Д.Иваненко. Геометрия Лобачевского и новые проблемы физики. Организационно-педагогическая деятельность и педагогические взгляды Н. И.Лобачевского Старшинов Николай Иванович Связь трудов лобачевского с современной наукой

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Старшинов Николай Иванович. Организационно-педагогическая деятельность и педагогические взгляды Н. И.Лобачевского: Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.01: Казань, 2001 229 c. РГБ ОД, 61:02-13/734-8

Введение

Глава I. Организационно-педагогическая деятельность И.И.Лобачевского .

1.1. Становление Н.И.Лобачевского как ученого и педагога 12

1.2. Организационно-педагогическая деятельность Н.И.Лобачевского в Казанском университете 29

1.3. Педагогическая деятельность Н.И.Лобачевского по руководству Казанским учебным округом 44

Выводы по первой главе 72

Глава II. Педагогическая деятельность. Педагогические взгляды Н. И. Лова ч веского .

2.1. Н.И.Лобачевский как педагог, его педагогические взгляды 75

2.2. Педагогические взгляды Н.И.Лобачевского по проблемам воспитания студентов 94

2.3. О преемственности и перспективности научно- педагогического наследия Н.И.Лобачевского в Казанском университете 1.19

Выводы по второй главе 141

Заключение 145

Библиографический список использованной литературы 150

Приложение 1. Материалы к биографии Н.И.Лобачевского 166

Приложение 2. Дидактический комплекс к спецкурсу «Научно-педагогическое наследие Н.И.Лобачевского» . 172

Приложение 3. Путь признания идей Н.И.Лобачевского

Введение к работе

В преддверии 200-летия Казанского государственного университета особо важную роль приобретают педагогические взгляды, результаты орга-низационно-педагогической и научной деятельности Н.И.Лобачевского одного из первых ректоров университета, оказавшего определяющее влияние на всю его последующую историю, Сегодня, как никогда раньше, они особенно актуальны, а его педагогическая система не только не устарела, но и продолжает развиваться.

В процессе модернизации современного образования растет разнооб- ^ разие идей, теорий, концепций его развития, одновременно возникают и но- вые проблемы, среди которых утрата ценностных ориентиров в воспитании и заметное снижение престижа педагогической науки как основы профессионально-педагогической подготовки будущих педагогов, Об острой необходимости осмысления и обобщения всего ценного, что накоплено в истории отечественной педагогической науки, говорится в целом ряде проведенных в м последние годы исследований (Н.Д.Никаядров , В.А.Сластенин , Б.С.Гершунский , В.И.Андреев , Л.Г.Вяткин , Е.Г.Осовский , А.И.Пискунов и др.).

Еще в середине XIX века К.Д.Ушинский указывал на необходимость систематизации фактов и закономерностей антропологических наук, на которых «основываются правила педагогической теории». Средством оптималь-

4 ного решения педагогических проблем издавна считалась их исследование и анализ в историческом аспекте, с учетом перспектив на будущее.

Заслуги Н.И.Лобачевского в области развития образования в России огромны. Значительную работу по изучению его наследия проделали специалисты в разных областях знания: математики, историки, педагоги, философы: % - как крупнейшего деятеля университетского образования (В.В.Аристов ,

В.А.Бажанов , А.В.Васильев , М.Т.Нужин , Б.Л.Лаптев , В.В.Морозов и др.); как великого русского математика, творца неевклидовой геометрии (А,В.Васильев , В.В.Кузьмин , Б.Л.Лаптев , А.П.Норден , Б.В.Федоренко и др.); как прекрасного преподавателя-предметника (А. В. Васильев , В.МВерхунов , Э.Д.Днепров , Б.Л.Лаптев , В.В.Морозов , А.И.Маркушевич, А.П.Норден и др.); как педагога-воспитателя (П.С.Александров , Б.Л.Лаптев , Б.В.Федоренко , А.В.Васильев и др.).

Разным аспектам научно-педагогического наследия Н.И.Лобачевского посвящены ряд диссертационных исследований; В.М.Нагаева (1949) , Б.В.Болгарский (1955) , а педагог в энциклопедическом словаре определяется как лицо, ведущее практическую работу по воспитанию, образованию и обучению детей и молодежи и имеющее специальную подготовку в этой области, а также как разрабатывающий теоретические проблемы педагогики . Нас интересуют эти понятия применительно к Н.И.Лобачевскому. В дальнейшем мы рассмотрим этапы становления его как ученого в эпоху становления Казанского университета, а также как специалиста в естественных науках и как педагога, который был высокоэрудированньгм человеком в разных областях знания.

Мы проследим следующие этапы жизни Н.И.Лобачевского - детство, студенческие годы и самостоятельная научно-педагогическая деятельность.

