субота, 5. јануар 2013.

Ојлер




Леонард Ојлер
Биографија

1                               Детињство и младост:
Ојлер је рођен у Базелу, као прво дете Паула Ојлера, свештеника Реформаторске цркве, и Маргарите Брукер, која је такође потекла из свештеничке породице. Имао је две млађе сестре, Ану Марију и Марију Магдалену. Убрзо по Ојлеровом рођењу, породица се из Базела преселила у Риен, где ће Леонард провести већи део свог детињства. Паул Ојлер је био пријатељ са породицом Бернули, што је омогућило да Јохан Бернули, који је у своје време сматран за најважнијег европског математичара, изврши значајан утицај на младог Ојлера.
Ојлерово рано формално образовање је започело у Базелу, где је послат да живи са својом баком по мајци. Са тринаест година се уписао на Универзитет у Базелу, а 1723. године је дипломирао са радом у коме је упоређивао филозофију Декарта са филозофијом Исака Њутна. У исто време је суботом поподне ишао на часове код Јохана Бернулија, који је брзо утврдио да његов нови ученик има невероватан таленат за математику. У то време Ојлер је изучавао теологију, грчки и хебрејски језик, да би, на инсистирање свога оца, постао свештеник. Међутим, Јохан Бернули је убедио Паула Ојлера да је његов син предодређен да постане велики математичар.
Ојлер је 1726. године завршио своју докторску тезу о ширењу звука, под називом О звуку (De Sono) а већ 1727. године учествовао је на такмичењу које је организовала Француска академија наука. Те године наградни проблем париске академије био је да се пронађе најбоље место за постављање јарбола на броду. Освојио је друго место, а награду је добио Пјер Бугер, човек који је данас познат као „конструктор ратне морнарице“. Ојлер је касније постао добитник ове престижне годишње награде дванаест пута у својој каријери.

2.    Санкт Петербург
Управо у то време, Данијел и Николаус Бернули, Јоханови синови, радили су на Царској руској академији наука у Санкт Петербургу. Николаус је умро од запаљења слепог црева у јулу 1726. године, после годину дана проведених у Русији. Када је на његову позицију на математичко-физичком одсеку прешао Данијел, кандидат за упражњено место на одсеку за психологију је, на Данијелову препоруку, постао управо Ојлер. У новембру 1726. године Ојлер је жудно прихватио понуду, али је одложио путовање за Санкт Петербург да би безуспешно конкурисао за место професора физике на Универзитету у Базелу. Петербуршка академија наука (рус. Петербургская академия наук), коју је основао Петар Велики, била је замишљена као средство којим би се побољшало руско образовање и превазишао научни јаз који је постојао између Русије и Западне Европе. Због тога је она била посебно привлачна за учене странце попут Ојлера. Академија је располагала огромним финансијским изворима и богатом библиотеком која је створена из приватних библиотека самог Петра Великог и руског племства. Врло мало студената је имало част да похађа Академију, да би се универзитетским професорима олакшао терет предавања, а посебно се инсистирало на истраживачком раду захваљујући времену и слободи које су запослени имали на располагању да би могли да се посвете решавању научних питања.
Ојлер је допутовао у руску престоницу 17. маја 1727. године, истог дана када је умрла Катарина I, која је водила рачуна о Академији настављајући замисао свог покојног супруга, Петра Великог. Руско племство, које је ојачало ступањем на власт дванаестогодишњег Петра II, било је сумњичаво по питању странаца који су били запослени на Академији, а на њу су гледали као на непотребан луксуз, па су у неколико наредних месеци почели да ускраћују финансијска средства и да индиректно утичу на научнике са стране да напуштају Русију. У таквом тренутку, због забуне у вези позиције на коју је примљен, Ојлер је добио посао у математичком одсеку, након што је замало, у очају због развоја ситуације, постао поручник у ратној морнарици. Ојлер је у Санкт Петербургу становао са Данијелом Бернулијем, са којим је често блиско сарађивао. Темељно је савладао руски и решио да се скраси у Санкт Петербургу. Нашао је себи додатни посао, запосливши се као лекар у руској морнарици.
Услови су се незнатно побољшали након смрти Петра II, па је Ојлер брзо напредовао, те био постављен за професора физике 1731. године. Две године касније, Данијел Бернули, коме је било доста цензуре и непријатељстава са којима се сусретао у Санкт Петербургу, отпутовао је за Базел, а Ојлер га је наследио као руководилац одсека за математику.
У то време тежиште Ојлерове делатности постаје рад на географским картама, као последица прихватања задатка да се на основу постојећих карата руских губернија састави мапа целе Русије. Због великих неслагања са једним од академика који је учествовао у пројекту, а врло вероватно и због свог здравља, Ојлер се 1740. године повлачи и престаје да се бави картографијом.
Ојлер се оженио Катарином Гсел (Katharina Gsell), кћерком сликара кога је Петар Велики довео у своју службу из Холандије, 7. јануара 1734. године. Млади пар је живео у кући на обали реке Неве. Имали су тринаесторо деце, од којих је осморо умрло још у детињству.

