позволяете понимать века, как быстрого хохота зубы Мои сейчас вещеобразноразверзлился зеницы, Узнать, что будет Я, когда делимое его - единица. (Хлебников) Но поэтические образы идут не только от чисел и цифр - поэты не чуждаются ни буквенных формул, ни интегралов. Вот пара примеров: Я дух механики. Я вещества Во тьме блюду слепые равновесья. Я полюс сфер - небес и поднебесья. Я гений числ. Я счетчик. Я глава. Мне важны формулы, а не слова. (Волошин) Здесь что? Мысль роль мечты играла, Металл ей дал пустой рельеф; Смысл - там, где змеи интеграла Меж цифр и букв, меж dи f! (Брюсов) Марина Цветаева, гуляя с дочерью, нашла "счастливый" листок клевера из четырех лепестков. Позже родились стихи. Мы спим - и вот, сквозь каменные плиты Небесный гость в четыре лепестка. О мир, пойми! Певцом - во сне - открыты Закон звезды и формула цветка. Я не имею понятия, знала ли Цветаева законы Менделя, позволяющие определить частоту появления различных форм цветка, знала ли она про явление филлотактиса, дающее математическое описание расположения листьев и лепестков, и можно только гадать, какие законы знакомы ей - может быть, формула Типиуса-Боде для радиусов орбит Солнечной системы? И если не во сне, то как Вольтер смог предугадать открытие двух спутников Марса ( "Микромегас"), а Андрей Белый - атомную бомбу ("Первое свидание")? Осип Мандельштам написал загадочное восьмистишье: И я выхожу из пространства В запущенный сад величин, И мнимое рву постоянство И самогласье причин. И твой, бесконечность, учебник Читаю один без людей Безлиственный, дикий лечебник, Задачи огромных корней. Не знал же он физику конца 80-х - начала 90-х, для которой "запущенные векторные поля" с трудом раскручиваются с помощью "бесконечномерных линейных пространств" и которой так тяжело рвать причинно-следственные связи! Иначе обстоит дело с ВелимиромХлебниковым - он получил математическое образование, из которого он мог бы почерпнуть сведения о пространствах дробных размерностей, изложенные в данных строчках: О дробных степенях пространства Кто думал по ночам Его, как свое убранство, Я подаю очам. Только в математической литературе пространства дробных размерностей ( так называемые фрактали) появились совсем недавно, через полстолетия после написания этого стихотворения. Валерию Брюсову давно был тесен наш трехмерный мир: Высь, ширь, глубь. Лишь три координаты. Мимо них, где путь? Засов закрыт. С Пифагором слушай сфер сонаты, Атомами дли счет, как Демокрит. Но живут, живут в Nизмереньях Вихрь воль, циклоны мыслей, те, Кем смешны мы с нашим детским зреньем, С нашим шагом по одной черте. Сколько измерений потребует единая теория поля? По одной гипотезе N=26, может быть, и этого мало. Поистине, как сказал Федор Тютчев, Нам не дано предугадать, Как слово наше отзовется. Далее речь пойдет о стихотворных размерах и для содействия легкого понимания постановки ударения , отрывки стихотворений будут отображаться на слайдах, с выделенными соответственно ударными буквами. Общеизвестно, что большинство русских стихов подчиняется силлаботоническому строю. Грубо говоря, это означает, что в каждой строке стихотворения между соседними ударными слогами располагается одно и то же (фиксированное для данного стихотворения) число безударных слогов и первое ударение приходится на один и тот же по порядку слог. Например, в стихах, написанных наиболее распространенным в русской поэзии размером - ямбом - все четные слоги каждой строки должны быть ударны, а нечетные - безударны: ЛюблЮтебЯ, ПетрАтворЕнье... Легко заметить, однако, что сформулированное правило нуждается в уточнениях. Попробуем, например, с его помощью расставить ударения в эталонных