Этапы жизни любого человека важны не только для раскрытия их значения и ценности для дальнейшей жизни, но и сами по себе. Такие исследователи как Л.де Моз, Бодо фон Боррис, Ральф Френкен справедливо считают, что анализировать детство необходимо еще и с точки зрения "последующих проблем взрослой жизни, склонности к принятию тех или иных решений, усиления или ослабления социальной напряженности в обществе, члены которого прожили определенное детство"[П2, с.49]. Считаем, что этот подход, применим и к изучению юности определенной личности. С таких позиций мы попытаемся рассмотреть вышеназванные периоды жизни Н.И.Лобачевского.

Педагогами, психологами, историками установлено, что на жизнь детей сильное воздействие оказывала та непосредственная среда, в которой они жили - семья, соседи, место жительства (город, пригород, село), школа. Семья выполняет множество функций - воспитательную, культурную, регулирующую, воспроизводящую. Семья - это особый микромир, со своими традициями и жизненными установками. Они достаточно устойчивы во времени, проявляют себя на протяжении всей жизни человека, воспроизводятся в характере воспитания детей. Семейные отношения и культурные традиции закладывают "сценарий" взрослой жизни человека. В семье важными факторами воспитания выступали "не только профессии родителей, но и религиозные верования членов семьи, их личностные особенности, образование, отношения друг с другом и с дальними родичами, размер семьи и многое другое".

Детские годы будущего геометра прошли в Нижнем Новгороде в семье, состоящей из родителей и двух братьев. Относительно личности отца в историографии был высказан ряд предположений. Точку в этой дискуссии поставило исследование выдающегося математика Д.А.Гудкова . Проанализировав опубликованные рядом исследователей источники (Л.Б.Модзалевским, А.А.Андроновым, Б.Ф.Федоренко), он указал на ошибки в публикациях, повлекшие неверные заключения. ДА.Гудков убедительно, на наш взгляд, доказал, что отцом Александра, Николая и Алексея Лобачевских был макарьевский уездный землемер, капитан Сергей Степанович Шебаршин. В его доме на Алексеевской улице у Черного пруда прошли детские годы Н.И.Лобачевского.

С.С.Шебаршин родился в 1748/49 г.г., происходил из «солдатских детей». Благодаря своим способностям он был принят и обучался в гимназии при Московском университете, а затем, и в самом университете. После окончания университета Шебаршин был зачислен в 1771 г. Сенатом геодезистом Межевой канцелярии, в 1775 г. - землемером, С января 1780 г. он был определен в Нижегородское наместничество уездным землемером . Как верно отмечают Т.И.Ковалева и Н.Ф.Филатов, «сам факт привлечения его к землемерному делу, требовавшему специальных знаний в математическом расчете, географии и геометрии, а также в черчении и рисовании, дает основание считать, что в стенах Московского университета С.С.Шебаршин проявлял должный интерес не только к точным наукам, но и художествам» . Опубликованные Д.А.Гудковым документы позволяют заключить, что С.С.Шебаршин был добросовестным чиновником, решительным и принципиальным человеком. Это не осталось без внимания начальства и он быстро продвигался по службе. В июня 1893 г. его назначили состоять при Ма-карьевском уездном суде землемером. Макарьев, в тот период времени был крупным торговым центром России. Служба в этом городе считалась не только престижной, но и доходной. К 1797г. он владел в Нижнем Новгороде двумя домами, тремя участками земли, двумя крепостными крестьянами и др.

Матерью Николая Ивановича была Прасковья Александровна Лобачевская (1765-1840) - "женщина драматической и загадочной судьбы", как пишет Д.А.Гудков . До сих пор не установлена ее девичья фамилия, хотя был высказан ряд предположений . Она происходила из беспоместных дворян и владела домом в Макарьеве и шестью крепостными, купленными ею в 1793 г. у С.С.Шебаршина. Примерно между весной 1787 и первой половиной 1789 г. она вышла замуж за беднейшего чиновника - регистратора Ивана Максимовича Лобачевского, страдавшего тогда уже "удушьем и цинготной болезнью" . По неизвестным причинам этот брак распался. Однако, официального развода не последовало. Не позднее конца 1790 г. Прасковья Александровна соединила свою судьбу с С.С.Шебаршиным. Ей было тогда 24/25 лет, ему - 40/41 год. С.С.Шебаршин выгодно отличался от И.М.Лобачевского и по уровню образования (давала знать энциклопедичность знаний, полученных им в Московском университете, большой жизненный опыт), и по положению в чиновничьем мире, и по материальному благосостоянию. У них родилось три сына. Осенью 1797 г. С.С.Шебаршин скончался и Лобачевской пришлось самой воспитывать детей, улаживать имущественные дела.

Об уровне образованности П.А.Лобачевской в литературе сложились противоречивые мнения. А.В.Васильев , например, считал, что она была женщина "энергичная, возвышавшаяся по своему образованию над тогдашним уровнем жен мелких чиновников" . В.Ф.Каган утверждал, что она "была малообразованной, но очень рассудительной и энергичной женщиной" . Думается, что все-таки прав А.В.Васильев, поскольку как следует из документов, опубликованных Л.Б.Модзалевским, Лобачевская не только грамотно писала прошения и письма, не прибегая к помощи канцеляристов, но и знала правила их составления. Это один из показателей ее образованности.