3.    Берлин
Забринут константним немирима у Русији, Ојлер је прихватио позив Фридриха Великог да пређе на Берлинску академију. Напустио је Санкт Петербург 19. јуна 1741. године, и следећих двадесет пет година живео је у Берлину. Као шеф одсека за математику, Ојлер се бавио решавањем најразличитијих проблема: водио је рачуна о опсерваторији и ботаничкој башти, бирао је особље, бавио се разним финансијским питањима, и био одговоран за објављивање календара и географских карата које су биле солидан извор прихода за Академију. Као члан управног одбора Академије водио је рачуна о библиотеци и објављивању научних радова, а поред тога, био је и државни саветник за игре на срећу, осигурања и пензионе фондове.  Поред свега тога, у наведеном периоду написао је преко 380 математичких радова, а, између осталог, објавио је и два своја најпознатија дела: Увод у анализу бесконачних величина (Introductio in analysin infinitorum, 1748) и Диференцијални рачун (Institutiones calculi differentialis cum eius usu in analysi finitorum ac doctrina serierum, 1755).
Један од задатака које је Фридрих Велики поставио Ојлеру био је да подучава његову нећаку, принцезу од Анхалт-Десауа (Anhalt-Dessau). Ојлер је у периоду 1760 — 1761 написао преко 200 писама која су касније сакупљена и објављена у књизи под називом Писма једној немачкој принцези, преведеној на седам језика. У својим писмима, Ојлер се бавио различитим темама, највише из области физике и математике, али је ово згодан материјал и за истраживање Ојлерове личности и његових религиозних убеђења. Књига је постала популарнија од било ког његовог математичког дела, и објављивана је широм Европе и у САД, што је доказ да је Ојлер имао способност успешног представљања научних тема широкој публици, особину која се ретко среће код врхунских научника посвећених истраживачком раду.
Упркос свом неизмерном доприносу угледу Берлинске академије, Ојлер је био принуђен да напусти пруски двор, делимично због сукоба са личношћу Фридриха Великог, који је сматрао математичара недовољно мудрим у поређењу са кругом филозофа који су били доведени на Академију. Један од тих филозофа је био Волтер, који је имао истакнуту позицију у краљевом друштву. На другој страни, као његова директна супротност се налазио Ојлер, једноставан, вредан и религиозан човек, са врло конвенционалним уверењима и укусом. Са својим прилично слабим познавањем реторике, и тенденцијом да дискутује о стварима о којима није много знао, често је био мета Волтерових досетки.
Фридрих је, такође, био разочаран Ојлеровим практичним инжењерским способностима: “Желео сам водене прскалице у својој башти: Ојлер је израчунао снагу потребну точковима да подигну воду у резервоар, одакле је, помоћу канала, требало да у млазевима полива Сансуси. Направа је била конструисана геометријски и није могла да подигне гутљај воде на ближе од педесет корака до резервоара. Таштина над таштинама! Таштина геометрије!“

4.    Губитак вида
Ојлеров вид се погоршавао са годинама. Три године након што је боловао од прехладе која је замало завршила смртним исходом, 1735. године скоро потпуно је ослепео на десно око, али је волео да сматра да је то била последица напорног рада на прављењу мапа за Петербуршку академију. Ојлеров вид на том оку се толико погоршао током његовог боравка у Берлину, да му се Фридрих обраћао са Киклопе. Три деценије касније, 1766. године, лево око му је оболело од катаракте, што га је довело до потпуног слепила у року од неколико недеља по постављању дијагнозе. Чак ни то није умањило његову продуктивност, пошто је своје слепило превазишао фотографским памћењем и изванредном способношћу менталног рачунања. Сматра се да је могао да рецитује цео текст Вергилијеве Енеиде, као и да наведе за сваку страницу којим стихом почиње и завршава. Према Де Кондорсеу, једном приликом је решио дилему своја два студента који су, сабирајући сложени конвергентан ред за конкретну вредност променљиве добили разлику на парцијалној суми седамнаест првих чланова која се налазила на петнаестој децимали, тако што је у глави израчунао тражени збир. Касније се испоставило да је био у праву. Слепи Ојлер је наставио са радом заменивши писање диктирањем, а његова продуктивност се повећала - 1775. године у просеку је сваке седмице завршавао ново дело.

5.    Повратак у Русију
По доласку на престо Катарине Велике ситуација у Русији се знатно побољшала, и Ојлер је 1766. године прихватио позив да се врати на Петербуршку академију. Његов други боравак у Русији је био обележен са неколико трагедија. У пожару је 1771. године изгорела Ојлерова кућа, а да није било његовог верног слуге, Швајцарца Петера Грима (по неким изворима Гримона) који је изнео свог господара из ватрене стихије на леђима, тај инцидент би се завршио фатално по самог Ојлера. Пет година касније, после више од четири деценије брака, умрла је Ојлерова жена. Већ следеће године поново се оженио, овога пута са Катаринином полусестром Саломе Абигајл Гсел (Salome Abigail Gsell).
Ојлер је умро 18. септембра 1783. године у Санкт Петербургу, након што је доживео мождани удар. Сахрањен је поред своје прве жене на лутеранском гробљу које се налазило на острву Васиљевски. Ово гробље су уништили Совјети након што су Ојлерове остатке преместили у православни манастир Александра Невског.
Сећање на Ојлера је за француску Академију написао француски математичар и филозоф Маркиз де Кондорсе, а биографију и списак његових дела, саставио је Николас фон Фус (Nikolaus von Fuss), Ојлеров зет и секретар тадашње Царске академије наука и уметности. Кондорсе је приметио:
“…il cessa de calculer et de vivre — … престао је да рачуна и да живи.”

Ојлерови доприноси математици
Ојлер се бавио скоро свим областима математике: геометријом, анализом, тригонометријом, алгебром, теоријом бројева, као и физиком континуума, лунарном теоријом и другим областима физике. Издваја се у историји математике као врло оригинална и значајна личност, а његово име је повезано са великим бројем математичких појмова.

1.    Математичка нотација
Ојлер је у математичку нотацију увео неколико конвенција које је популарисао кроз своје бројне и широко распрострањене уџбенике. Увео је појам функције и први је употребио ознаку f(x) за функцију f примењену на аргумент x. Поред тога, увео је модеран запис тригонометријских функција, слово е као ознаку за основу природног логаритма (данас познату и као Ојлеров број), грчко слово Σ за означавање сумирања и слово  за означавање имагинарне јединице. Такође је користио грчко слово π да означи однос обима и полупречника круга, иако то није била оригинално његова идеја.