строках русского ямба: Мой дЯдясАмыхчЕстныхпрАвил, КогдА не в шУткузАнемОг... Мы наблюдаем сбои в обе стороны: слова мой и не вовсе не получили ударения, а в слове занемог их оказалось два. Если мы продвинемся в чтении "Евгения Онегина" (или "Медного всадника") дальше, то мы увидим, что эти отклонения от правила все же не совсем произвольны. Имеется, в действительности, только одно ограничение. Чтобы его сформулировать, занумеруем в каждой строке слоги по порядку. Тогда если один или более слогов некоторого слова получат четные номера, то среди этих слогов должен присутствовать ударный слог этого слова. Высказывание "стихотворение написано ямбом" в точности означает, что выполнено это условие. Определение размера .Мы постулириуем, что рассматриваемый текст (стихи) разбит на строки, строки разбиты на слова, состоящие из слогов (слова типа "в" и "к" мы игнорируем). Слоги в каждой строчке занумерованы подряд, начиная с первого. Один из слогов каждого слова является ударным. Зафиксируем два натуральных числа nи k≤n и отметим в каждой строке слоги с номерами k, k+n, k+2n, …; эти слоги по определению считаются сильными слогами(n, k)- размера. Говорят, что строка подчиняется (n, k)-размеру, если выполнено следующее условие. Это условие стиховеды часто называют правилом запрета переакцентуации. Оно впервые было четко высказано известным лингвистом Р. Якобсоном в двадцатых годах прошлого века, а затем изучено и развито в стиховедческих работах А.Н. Колмогорова и его учеников. Если некоторое слово содержит хотя бы один сильный слог (n, k)- размера, то и его ударный слог является сильным слогом (n, k)- размера. Другими словами: если ударный слог некоторого слова не является сильным, то это слово вообще не содержит сильных слогов. Например, обсуждавшийся выше ямб – это (2,2)-размер. Стихотворение подчиняется (n, k)- размеру, если каждая его строка подчиняется (n, k)- размеру. При чтении стихотворения сильные слоги выделяются более или менее отчетливыми ударениями. Но подчеркиваю вновь, что не следует путать, и тем более отождествлять сильные и ударные слоги. Сильный слог не обязан быть ударным, а ударный - сильным. Подробнее (n, k)- размерназывается n-сложным размером с k-й сильной долей. Классические размеры. Классическими размерами русской поэзии по определению считаются двусложные и трехсложные размеры. Таким образом, классических размеров пять. Размер (2,1) (2,2) (3,1) (3,2) (3,3) Название Хорей Ямб Дактиль Амфибрахий Анапест Перевод названия ( с греческого) Плясовой ? Палец Двоякократкий Обратный Примеры трех из пяти классических размеров мы можем найти в стихах Пушкина: Ямб: Я помню чудное мгновенье… Еще одно последнее сказанье… Унылая пора, очей очарованье Хорей: Буря мглою небо кроет… Царь с царицею простился… Долго ль мне гулять на свете… Амфибрахий: Сижу за решеткой в темнице сырой… Кавказ подо мною. Один в вышине… Как ныне сбирается вещей Олег… С дактилем нам поможет Лермонтов: Тучки небесные, вечные странники… А у Некрасова мы с легкостью находим образцы всех трехсложных размеров: Дактиль: В мире есть царь, этот царь беспощаден… Дня не проводитМазай без охоты… Амфибрахий: Савраска увяз в половине сугроба… Есть женщины в русских селеньях… Анапест: Выдь на Волгу, чей стон раздается… Что ты жадно глядишь на дорогу… Моя исследовательская работа пришла к концу. Проблема, вставшая перед нами, напомним его содержание «Могут ли люди с математическим мышлением прочувствовать то же, что и гуманитарии?» Думаю, все, что я привела выше всецело доказало ошибочное заявление. Закончу свою работу словами великого математика Вейерштрасса: «Нельзя быть настоящим математиком, не будучи немного поэтом».