Уровень благосостояния семьи определяет и ее возможности. Основным источником существования семьи Н.И.Лобачевского было жалованье С.С.Шебаршина. С 1792 г. оно составляло 300 рублей . Много это или мало на семью из трех, а потом и пяти человек? Сопоставим с жалованьем других чиновников. Так, директор Главного народного училища в Нижнем получал жалованья 500 руб., учителя 4-го и 3-го классов - 400 руб., 2-го - 200 руб., 1-го - 150 руб. . Служивший в наместническом правлении г.Симбирска письмоводителем И.А.Второв получал «скудные средства 150 рублей» . М.М.Сперанский в 1795 г. получал «самый высший оклад профессора семинарии» в Петербурге - 275 рублей в год. Но этот оклад обеспечивал лишь скромные жизненные потребности Сперанского (который еще не был женат) и он искал дополнительного заработка . Таким образом, оклад в 300 рублей в Нижнем Новгороде обеспечивал только минимальные потребности семьи чиновника «средней руки», как тогда говорили. Довольно распространенным явлением в тот период было взяточничество. Ше-баршин оставил своим детям небольшое состояние. Это свидетельствует о том, что он был не только умным, но и честным человеком и взятки не брал.

После смерти Шебаршина его имущество было оценено в 337 рублей. Примечательно, что в описи нет ни одной книги, а из посуды только два чайника и три чайные пары фарфоровые . Без сомнения, значительная часть имущества была у Прасковьи Александровны и не подверглась описи.

Какое же образование получили братья Лобачевские до поступления в

Первую Казанскую гимназию? Известно, что при своем прошении в гимназию Прасковья Алексеевна приложила три свидетельства: об имущественном положении, инспекторское с данными о вступительных экзаменах и о состоянии здоровья .

Первое показывало, что она не может платить за обучение своих детей и внести единовременно в пользу гимназии деньги. Известно, что по "Положению о учреждении гимназии" в нее принимались дворяне и разночинцы на казенное содержание, пансионеры с платою (дворяне по 150, а разночинцы - 120 руб. сер. в год), а также дети "без всякой за учение платы" , В число последних и были зачислены Советом гимназии братья Лобачевские.

Организационно-педагогическая деятельность Н.И.Лобачевского в Казанском университете

Рассмотрим сначала систему образования в России в начале XIX века, когда Н.И.Лобачевский вступил на пост ректора Казанского университета. Как отмечает З.И.Васильева , «историки выделяют шесть этапных периодов реформирования отечественного образования, включая XIX в.: петровские реформы, екатерининские преобразования, александровская либеральная образовательная реформа 1802-1S04 г.г., николаевская контрреформа 1828 г., реформы 1863-1864 г.г, и контрреформы 70-80-х г.г. Для российского государства XVII и XIX века характерно выстраивание образовательной системы сверху, сохранение монополии на школу, приспособление образования к потребностям и политическим интересам государства, использование в охранительных целях религиозных догматов и духовенства. Государство с помощью образовательных реформ регламентировало и направляло в «благонадежное русло» развитие образования» .

Следует отметить особо 1804 г. год основания Казанского университета. Впервые в России по подписанному Александром I Указу 1804 г. была узаконена стройная государственная система образования, состоявшая из 4 звеньев (ступеней): I ступень - приходская школа - 1 год. II ступень - уездное училище - 2 года, в уездных городах. Его цель - дать законченное начальное образование детям городских жителей, не принадлежавших к дворянству и духовенству. Училище должно было готовить детей к гимназическому образованию. III ступень - гимназия - 4 года, в губернских городах на базе главных народных училищ, для дворян, чиновников. Цель гимназии - подготовить к университетскому образованию. IV ступень - университетское образование.

Желающие учиться в университете должны предварительно пройти курс гимназии, поступающие в гимназию - курс уездного училища, а в уездное училище можно было поступить только окончив приходское училище.

Согласно уставу 1804 г. все школы объявлялись бессословными, доступными, бесплатными. Для каждой ступени было определено содержание образования. Университет получал право осуществлять руководство всеми учебными заведениями, которые были в его округе. А в то время в России было 6 округов и соответственно 6 университетов: Московский, Петербургский, Казанский, Харьковский, Дерптский, Вильнюсский.

Университеты обладали правом автономии; могли открывать свою типографию и издавать учебники для учебных учреждений, иметь научные объединения и студенческие общества. Предусматривалась выборность ректора, деканов и других должностей. Но, как справедливо отмечает З.И.Васильева, реализация этой системы была утопичной: не было необходимой материальной базы, не хватало учителей, не были подготовлены к этому городское самоуправление и земства - в деревнях. Начальное - (первая) ступень образования - приходские училища оставались без всякой поддержки. На практике этот устав не был реализован повсеместно .