2.    Математичка анализа
У 18. веку математичка истраживања су била усредсређена на област анализе, а чланови породице Бернули, који су били блиски пријатељи породице Ојлер, су били заслужни за већи део раних открића на овом пољу. Захваљујући њиховом утицају, Ојлер се фокусирао на изучавање математичке анализе. Иако неки његови докази по савременим стандардима математичке строгости нису прихватљиви,  његове идеје су утрле пут многим значајним достигнућима.
Ојлер је познат по великом доприносу развоју степених редова, приказивању функција у облику збира бесконачно много сабирака, као што је
 и њиховој честој употреби.
Значајно Ојлерово откриће је развој броја e и инверзне тангенсне функције у степени ред. Његова слободна употреба (која је по савременим стандардима и технички некоректна) степених редова омогућила му је да реши чувени Базелски проблем 1735. године:
Ојлер је увео употребу експоненцијалне функције и логаритама у аналитичке доказе. Открио је начин да изрази различите логаритамске функције помоћу степених редова, и успешно је дефинисао логаритме негативних и комплексних бројева, чиме је проширио домен математичке примене логаритама. Такође је дефинисао експоненцијалну функцију за комплексне бројеве и открио њену везу са тригонометријским функцијама. За произвољан реалан број φ, према Ојлеровој формули, важи једнакост
Посебан случај те формуле, који се добија за вредност  познат као Ојлеров идентитет,
се у књизи Ричарда Фејнмана сматра за „најзначајнију математичку формулу“, зато што у једном изразу, уз коришћење операција сабирања, множења и степеновања наводи пет важних математичких константи 0, 1, e, i и π . Читаоци часописа Математикал интелиџенсер (Mathematical Intelligencer) су 1988. године овај идентитет прогласили за најлепшу математичку формулу свих времена.  Занимљиво је да су се међу пет првопласираних формула на том гласању нашле чак три које је открио Ојлер.
Између осталог, Ојлер је разрадио теорију виших трансцеденталних функција уводећи гама-функцију и нову методу за решавање једначина четвртог степена. Откривши начин да израчуна интеграл са комплексним границама наговестио је развој модерне комплексне анализе. Зачео је функционалну анализу, и дао чувену Ојлер-Лагранжову формулу.
Ојлер је био први математичар који је користио аналитичке методе за решавање проблема теорије бројева. На тај начин је ујединио две различите математичке гране и увео нову област истраживања, аналитичку теорију бројева. У процесу заснивања новог поља, Ојлер је створио теорију хипергеометријских редова, хиперболичних тригонометријских функција и аналитичку теорију верижних разломака. Доказао је да простих бројева има бесконачно много користећи дивергентност хармонијског реда, и употребљавао је аналитичке методе да би дошао до одређених сазнања о начину на који су прости бројеви распоређени у скупу природних бројева. Ојлерови доприноси на овом пољу су омогућили да се открије Теорема о простим бројевима.
 
Ојлерова нотација је јако блиска савременој.                            Геометријска интерпретација Ојлерове
Одломак из Диференцијалног рачуна,                                          формуле .
објављеног 1755. године.

3.    Теорија бројева
Ојлеров интерес за теорију бројева потакао је Кристијан Голдбах, његов пријатељ са Петербуршке академије. Доста његових раних радова из ове области је било засновано на делима Пјера Ферма - Ојлер је развио неке његове идеје и оповргао неколико хипотеза.
Ојлер је повезао природу појављивања простих бројева са идејама математичке анализе. Дошао је до доказа да сума реципрочних вредности простих бројева дивергира, при чему је открио везу између Риманове зета-функције и простих бројева, данас познату као Ојлерова формула за Риманову зета-функцију.
Ојлер је доказао Њутнове идентитете, Малу Фермаову теорему, Фермаову теорему о збиру два квадрата, и дао је значајан допринос Лагранжовој теореми о четири квадрата. Поред тога, увео је функцију φ(n) која даје број свих позитивних целих бројева мањих од целог броја n који су са њим узајамно прости. Коришћењем особина ове функције, уопштио је Малу Фермаову теорему, а тај резултат је данас познат као Ојлерова теорема. Значајно је допринео разумевању савршених бројева, који су фасцинирали математичаре још од времена Еуклида, направио је известан прогрес ка формулисању Теореме о простим бројевима, и поставио је хипотезу која је касније доказана као Закон квадратних реципроцитета. Данас се ти концепти сматрају основним теоремама теорије бројева, а Ојлер је својим идејама указао на пут којим је касније кренуо Карл Фридрих Гаус.
До 1772. године, Ојлер је показао да је 231 − 1 = 2.147.483.647 Мерсенов прост број. То је био највећи познати прост број све до 1867. године.

4.    Теорија графова
Ојлер је 1736. године решио проблем познат као Седам мостова Кенигсберга. Главни град Пруске, Кенигсберг, данас Калињинград, налазио се на реци Прегел, и његова територија је обухватала и два велика острва на реци која су била повезана са остатком града и међусобно помоћу седам мостова. Поставило се питање да ли је могуће поћи из једне тачке и, вратити се у њу тако да се сваки мост пређе тачно једном. То под задатим условима није могуће, што значи да не постоји Ојлеров пут. Ово решење се сматра првом теоремом теорије графова, односно теорије планарних графова.
Формула која повезује број темена (V), ивица (E) и страна (F) конвексног полиедра, , такође је Ојлерова заслуга.  Константа која се појављује у наведеној формули је позната као Ојлерова карактеристика графа или било ког другог математичког објекта, и у блиској је вези са његовим родом.  Изучавање и генерализација наведене формуле које су обавили Коши  и Л'Улије , су били основа за заснивање топологије.

