Kufřík matematických záhad

Historie matematiky se klene přes celá tisíciletí, učí se ji a používají lidé na celé planetě. Nezabránil tomu ani Codex Justinianus, sbírka všech zákonů a nařízení východořímského císaře Justiciána I, podle kterého „Zavrženíhodné umění matematické jest zakázáno především“. Matematika je skutečně základem všeho, co nás provází v každodenním životě – mobilní telefony, zdravotnictví, změny klimatu – a tento vliv narůstá stále rychleji. Většina jejího působení se však odehrává jaksi skrytě či v „zákulisí“ a je tak velmi snadné propadnout pocitu, že vlastně žádné působení nemá. Navzdory tomu se od druhé poloviny předminulého století počet matematiků a ostatních vědců, kteří používají tuto vědu, celosvětově zdvojnásoboval každých 10-15 let. Za tuto dobu se spolu s počtem matematiků také zdvojnásobil počet matematických publikací. Významnou roli sehrává nejen kvantitativní, ale především také kvalitativní stránka těchto prací ve všech oblastech čisté i aplikované matematiky, včetně její popularizace. Matematiku stále více využívají nejen již tradičně fyzika a technické vědy, ale také další přírodovědné a společenské obory.

Asi nejznámějším a nejplodnějším popularizátorem matematiky je britský matematik, profesor na universitě ve Warwicku, člen Královské vědecké společnosti a autor několika desítek knih, Ian Stewart (1945). Za popularizační činnost obdržel řadu cen, např. Faradayovu medaili Britské královské společnosti či zlatou medaili britské Společnosti pro matematiku a její aplikace. Jako autor několika desítek populárně naučných děl je zásluhou pražských nakladatelství Dokořán a Argo znám také našim čtenářům; česky dosud vyšly knihy Čísla přírody, Odsud až do nekonečna, Jak rozkrájet dort, Hraje Bůh kostky?, Kabinet matematických kuriozit profesora Stewarta, Matematika života, Truhla matematický pokladů profesora Stewarta, Krocení nekonečna a Neuvěřitelná čísla. Mimo to vydal řadu publikací ze žánru sci-fi a fantasy (česky vyšly čtyři díly Vědy na zeměploše, které napsal společně s Terrym Pratchettem).

Co je v nové knize

Po „truhlici“ a „kabinetu“ (2013) nám po pětileté odmlce v prvním českém vydání nechá autor nahlédnout i do svého „kufříku“ v knize Kufřík matematických záhad profesora Stewarta (Nakladatelství Dokořán a Argo, Praha 2019, edice Aliter - svazek 70, 327 str. textu a vyobrazení úloh). Završuje jí trilogii věnovanou nahodilým kombinacím leckdy bizarních matematických triků, hříčkám, útržkům překvapujících informací, vyřešeným i nevyřešeným problémům či prapodivným polofaktům, ale také delším a serioznějším matematickým tématům. Tentokrát je tu však nový moment. Stejně jako v předchozích knihách tu najdeme krátké kapitolky o bizarních margináliích, jako je například Hexakosioihexekontahexafobie (chorobný strach z čísla 666), Zašmodrchaná hypotéza o treklu, Jaký tvar má pomerančová slupka, Eukleidovské bezděčné čmárání, Mnemotechnické pomůcky pro číslo e nebo Narcistická čísla. Stejně tak nechybí ani kapitoly o důležitějších problémech a jejich řešení: Goldbachova hypotéza pro lichá čísla, Erdösova diskrepance, problém vepsaného čtverce, palačinková čísla nebo domněnka abc. Zmíněné jsou také nečekané možnosti uplatnění matematických metod na různé přírodní úkazy: příčiny vzniku letových formací divokých hus ve tvaru V, strategie tvorby shluků slávek jedlých, jak levhart přišel ke svým skvrnám nebo proč bublinky v pivu klesají dolů. Nechybí ani vtipy, poezie či krátké anekdoty o slavných matematicích, které nám umožňují pousmát se nad jejich výstředními zvyky a slabůstkami. Tento velmi různorodý materiál je však tentokráte proložen sérií epizod z časů viktoriánské Anglie, jejichž hlavním hrdinou je soukromý detektiv Soames, svými schopnostmi zcela rovnocenný proslulejšímu konkurentu Sherlocku Holmesovi z oblíbených příběhů sira Arthura Conana Doylea. Stejně tak, jako měl Holmes svého dr. Watsona, i Soumes má k ruce vysloužilého vojenského lékaře dr. Johna Watsupa (působícího dříve v al-Džibrajistánu), který mu svojí naivitou nahrává na brilantní slovní smeče a zároveň pečlivě zaznamenává mnohá z jejich společných pátrání ve svých pamětech a nepublikovaných poznámkách. Díky matematickému zápalu a schopnosti jasného úsudku se jim podařilo vyřešit některé zajímavé matematické záhady, u nichž neuspěla ani proslulejší dvojice (Ve znamení jedničky, Rvačka psů v parku, Kočičí dvířka plná strachu nebo Řecký integrátor). Nalézt pachatele není často možné bez vyřešení zapeklité matematické úlohy, což autor pohříchu nechává na čtenářích. Ti, kteří již dlouho marně trápili své mozkové závity, a jak se říká, chtějí se poddat, mohou nahlédnout do řešení na konci knihy, kde často najdou ještě další informace, obecnější souvislosti a odkazy na literaturu. Postupně se také dozvíme o Soamesových zápasech s jeho úhlavním nepřítelem, profesorem Mogiartym, které na konci vyústí ve fatální souboj na skalním útesu nad Schrickelbašskými vodopády. Na závěr je zařazen přehled užitých imperiálních měrných jednotek a jim odpovídajících jednotek metrických.

Jak knihu číst

Podobně jako předcházející části této volné trilogie je možné začít číst kdekoli, ale asi nejlepší je to nejjednodušší: totiž začít číst od začátku a nechat se textem unášet dál. Tak nepřehlédnete jiné pasáže, možná zajímavější. Profesor Stewart čte matematické knihy tak, že jimi listuje odzadu, dokud nenarazí na něco zajímavého, a pak pokračuje dále dopředu k vysvětlení technických pojmů, na nichž je zajímavá pasáž vystavěna. Teprve poté začne číst obvyklým způsobem zepředu dozadu, aby téma pořádně pochopil.

Matematický Sherlock

Tam, kde si tradiční detektivové vystačí s otisky prstů či stopami v blátě, musí Soames využívat zajímavé kombinatorické úvahy nebo své znalosti Peanovy aritmetiky (jeden z axiomatických systémů formální teorie aritmetiky a součást matematické logiky, pojmenovaný po italském matematikovi, filozofovi a logikovi Giuseppe Peanovi) a vlastností prvočísel. Matematické postupy se snaží čtenářům více vysvětlit dr. Watsup, avšak občas se do řešení zamotá. Pomůžete mu?

Skončíme citátem – slovy skvělého, byť poněkud výstředního maďarského matematika Paula Erdöse (nikdy neměl vlastní byt ani stálé akademické zaměstnání a místo toho raději cestoval po světě s kufříkem a využíval pohostinství svých kolegů, kteří ho nechávali bydlet a přespávat): „Matematik je zařízení na přeměnu kávy v matematické věty.“ (O Paulovi Erdösovi jsme psali zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/biografie/2114-paul-erdos-jedna-z-nejvetsich-postav-matematickeho-sveta )