Николаевская контрреформа 1828-1835 г.г. в значительной мере локализовала Александровскую реформу 1802 -1804 г.г. «Устав гимназий и училищ состоящих в ведении университетов»(1828) восстанавливал сословный, замкнутый характер школьной системы, отменял ранее введенную преемственность связи между различными типами учебных заведений. В учебных заведениях устанавливается полицейский надзор, вводится палочная дисциплина.

В такое время - 3 мая \ 827 г. - Н.И.Лобачевский был избран ректором Казанского университета, когда, после подавления восстания декабристов всякая свободолюбивая мысль подвергалась жесточайшим преследованиям. Но благодаря высокому авторитету, кипучей энергии и настоящему граждалекому мужеству Николая Ивановича Лобачевского эта эпоха стала расцветом научной деятельности Казанского университета.

С увольнением от должности попечителя Казанского учебного округа ^ М.Л.Магницкого началась новая эра в становлении и развитии Казанского университета. Временно управление округом принял на себя ректор университета К.Ф.Фукс. По настоящему упорядочение университетской жизни началось только с назначением 24 февраля 1827 г. нового попечителя учебного округа - М.Н.Мусина-Пушкина. Личность человека, оказавшего столь значительное влияние на университет, требует отдельного описания, тем более, что практически сразу после своего назначения М.Н.Мусин-Пушкин начинает работать в тесном контакте с молодым талантливым профессором математики, будущим ректором университета (в чем несомненно сказалась определяющая роль попечителя) Н.И.Лобачевским.

Михаил Николаевич Мусин-Пушкин родился в Казани в 1793 году. Он принадлежал к старой дворянской фамилии, получил хорошее домашнее образование. В 1810 году он сдал экзамен за гимназический курс и поступил

в число студентов Казанского университета, но вскоре ушел на военную службу. Участвовал в сражениях Отечественной войны 1812 года и в заграничном походе русской армии, быстро дослужился до чина полковника. Но в 1817 г. он оставил военную службу и поселился в своем имении, в знаменитом крестьянским бунтом 1861 г. с. Бездне Спасского уезда Казанской губернии.

Воспоминания современников рисуют его требовательным и деспотичным начальником, грубоватым и вспыльчивым человеком. «Обругать, оборвать не только студента, но и профессора для него ничего не стоило» -вспоминает В.П.Васильев .

Но, с другой стороны, воспоминания рисуют Мусина-Пушкина прямым и справедливым человеком. Он понимал значение науки для государства и всею душой заботился об университете и снискал общую любовь за готовность всегда придти на помощь любому доброму начинанию. «Университет был много обязан Мусину-Пушкину и его заботам как о личном составе преподавателей, так и об устройстве кабинетов, библиотек, учебных пособий» . Особо ценным достоинством администратора является умение подбирать людей, этим достоинством в полной мере обладал Мусин-Пушкин. И поэтому в воссоединении взглядов и помыслов двух неразрывно связанных между собой в течение почти 20 лет любящих университет умнейших людей своего времени М.Н.Мусин-Пушкина и Н.И.Лобачевского разгадка той светлой эры для Казанского университета, который за эти годы разросся вширь и превратился в крупнейший в России и Европе центр образования и культуры.

Вообще, Лобачевский поначалу хотел уклониться от возлагаемой на него доверием и уважением товарищей почетной, но тяжелой обязанности ректора и согласился только потому, что надеялся на доверие и расположение попечителя .

Когда Лобачевский был избран ректором, университет переживал тяжелое время. В предшествовавший период уровень преподавания заметно упал, многие профессорские должности были не замещены, не хватало самого необходимого оборудования, приборов, книг ни для преподавания, ни для научной деятельности.

Н.И.Лобачевский как педагог, его педагогические взгляды

Очень многие авторы обращались к личности Н.И,Лобачевского, чтобы найти секрет его гениальности . Мы полностью разделяем мнение В.И.Андреева о том, что "понять человека, его личностное становление возможно только путем целостного достижения его мотивационной сферы, интеллектуальной, волевой, нравственной и других сфер жизнедеятельности в их органическом единстве с учетом биологических возможностей и социокультурных условий среды" . Мы считаем, что педагогические взгляды и педагогическая деятельность Н,И,Лобачевского были ориентированы на гуманизацию образования. Здесь под гуманизацией образования мы понимаем, как у В.И.Андреева , "развитие образовательных систем с учетом признания одной из приоритетных ценностей личности педагога и учащихся11, гармонизацию их интересов, взаимоотношений и условий для их развития и саморазвития. Далее мы обоснуем свою позицию.

Становление педагогических взглядов и педагогическая деятельность Н.И.Лобачевского тесно связаны с Казанским университетом - одним из старейших в России. Поэтому мы полагаем целесообразным напомнить, что же такое университетское образование.