5.    Аналитичка геометрија
Ојлеров допринос аналитичкој геометрији се састоји у формулацији једначина које описују купу, ваљак, и различите ротационе површи. Поред тога, показао је да се најкраће растојање између две тачке на закривљеној површи претвара у дуж уколико се та површ пројектује на раван. Први је проучавао све криве заједно, без посебне наклоности према коникама и темељно се бавио кривама које генеришу трансцеденталне функције (нпр. синусоида).
Написао је и значајан рад о класификацији кривих и површи. У Уводу у анализу бесконачних величина се налази комплетна и исцрпна дискусија о поларним координатама које су дате у савременом облику. Због тога се грешком, чак и данас, често наводи да је Ојлер увео у употребу ту нотацију.
Доказао је и неколико теорема опште геометрије, између осталих и тврђење да тежиште, ортоцентар и центар описаног круга троугла увек припадају једној правој. Њему у част, та права је названа Ојлеровом.

6.    Примењена математика

Нека од Ојлерових значајних достигнућа укључују решавање реалних проблема аналитичким методама, и описивање многобројних примена Бернулијевих бројева, Фуријеових редова, Венових дијаграма, Ојлерових бројева, константи e и π, верижних разломака и интеграла. Начинио је целину од Лајбницовог диференцијалног рачуна и Њутнове методе флуксија, и развио је апарат који је олакшао примену математичке анализе на физичке проблеме. Направио је велике кораке у побољшању нумеричке апроксимације интеграла, тако што је у употребу увео такозване Ојлерове апроксимације, међу којима су најзначајније Ојлерова метода и Ојлер-Маклоренова формула. Олакшао је употребу диференцијалних једначина уводећи такозвану Ојлер-Маскеронијеву константу:
Лапласове речи “Читајте Ојлера, читајте Ојлера, то је наш заједнички учитељ.” најбоље показују Ојлеров утицај на математику.

7.    Теорија музике
Међу мање познатим Ојлеровим доприносима налази се покушај формулисања теорије музике у потпуности заснован на математичким идејама, који је направио написавши 1739. године Tentamen novae theoriae musicae, а затим и бројна друга дела са надом да може да прикључи теорију музике математици. Ојлер се тим својим настојањима прикључио тренду који су покренули Марин Мерсен и Рене Декарт, а који ће наставити Жан Даламбер, Херман фон Хелмхолц и други.
У свом Сећању на Леонарда Ојлера, његов помоћник, Николас Фус окарактерисао је наведени трактат као:
“Озбиљно дело, препуно нових идеја које су представљене са оригиналне тачке гледишта, али дело које није доживело значајну популарност зато што садржи превише геометрије за музичаре, и превише музике за математичаре.“

8.    Физика и астрономија
И на пољу физике Ојлер је оставио траг, кроз откриће Ојлер-Бернулијеве једначине. Поред тога што је успешно примењивао своје аналитичке методе на проблеме класичне механике, истим техникама се служио и при решавању астрономских проблема. За своја достигнућа на том пољу добио је неколико награда париске Академије наука. Између осталог, са великом тачношћу је одређивао орбите комета и других небеских тела, разумевајући њихову природу, и рачунајући паралаксу сунца. Његова израчунавања су допринела развоју тачних таблица географских дужина.
Између осталог, Ојлер је дао значајан допринос и на пољу оптике. Није се слагао са Њутновом теоријом светлости изложеном у делу Оптика (Opticks), која је у то време била преовлађујућа. Својим радом на ту тему из 1740. године помогао је да Таласна теорија светлости коју је предложио Кристијан Хајгенс постане доминанатан начин размишљања, до развоја Квантне теорије светлости.

9.    Логика
Ојлеру се приписује да је користио затворене криве да илуструје силогистичко закључивање (1768). Такви дијаграми су данас познати као Ојлерови дијаграми.

Лична филозофија и верска убеђења

Леонард Ојлер и Данијел Бернули су били противници Лајбницовог монизма и филозофије Кристијана Волфа. Ојлер је инсистирао на чињеници да је знање, између осталог, засновано на прецизним квантитативним законима, што монизам и Волфова наука нису могли да потврде. Могуће је да су Ојлерове религиозне склоности такође имале ослонац у његовом презирању догми; ишао је тако далеко да је прогласио Волфове идеје „неверничким и атеистичким“. 
До већег дела онога што је данас познато у вези са Ојлеровим религиозним убеђењима може се доћи читањем његових Писама једној немачкој принцези и једног ранијег дела, Одбрана божанског Откровења од приговора слободних мислилаца (Rettung der Göttlichen Offenbahrung Gegen die Einwürfe der Freygeister). Ова дела приказују Ојлера као непоколебљивог хришћанина и богонадахнуту особу.
У време свог боравка у Берлину, Ојлер је сваке вечери окупљао породицу да би заједно прочитали једно поглавље из Библије и помолили се, док је на другој страни, дане проводио на двору Фридриха Великог на коме је, према Маколеју,
“главна тема разговора била апсурдност постојања свих познатих религија”
Према једној познатој причи, инспирисаној Ојлеровим расправама са световним филозофима око религиозних тема, у време његовог другог боравка у Санкт Петербургу, у посети двору Катарине Велике се налазио француски филозоф Дени Дидро. Како су Дидроови аргументи у корист непостојања Бога почели знатно да утичу на Катаринине дворане, царица је замолила Ојлера да обузда ветропирастог госта. По договору, Дидроу је речено да Ојлер поседује алгебарски доказ о постојању Бога, и Француз је пристао да га пред целим двором саслуша. Ојлер је врло самоуверено иступио према филозофу изговоривши реченицу:
“Господине, , значи да Бог постоји; одговорите!”
Дидро је занемео док су га, као реакција, засипале салве смеха присутних дворана. Како му је математика била слаба страна, Ојлерова тврдња је деловала истинито и није могао да је побије. Понижен, затражио је од Катарине дозволу да се одмах врати у Француску, а она му је врло благонаклоно то и допустила. Међутим, колико год ово био занимљив догађај, велика је вероватноћа да није истинит, с обзиром да је Дидро био способан математичар, који је чак објавио неколико математичких рукописа.