Как отмечает Н.С.Ладыжец, "университет - продукт и достижение европейской цивилизации" . Далее мы приведем некоторые, на наш взгляд, полезные сведения из монографии автора, посвященной университетскому образованию . Как отмечает Н.С.Ладыжец, "в историографической и педагогической литературе термин "университет", закрепившийся за новой разновидностью образовательного подразделения, наряду с имевшими место монастырскими профессиональными школами, чаще всего связывается с универсальностью содержания обучения" ,

При этом фундаментом университетского образования и обоснования его социальной значимости и индустриальной специфики, как справедливо пишет автор, является "триединство обучения, исследования и воспитания" .

При анализе, например, XVIII столетия, В.Б.Миронов отмечает, что экономика, наука, техника, политика приходят в большое движение, становятся целенаправленными. «Экономика взламывает патриархальные производственные отношения. Политика, расшатав столпы абсолютизма, низвергает феодализм и королевскую власть. Наука и техника объединяются в союз, итогом которого стала промышленная революция» .

Мы согласны с мнением о том, что "университетское образование со времени своего возникновения традиционно выступало основным механизмом передачи культуры, достигнутого и постоянно повышаемого уровня знания в соответствии с историческими возможностями. Еще одним механизмом, не настолько очевидным и устойчивым для различных стадий индустриального развития, является возможность изменения социального статуса в соотвествии с общественно удостоверенной оценкой приобретенных профессиональных навыков как результата професиональной деятельности. Однако, идея всесторонности университетского образования, предполагающая единство обучения, исследования и воспитания, оказалась и в этот период нереализованной. Преимущественной ориентанцией наряду с обучением методам мышления и освоением разделов дисциплинарно оформившегося знания, со времен гуманистов остается воспитание как развитие умственных способностей и характера. Сам же идеал воспитания соотносится в большей степени не с образовательными, а с моральными ценностями, Ситуация меняется радикальным образом лишь в эпоху романтического гуманизма, сформировавшегося в Германии на рубеже XVIII-XIX веков. На сей раз основанием для перехода к новому типу обучения и оформления классической идеи университета были совершенно конкретны и связаны с объединением Берлинского университета с Королевской академией, Этот новый тип университетского образования, ставший символом передового обучения XIX столетия, радикально повлиявший на дальнейшую эволюцию мировой университетской системы, неразрывно связан с именем Вильгельма фон Гумбольдта. Существенно важным является и то, что именно с этой модели, получившей практическую реализацию, начинается новый этап анализа университетского образования, представленный в дальнейшем традицией теоретической рефлексии, терминологически закрепившейся в «развитии идеи университета» .

Взгляды Н.И.Лобачевского на задачи и своеобразие университетского образования отражены в следующих документах: 1) "Записка об учебных заведениях Петербурга" (1836 г.); 2) "Мнение об изменениях в испытаниях на ученые степени" (1839 г.).

Н.И.Лобачевский выделял две системы университетского воспитания. Первую он назвал преподавательная. Она получила распространение в германских университетах и основана на полной свободе "приобретать знания1". Вторая система - "воспитательная... близкая по духу к домашнему родительскому воспитанию,... к народному духу, даже по духу воинственному, получила предпочтение во Франции, особенно в России". Ее характеризует "назначение начальством всех занятий при строгом надзоре за нравственностью" . Напомним, что при создании российских университетов, в том числе и Казанского, в начале XIX в. за образец была взята система немецких протестантских университетов .

Цель образования, по вполне обоснованному мнению Н.И.Лобачевского, определяла его содержание. В гимназии воспитанник получал "общую образованность". Поэтому гимназический курс по числу предметов обширнее университетского . Таким образом, цель гимназии: вооружить воспитанников системой знаний, умений и навыков, необходимых для жизни в обществе (дать "необходимые сведения для каждого", "познания, здесь (т.е. в гимназии - Н.С.) приобретаемые" должны быть "достаточны для обыкновенных потребностей в жизни") . Между начальной, средней и высшей школой, считал Н.И.Лобачевский должна быть преемственность: "Учение в гимназиях должно быть соглашего с преподаванием в уездных училищах, которому оно служит продолжением, и в университете, до начала которого его надобно доводить" .

В высших учебных заведениях приобретается, по мысли Н.И.Лобачевского, "высшая степень образованности". "Высшей степенью образованности, кажется, надобно называть ту, - пишет он, - которая при сведениях, необходимых для каждого, при понятиях общих о всех науках заключается в тех познаниях, которые могут быть приобретаемы только с особенной природной способностью" . Следовательно, цель университетского образования - дать студенту возможность, исходя из его наклонностей посвятить себя "тому предмету, которому должен быть уже навсегда предай, кок любимому занятию в жизни и с тем, чтоб оставаться в числе ученых, в числе представителей просвещения по всему государству (выд.мною - Н.С), во всех его сословиях и званиях" . Таким образом, выпускник университета должен был становиться ученым, преподавателем, деятелем культурной жизни России. В этом видел Н.И.Лобачевский назначение университетов и цель высшего образования. В связи с этим, он предложил пересмотреть многочисленные научные дисциплины, которые читались в университете, разграничить университетский курс. "Университетское образование", по его мнению, "не должно...ничего представлять общего с гимназическим" и по содержанию и по способам преподавания.