Изабрана дела

Механика, или наука о кретању изложена аналитички (Mechanica, sive motus scientia analytica exposita, 1736) — Ојлер је у овом уџбенику представио Њутнову динамику материјалне тачке помоћу аналитичких метода излагања.
Покушај заснивања нове теорије музике (Tentamen novae theoriae musicae, 1739)
Дисертација о магнету (Dissertatio de magnete, 1743)
Методе за налажење кривих линија које поседују особине максимума или минимума (Methodus inveniendi lineas curvas maximi minimive proprietate gaudentes, 1744) — прва књига у којој је објављен варијациони рачун. Ту се још могу наћи и докази да су катеноид и прави хеликоид минималне површи.
Увод у анализу бесконачних величина (Introductio in analysin infinitorum, 1748) — у два тома ове књиге Ојлер се бавио веома различитим темама, између осталог, теоријом бесконачних редова, заснивањем тригонометријских величина као количника, аналитичком геометријом кроз разматрање фамилија кривих и површи преко њихових алгебарских једначина, алгебарском теоријом елиминације, зета-функцијом и њеном везом са простим бројевима и разлагањем бројева на сабирке. Овде се може наћи Ојлерова формула, и представљање функција ,  и  помоћу бесконачних редова.
Диференцијални рачун (Institutiones calculi differentialis, 1755)
Теорија кретања чврстих тела (Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum, 1765) — аналитичко излагање механике чврстих тела. Између осталог, овде се налазе и Ојлерове једначине за тела која ротирају око тачке.
Интегрални рачун (Institutiones calculi integralis, 1768 — 1774) — написавши три тома, у овој књизи Ојлер је изложио елементарни диференцијални и интегрални рачун, теорију диференцијалних једначина које је класификовао у „линеарне“, „егзактне“ и „хомогене“, Тејлорову теорему и њене многобројне примене и гама и бета-функцију.
Писма једној немачкој принцези ( Lettres à une Princesse d'Allemagne, 1768 — 1772)
1. Први том
2. Други том
3. Трећи том
Диоптрика (Dioptrica, 1769 — 1771) — излагање теорије преламања зрака кроз систем сочива.
Потпуни увод у алгебру (Vollständige Anleitung zur Algebra, 1770) (француско издање, енглески превод из 1822. године) — уџбеник алгебре који се завршава са једначинама трећег и четвртог степена.
Теорија кретања месеца (Theoria motuum lunae, 1772)
Теорија кретања планета и комета (Theoria motus planetarum et cometarum, 1774) — дело које се бави небеском механиком.

Талес


~ ТАЛЕС ~

 (624. п.н.е. – 547. п.н.е.)

~ БИОГРАФИЈА ~

Θαλς Μιλήσιος
(Талес из Милета)

Био је активан као математичар и као државник, важио је у старом веку за првог јонског свестрано образованог природног филозофа кога су убрајали међу Седам мудраца. Он је први покушао да разноврсност појава сведе на једну једину праматерију - воду. Није сигурно да ли је ово учење изнео у неком спису будући да ниједан аутентичан спис није сачуван. Као математичар познат је по Талесовој теореми. Талесов ученик такође из Милета био је филозоф Анаксимандар, из прве половине VI века п. н. е.

Као што причају Херодот, Дурис и Демокрит, Талесов отац се звао Хексамија, а мајка Клеобулина; припадао је породици Телида, који су Феничани, и међу најугледнијим потомцима Кадма и Агенора. Био је, као што Платон каже, „један од седам филозофа“. Он је први добио надимак филозофа кад је у Атини био архонт Дамасип; после њега је и свих седам филозофа тако названо. Тако каже Деметрије из Фалерона у свом делу Списак архоната. У Милету је добио грађанство кад је тамо дошао са Нилејем, који је био протеран из Феникије. Међутим, већина писаца тврди да је Талес рођени Милећанин и изданак отмене породице.

Бавио се политиком, а после је почео да проучава природу. Према неким подацима, он није оставио ништа написано; јер Наутичка астрологија, која се њему приписивала, дело је, како кажу, Фока са Самоса. Калимах за њега зна да је открио сазвежђе Малог Медведа.
Превазишао је све остале мудраце многостраношћу своје делатности: био је хидротехничар, наутички инжењер, трговац, политичар, астроном, математичар и филозоф. Ако је и био генијалан практичар (Arist. Polit. Ι 11,1259 а 6), он се једини од седморице мудраца у свом размишљању уздигао изнад сфере обичне користи (Plut. Sol. 3) и тако постао не само непосредни оснивач јонске науке и филозофије него и посредни творац науке и филозофије уопште. Отклањајући све митолошке и теолошке чиниоце, а уводећи природну узрочност и последичност, он је први на рационалан начин учинио покушај да природу (φύσιν) објасни природним путем.
Посматрајући поједине предмете, појаве и процесе у природи, органској и анорганској, он је налазио промену, а у тој промени нашао нешто непроменљиво, из чега све произилази и у што се све разрешава, а то је вοда. Као праоснову свега он је, дакле, узео материју која се може емпиријски проверавати, и вода је за њега не само општа праподлога живота него и апсолутни космички принцип, и то зато што без воде нема влаге ни житкости, а без влаге нема хране, живота, ни топлоте. Вода се очевидно мења у пару, снег, лед: тако од воде постаје и све друго и претвара се натраг у воду.
Према подацима других аутора, он је написао само две расправе: О солстицију и О еквиноцију - јер је мислио да се остало не може сазнати. Изгледа да је, према неким ауторима, први проучавао астрологију, да је први предсказао Сунчева помрачења и утврдио равнодневице. Тако тврди Еудем у својој Историји астрологије. (Астрологија значи „проучавање звезда“ и има у Грка само то значење; дакле, исто што и астрономија.) То је био разлог дивљења које су према њему осећали Ксенофан и Херодот. С њиме се слажу и Хераклит и Демокрит.
Неки, међу њима и песник Хоирилос, причају да је он изјавио да су душе бесмртне. Он је био такође први који је утврдио кретање Сунца од солстиција до солстиција, и, према тврђењу неких аутора, он је први утврдио величину Сунца (Сунчевог круга), као и величину Месеца (да износи седамсто двадесети део Сунчевог круга). Он је такође последњи дан у месецу назвао тријакадом (тридесетим), и први је, према некима, расправљао о природи. Аристотел и Хипија кажу да је и мртвим предметима приписивао да имају душу или живот, доказујући то са магнетом и ћилибаром. Памфила каже да је код Египћана учио геометрију и да је први у круг уцртао правоугли троугао и да је после тога принео вола на жртву боговима.
Други, међу којима је и математичар Аполодор тврде да је то учинио Питагора. Питагора је највише развио учење (које Калимах у свом делу Јамби приписује Фрижанину Еуфорбу) о троугловима и свему што има везе с теоретском геометријом.
Прича се да је установио годишња доба и да је годину поделио на триста шездесет и пет дана. Морнаре је упутио да пазе на Малог медведа, јер он најбоље показује север; прорекао је помрачење сунца од 28. маја 585 (Herod. I 74); за Земљу је сматрао да, као округла плоча, плива на води. У Египту је размишљао о поплави Нила и закључио да „егесије“, тј. годишњи ветрови на Егејском мору, ометају воду да тече у море. Ту је научио и усавршио геометрију. — Треба нагласити да Талес стоји на хилозоистичком гледишту: материја је жива, јер су њени делови живи (магнет привлачи извесне предмете зато што је жив). Да је Талес био и политички проницљив, показује његов предлог ο пан-јонском савезу и ο једној јединој скупштини свих Јоњана, која су била у Теју, јер је Теј у средини Јоније (Herod. I 170).
Уопште није имао учитеља, једино што је посетио Египат и дружио се с тамошњим свештеницима. Хијероним прича да је Талес измерио и висину пирамида по њиховој сенци, посматрајући тренутак кад је наша сенка исте дужине као наше тело.
Аполодор у својој Хронологији каже да је Талес рођен прве године тридесет пете олимпијаде (640. п. н. е.). Умро је у старости од седамдесет осам година (или, као што каже Сосикрат, у деведесетој години живота). Умро је педесет осме олимпијаде, као савременик Крезов, коме је обећао да ће прећи реку Халис не градећи мост, тако што је скренуо ток реке.

~ ДЕЛО ~
Талес је познат по томе што се сматра првим Хеленом који је излагао и доказао теореме, те стога и оцем хеленске математике.
Приписује му се следећих 5 теорема:
  1. Пречник полови круг
  2. Углови на основици једнакокраког троугла су једнаки
  3. Наспрамни углови које формирају две праве које се секу су једнаки
  4. Угао уписан у полукруг је прав
  5. Троугао је одређен једном страницом и угловима налеглим на њу
~ Талесова теорема ~

Прва Талесова теорема:
Ако две паралелне праве секу краке конвексног угла,онда добијени одсечци (дужи) су пропорционални.
У геометрији, Талесова теорема тврди да ако су A, B и C тачке на кругу где је AC пречник круга, тада је угао ABC прав угао.
Доказ
Користимо следеће претпоставке: збир углова у троуглу је једнак збиру два права угла и два угла једнакокраког троугла су једнака.
Нека је O центар круга.
Нека су OA = OB = OC, OAB и OBC су једнакокраки троуглови, и по једнакости углова једнакокраког троугла, OBC = OCB и BAO = ABO.
Нека γ = BAO и δ = OBC.
2γ + γ ′ = 180°   и     2δ + δ ′ = 180°
Такође знамо да
γ ′ + δ ′ = 180°
Додајући прве две једначине и замењујући трећу следи:
2γ + γ ′ + 2δ + δ ′ − (γ ′ + δ ′) = 180°
што након скраћивања, γ ′ и δ ′, доказује да
γ + δ = 90°


Генерализација

Талесова теорема је специјални случај следеће теореме: ако се три тачке A, B и C налазе на кругу са центром O, угао AOC је два пута већи од угла ABC.

Историја

Талес није био први који је познавао ову чињеницу, јер су је Египћани и Вавилонци познавали емпиријски. У сваком случају они нису знали да докажу ову теорему, нити су познавали појам доказивања нити их је то уопште занимало. Тако је теорема добила име по Талесу који ју је први доказао.


~ ТАЛЕСОВЕ ИЗРЕКЕ ~
„Ако заповедаш, управљај самим собом.“
„Ако је владар једном омражен, онда га његова било добра било лоша дела терете.“
„Веће је поштовање из даљине.“
„Најбржи је ум, јер кроз све јури.“
Како ћемо живети најбоље и најправедније? Ако не будемо радили оно што другима приговарамо.“
       Шта је тешко?
„Самога себе спознати.“
А шта је лако?
„Другоме савет давати.“
Ходајући путем Талес је гледао у небо и пао у јаму. Звао је у помоћ и на то му је рекла једна старица: „Е, Талесе, ти ниси у стању да видиш шта ти је пред ногама, а хтио би спознати што је на небу.“
Талес је говорио да се смрт не разликује од живота. Кад му је приговорено па зашто онда не умре, рекао је: „Баш зато што нема никакве разлике.“
Човеку који га је питао шта је било пре: ноћ или дан, он је одговорио: „Ноћ је за један дан старија.