Университетское образование должно иметь практическую направленность. «Здесь учат тому, что на самом деле существует, - говорил ректор университета в своей речи «О важнейших предметах воспитания»,- а не тому, что изобретено одним праздным умом. Здесь преподаются точные и естественные науки, с пособием языков и познаний исторических» [ИЗ, с.323,324].

Сравним взгляды Н.И.Лобачевского с правительственной программой, которая нашла отражение в "Уставе гимназий, училищ уездных и приходских, состоящих в ведомстве университетов" (1828 г.) и университетском уставе 1835 г,

Цель начальных и средних учебных заведений по "Уставу" заключалась в том, "чтобы при нравственном образовании доставлять юношеству средства к приобретению нужнейших по состоянию каждого познаний" . Таким образом, в педагогической концепции, декларированной правительством, на первом месте стояло нравственное воспитание, обучение должно было носить сословный, ограниченный характер. Каждая ступень давала законченное, независимое от вышестоящей ступени обучения образование. Только за гимназией признавалась двоякая цель: подготовить молодых людей и к университету, и к поступлению на службу сразу после гимназии. Этому должны были способствовать предметы гимназического курса.

Педагогические взгляды Н.И.Лобачевского по проблемам воспитания студентов

Понятие "воспитание" в русской педагогике стало выделяться со второй половины XVIII в. В этом специфическом значении, в частности, оно упоминается в «Генеральном учреждении о воспитании обоего пола юношества» (1764 г.) и в ряде других документов, подготовленных И.И.Бецким -общественным деятелем и сподвижником Екатерины II. Опираясь на идеи Я.А.Коменского, Д.Локка, Ж.Ж.Руссо, он призывал соблюдать взаимосвязь между нравственным, умственным и физическим воспитанием . Им же было составлено первое руководство для родителей и воспитателей, в котором изложены вопросы, касающиеся здоровья детей, умственного воспитания (учения), роли игры при обучении и воспитании детей, учета индивидуальных психологических особенностей детей в процессе воспитания.

Понимание термина «воспитание» как триединства: нравственного воспитания, физического и умственного было характерно для Е.Р.Дашковой, Н.И.Новикова, А.А.Прокопович-Антонского.

Е.Р.Дашкова в своем сочинении «О смысле слова воспитание», опубликованном в 1783 г. писала, подводя итог своим размышлениям: «Совершенное воспитание состоит из физического воспитания, из нравственного и, наконец, из школьного, или классического. Первые две части всякому человеку необходимы, третья же некоторого звания людям нужна и прилична. ..классическое воспитание выполняется совершенным познанием природного языка, также латинского и греческого» . Далее она перечисляет предметы, которые для одних полезны, а для других "излишними почитаться могут" 19,с.287,288].

В 1783 г. году Н.И.Новиков издал свое педагогическое сочинение «О воспитании и наставлении детей», в котором впервые в России было употреблено слово «педагогика» как особая и важная наука о «воспитании тела, ума и сердца». «Воспитание,- по мнению Н.И.Новикова,- имеет три части; воспитание физическое, касающееся до одного тела; нравственное, имеющее предметом образование сердца, т.е. образование и управление натурального чувствования и воля детей; и разумное воспитание, занимающееся просвещением, или образованием, разума» . Характерно, что последовательность расположения составных частей воспитания у Дашковой и Новикова одинакова - физическое, нравственное, умственное.

Последователем Н.И.Новикова был профессор, директор Благородного пансиона Московского университета ЛА.Прокопович-Антонский. В своем трактате «О воспитании» он писал, что «воспитание есть физическое и моральное. Предмет его - образование телесных и душевных способностей человека. Тело делает оно крепким и стройным, ум просвещенным и основательным, а сердце вооружает противу язвы пороков» .

Впервые в русской педагогической мысли разграничил «воспитание» и «обучение», а также показал связь между ними профессор Главного педагогического института А.Г.Ободовский в 1835 г. в книге "Руководство к педагогике или науке воспитания". Через два года вышла вторая его работа "Руководство к дидактике, или науке преподавания"1 (1837 г.), Оба учебника были написаны им с использованием книги немецкого педагога А.Н.Нимейера "Принципы воспитания и обучения"1 (1796 г.) и собственного педагогического опыта. Таким образом, постепенно понятие «воспитание» перестает быть тождественным понятию «обучение». С развитием педагогической теории и практики оно приобрело самостоятельное значение. Вышеназванная особенность рассмотрения понятия «воспитание» нашла отражение и в педагогических воззрениях Н.И.Лобачевского, на которых мы остановимся позже.

Прежде чем провести анализ педагогических взглядов Н.И.Лобачевского на воспитание мы рассмотрим проблему воспитания в современной педагогике.

Например, К.Д.Ушинский трактовал «воспитание» как широкое понятие, которое включает воспитание, образование и обучение .

Более узко это понятие изучал Ю.К.Бабанский: «Воспитание в специальном педагогическом смысле - есть процесс и результат целенаправленного влияния на развитие личности, ее отношений, черт качеств, взглядов, убеждений, способов поведения в обществе . Некоторые авторы (например, Х.И.Лийметс, Л.Н.Новикова, А.В.Мудрик) утверждали, что «воспитание есть целенаправленное управление процессом развития личности» .

Как отмечает В.И.Андреев, «если рассматривать воспитание как жесткое педагогическое управление поведением воспитанника, то мы с неизбежностью вынуждены охарактеризовать воспитание не иначе, как воздействие на личность» . Такой подход встречается в работах П.П.Блонского и А.П.Пинкевича .

Мы полагаем, что более правильно воспитание рассматривать как двухсторонний процесс «взаимодействия» воспитателя и воспитанника.

Интересна трактовка Ф.М.Крона, который определяет воспитание как символическую интеракцию, представляющую собой «социальное взаимодействие в определенной ситуации, преднамеренно ориентированное на поведенческую реакцию, реализуемое как прямо, так и косвенно» .

В.И.Андреев, проведя анализ разных формулировок и подходов, привел, как нам кажется, наиболее полное и точное определение: «воспитание -это один из видов человеческой деятельности, которая преимущественно осуществляется в ситуациях педагогического взаимодействия воспитателя с воспитанником при управлении игровой, трудовой и другими видами деятельности и общения воспитанника с целью развития его личности или отдельных личностных качеств, включая и развитие его способностей к самовоспитанию» .

Мы согласны с В.И.Андреевым, что «педагогические теории воспитания чаще всего возникают и определяются тем, на какую идеальную модель личности воспитанника они ориентированы. Причем этот идеал чаще всего детерминируется и социально-экономическими потребностями общества, в котором осуществляется сам педагогический процесс» .

При этом автор выделил 5 подходов в воспитании: личностный, дея-тельностный (построена трехмерная модель анализа деятельности воспитанника, организуемой педагогом в целях воспитания), культурологический, ценностный, гуманистический.

Воспитание как общественное явление характеризуется следующими основными чертами, выражающими его сущность:

1.Воспитание возникло из практической потребности приспособления, приобщения подрастающих поколений к условиям общественной жизни и производства, замены ими стареющих и выбывающих из жизни поколений. В результате дети, становясь взрослыми, обеспечивают собственную жизнь и жизнь утрачивавших способность к труду старших поколений.

2.Воспитание - категория вечная, необходимая и общая. Оно появляется вместе с возникновением человеческого общесгва и существует, пока живет само общество. Оно необходимо потому, что является одним из важнейших средств обеспечения существования и преемственности общества, подготовки его производственных сил и развития человечества. Категория воспитания общая. В ней отражаются закономерные взаимозависимости и взаимосвязи этого явления с другими общественными явлениями. Воспитание включает в себя обучение и образование человека как часть многогранного процесса.

3.Воспитание на каждом этапе общественно-исторического развития по своему назначению, содержанию и формам носит конкретно-исторический характер. Оно обусловлено характером и организацией жизни общества и потому отражает общественные противоречия своего времени. В классовом обществе коренные тенденции воспитания детей различных классов, слоев, групп порой противоположны.

4.Воспитание подрастающих поколений осуществляется за счет освоения ими основных элементов социального опыта, в процессе и в результате вовлечения их старшим поколением в общественные отношения, в систему общения и в общественно необходимую деятельность. Общественные отношения и взаимоотношения, воздействия и взаимодействия, в которые вступают между собой взрослые и дети, всегда являются воспитательными и воспитывающими, независимо от степени их осознания как взрослыми, так и детьми. В самой общей форме эти взаимоотношения направлены на обеспечение жизни, здоровья и питания детей, определения их места в обществе и состояния их духа. По мере того как взрослые осознают свои воспитательные взаимоотношения с детьми и ставят перед собой определенные цели формирования у детей тех или иных качеств, их отношения становятся все более педагогическими, сознательно целенаправленными.

Шмырова Ирина

«Идеи нашего гениального соотечественника, которые казались недопустимым парадоксом, теперь широко развитые и обобщенные, являются одним из краеугольных камней современной науки» - писал видный советский геометр, профессор П.К. Рашевский Цель работы : установить, что послужило созданию неевклидовой геометрии.

Скачать:

Предварительный просмотр:

МКОУ ВАШУТИНСКАЯ ОСНОВНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

История возникновения и значение неевклидовой геометрии в современной науке

Работу по геометрии выполнила:

Ученица 9 класса

Шмырова Ирина

Координатор работы:

Учитель математики

Седых Елена Валерьевна

2013 год

1.Введение……………………………………………………………… 3

2.История создания новой геометрии………………………………. 4

3. Неевклидова геометрия…………………………………………… 8

4.Отзывы и доказательства …………………………………………. 11

4. Значение Неевклидовой геометрии……………………………… 15

5. Заключение…………………………………………………………. 16

6.Используемая литература…………………………………………. 18

7.Словарь терминов…………………………………………………... 19

Введение

Тот путь, на который впервые стал Лобачевский, в значительной степени определил лицо современной науки, произвёл настоящую революцию в математике.