~ АНЕГДОТЕ ~

Млин за маслине
Диоген Лаертије пише овако:

„Хијероним с Рода прича да је Талес,у жељи да покаже како је лако обогатити се,предвиђајући да ће бити добар род маслина,узео у закуп све млинове маслина и тако нагомилао читаво богатсво.“
Исту анегдоту су пренели и Цицерон и Аристотел,који пишу овако:
Јер кад су му приговорили због његова сиромаштва како је филозофија бескорисна, он је кажу дознавши на основу звјездарства да ће те године бити добар урод Маслинама, већ зими с оно мало новаца што је имао веома повољно закупио све тијескове за уље у Милету и на Хију, јер нико није више новаца нудио. Кад је затим право време дошло, и ненадано су се и истовремено тражили многи тијескови, изнајмљивао их је по колико је он хтео, па је, зарадивши многе новце, показао како је филозофима лако обогатити се, кад то усхтједне, али то није оно око чега они настоје. Говори се дакле како је на тај начин Талес доказао своју мудрост.


Талес и Крез
Талесу се приписује скретање тока реке Халис, чиме је Крезовој војсци омогућио њен прелазак без градње моста.
Херодот у Историји пише о томе:
Кад је Крез стигао до реке Халиса, тамо је како ја тврдим превео војску преко мостова што су на том месту већ постојали, а према опћеприхваћеној причи Грка превео му ју је Талес из Милета. Наиме, Крез је био у недоумици како би му војска прешла реку (јер у то време се они мостови још нису ондје налазили), а по тој причи Талес, који је тада управо био у логору, успео му је учинити да ријека која је текла с леве стране војске почне тећи с њене десне стране; то је учинио овако: започео је изнад логора копати дубок јарак у облику полумесеца, како би обухватио логор који је њиме био ограђен са задње стране, те је реку кроз тај јарак одвео из њеног старог корита и опет ју је, заобишавши логор, у њ вратио, па је тако одавде била ријека подељена на два дела и на оба се места могла прећи. А други кажу да је стари ток реке сасвим пресушио. Но у то не вјерујем: како би га у том случају прешли на повратку?

~ ГЛАС О ТАЛЕСОВОЈ МУДРОСТИ ~



Талес је први добио надимак филозофа
- било је то за архонта Дамасипа (582. 581.п.н.е.).
То потврђује и Платон који, говорећи о најобразованијима у филозофији и  говорима, каже:
"Има их и сада, а било их је и негда, који су управо то опазили да живети на спартански начин значи кудикамо пре волети мудрост више него гимнастику. [...] Овакав је био и Талес Милећанин и Питак Митилењанин и Бијант Пријењанин и наш Солон и Клеобул Лидијаца и Мизон Хењанин, а као седми се међу њих убрајао Лакедемоњанин Хилон. Сви ти беху опонашатељи, љубитељи и ученици спартанског васпитања. И можеш разабрати да су њихова мудрост кратке реченице вредне спомена што их је сваки изрекао
."
Премда различити извори нису усклађени по питању било имена било броја тих древних мудраца, Талесов је име на свим листама неизоставно наведено.

Постоји прича да су милетски рибари случајно изловили неки троножац. Око троношца настала је препирка, те су одлучили отићи по савет у Делфијско пророчиште. Пророчанство је гласило: «Ко је први у мудрости, његов је троножац.». Тако су троножац предали Талесу.




~ ТАЛЕСОВА МУДРОСТ ~


Најстарија од свих ствари је бог, јер он се није родио.“
Најлепша ствар је свет, јер је дело божје.“
Највећи је простор, јер он обухвата све ствари.
Најбржи је ум, јер он трчи свуда.
Најсилнија је нужда, јер она влада свима.
Најмудрије је време, јер оно проналази све.


* Душа или Бог? *
* Идеја богова који би деловали у свету супротна је Талесовом материјализму. Талес је        за описивање стварности одабрао један од елемената, а покретачка сила у основи свих природних догађања није неко натприродно биће или бића, већ сила унутар природе саме. Стога је његово учење исправно сматрати хилозоистичким: сама је материја прожета животом, и њу не покрећу никакве спољашње силе, различите од ње саме. *


~ ТАЛЕСОВ ЗНАЧАЈ ~

Талес је прва особа о којој знамо да је понудила објашњења природних феномена која су била материјалистичке а не митолошке или теолошке природе. Његове су теорије биле нове, храбре и разумљиве; оне су биле рационалне и научне. Аристотел је признао Талеса као првог филозофа и критиковао његове претпоставке на знанствен начин.
Највећа су Талесова достигнућа: трагање за знањем ради самог знања, развој научне методе, усвајање практичних метода и њихов развој до општих начела, радозналост спрам природних феномена. Он је у VI в.п.н.е. поставио питање «од чега се састоји свемир», на које се још тражи одговор.
У дугој историји филозофије многи су се филозофи спомињали Талеса и покушавали да  га карактеришу на неки начин. Уопштено му се признаје да је донео нешто ново људској мисли. Математика, астрономија и медицина већ су постојале. Талес је додао понешто тим различитим пољима знања како би произвео универзалност, која - судећи по данас преосталим изворима - није била одлика дотадашње традиције, него утемељила нов, научни приступ.
Одговори на питање у чему се тачно састоји новина Талесовог приступа могу се поделити у две категорије: новина теорије и новина методе.

Новина теорије

Уз Талеса се вежу појмови материјализма и филозофије природе.
Многи се слажу да је Талесов теорију обележио монизам. Бертранд Расел каже:
"Став да је сва материја једна сасвим хваливредна научна хипотеза. Што се тиче искуства, близина мора чини више него вероватним да ће неко приметити како Сунце испарава воду, како се маглице дижу са површине и стварају облаке који опет нестају у облику кише. Према овом стајалишту, земља је облик концентрисане воде. Појединости, дакле, могу бити прилично маштовите, али је ипак права масторија открити да материја остаје иста у различитим агрегатним стањима."

Новина методе

Талесов је учење ново и по својој методи. Едмунд Хусерл каже да филозофски приступ - започет са Талесом - представља нову културну конфигурацију базирану на одбацивању традиције у корист истраживања онога што је истинито по себи, тј. идеала истине. Све започне са изолованим појединцима као што је Талес, но они временом придобију подршку и сарадњу. Напослетку се идеал преобрази у друштвену норму, надилазећи националне границе.





~ ТАЛЕСОВИ СПИСИ ~
(„човек од 200 речи“)

Половина Хеленског света је Талесу приписивала већину изгублјених дела,док је друга половина само две расправе.Лобон из Аргоса казао је да све што је Талес написао обухвата неких 200 речи.
Од Талесових филозофских или научних списа ништа није сачувано. До данас је неодговорено питање је ли Талес уопште писао, но тешко би било поверовати да он није правио белешке док је проучавао висину пирамида или доказивао своје геометријске теореме.


~ SOPHOS ~

Слободно време је проводио у студијама,са преданошћу на коју нам указује прича о његовом паду у јарак док је посматрао звезде.

Упркос самоћи,интересовали суга градски послови, присно је познавао директора Трасибула и заговарао федерацију јонских држава ради уједињене одбране од Лидије и Персије.Традиција једногласно њемуприписује увођење математике и астрономске науке у Грчку.
Антички свет је причао како је у Египту израчунао висину пирамида мерећи њихове сенке када су биле једнаке висини човекове сенке.
Вративши се у Јонију, Талес се бавио логичким проучавањем геометрије као дедуктивне науке и демонстрирао неколико теорема које је касније извео Еуклид.*
*Да је круг преполовљен својим пречником; да су углови на основици сваког једнакокраког троугла подударни; да је периферијски угао над пречником прав угао; да су унакрсни углови,формирани помоћу две праве линиије које се секу,једнаки; да су два троугла,који имају по два угла и једну једнаку страницу,подударни.
Као што су те теореме основале грчку геометрију, тако су његове студије астрономије утемељиле ову науку за западну цивилизацију и ослободиле је њених оријенталних веза са астрологијом.
Талес је извршио нека мања посматрања и запањио читаву Јонију успешним предвиђањем помрачења Сунца 28.маја 585. године п.н.е., вероватно на основу неких египатских записа и вавилонских прорачуна.
Што се осталог тиче, његова теорија о свемиру није била посебно супериорна над тадашњом космологијом Египћана и Јевреја.
Талес је мислио да је свет полулопта која почива на бескрајном воденом пространству и да је Земља раван диск који плута на пљоснатој страни унутрашњости ове хемисфере.То нас подсећа на Гетеову опаску да су човекови пороци, пороци и његове епохе,али да су његове врлине само његоове властите.
Као што су неки грчки митови Океан учинили оцем свег стварања, тако је за Талеса вода први принцип свих ствари, њихова првобитна форма и коначна судбина.Значај његове мисли није у свођењу свих ствари на воду, већ у свођењу ствари на једну;ово је био први монизам забележен у историји.
Аристотел описује Талесов поглед као материјалистички; али Талес додаје да је свака честица света жива, да су материја и живот нераздвојни и једно, да постоји бесмртна „душа“ у биљкама и металима као и жиотињама и људима; да животна сила мења облик, али никад не умире.
Талес је обичавао да каже да не постоји битна разлика између живих и мртвих. Када је неко покушао да му постави замку питајући га зашто је, онда, одабрао живот уместо смрти, одговорио је: „Зато што нема разлике.“
У старости је, уз општу сагласност, примио титулу sophos, или мудрац; и када је Грчка одлучила да именује својих седам мудраца, талеса је ставила на прво место.
Талес је, каже Страбон, био први од оних који су писали о физиологији – тј. науци о природи (физис) или о принципу бивства и развоја у стварима.
Талес je први извео низ експеримената у којима је долазио до појаве електрицитета. Он је приметио нека необична својства ћилибара који, ако се протрља крзном, може да привлачи лаке предмете (перје, длаке, папириће) и да производи ситне искрице. Из тог периода потиче и појам електрон (ћилибар, јантар на грчком значи електрон). Он тада почиње „бајку о електрицитету“, која ће бити настављена вековима касније.
Његов рад значајно је унапредио његов ученик Анаксимандар, који је, мада је живео од 611. до 549. године п.н.е., тумачио филозофију изненађујуће слично филозофији коју је Херберт Спенсер, дрхтећи пред сопственом оригиналношћу, објавио 1860. године наше ере.
Талес је умро изненада,када је посматрао Олимпијске игре.По свему судећи умро је од сунчаног удара, мада неки тврде да је био угушен масом света враћајући се са Олимпијских игара. Сахрањен је у пољу, а на његовом гробу уклесан је натпис:

"КОЛИКО ЈЕ МАЛА ОВА ГРОБНИЦА,
ТОЛИКО ЈЕ ВЕЛИКА СЛАВА
ОВОГ ВЕЛИКАНА КОЈИ ТУ ПОЧИВА"