«Идеи нашего гениального соотечественника, которые казались недопустимым парадоксом, теперь широко развитые и обобщенные, являются одним из краеугольных камней современной науки» - писал видный советский геометр, профессор П.К. Рашевский [ 1].

Открытие неевклидовой геометрии произвело переворот не только в геометрии и даже не только в математике, но можно сказать, в развитии человеческого мышления вообще. И то , что евклидова геометрия не является единственно возможной, сделанное в начале прошлого века Гауссом, Лобачевским и Больяи, оказало влияние на мировоззрение человечества. Однако мало кому известно, что начиная с конца прошлого века неевклидова геометрия, наряду с евклидовой, является одним из рабочих инструментов математики, несмотря на то что "пространство, в котором мы живем", в доступных нашему пониманию пределах является скорее евклидовым, чем неевклидовым [ 2].

Характер математических теорий таков, что различным образом представляя основные понятия этих теорий, в геометрии, например, это точки, прямые, движения и т.д., мы можем применять их к объектам различного рода. Поэтому, и геометрия может применяться не только к пространству, в котором мы живем, но и к другим пространствам, возникающим в математических и физических теориях. Геометрии этих пространств оказываются различными; в частности, они могут не быть евклидовыми.

Цель работы : установить, что послужило созданию неевклидовой геометрии. Гипотеза : развитие науки было на таком этапе, что невозможно было не прийти к созданию неевклидовой геометрии.

I.История создания новой геометрии

Первым неевклидовым геометром, вероятно, можно считать самого Евклида (рис.1). Его нежелание использовать «не самоочевидный» пятый постулат следует хотя бы из того, что свои первые двадцать восемь предложений Евклид доказывает, не прибегая к этому постулату. С первого века до н.э. до 1820 года математики пытались вывести пятый постулат из остальных, но преуспели лишь в замене его различными эквивалентными допущениями, такими, как «две параллельные линии всюду равно удалены друг от друга» или «любые три точки, не расположенные на одной прямой, принадлежат окружности».

Рисунок 1. Евклид

Лобачевский в работе «О началах геометрии» (1829 год), первой его печатной работе по неевклидовой геометрии, ясно заявил, что V постулат не может быть доказан на основе других посылок евклидовой геометрии, и что допущение постулата, противоположного постулату Евклида, позволяет построить геометрию столь же содержательную, как и евклидова, и свободную от противоречий [ 1].

Одновременно и независимо к аналогичным выводам пришёл Янош Бойяи (рис.2), а Карл Фридрих Гаусс (рис.3) пришёл к таким выводам ещё раньше.

Рисунок 2. Янош Бойяи

Однако труды Бойяи не привлекли внимания, и он вскоре оставил эту тему, а Гаусс вообще воздерживался от публикаций, и о его взглядах можно судить лишь по нескольким письмам и дневниковым записям.

Рисунок 3 . Карл Фридрих Гаусс

Сохранились студенческие записи лекций Лобачевского (от 1817 года), где им делалась попытка доказать пятый постулат Евклида, но в рукописи учебника «Геометрия» (1823 год) он уже отказался от этой попытки. В «Обозрениях преподавания чистой математики» за 1822 и 1824 годы Лобачевский указал на «до сих пор непобедимую» трудность проблемы параллелизма и на необходимость принимать в геометрии в качестве исходных понятия, непосредственно приобретаемые из природы.

23 февраля 1826 года гениальный математик читает свой доклад о неевклидовой геометрии ничего не понимающей, скучающей, равнодушной аудитории. Комиссия, ничего не понявшая, не дает никакого отзыва. Работа не была напечатана. И только в 1829 году были опубликованы мемуары «О началах геометрии» - первая работа по неевклидовой геометрии. Работу не поняли.

Из Академии наук пришел уничтожающий отзыв, появляются статьи, где Лобачевского называют провинциальным шарлатаном, невежественным самодовольным ничтожеством. Авторы этих отзывов опирались на то, что все, что изложено господином Лобачевским (рис.4) в своих трудах не имеет места в природе и, поэтому, совершенно для разума непонятно и абсурдно. Лобачевского никто не поддержал, но у него хватило мужества отстаивать свои идеи до конца.

Рисунок 4. Лобачевский Николай Иванович

Не найдя понимания на Родине, Лобачевский попытался найти единомышленников за рубежом. В 1837 году статья Лобачевского «Воображаемая геометрия» на французском языке (Géométrieimaginaire) появилась в авторитетном берлинском журнале Крелле, а в 1840 году Лобачевский опубликовал на немецком языке небольшую книгу «Геометрические исследования по теории параллельных», где содержится чёткое и систематическое изложение его основных идей. Два экземпляра получил Карл Фридрих Гаусс, «король математиков» той поры. Как много позже выяснилось, Гаусс и сам тайком развивал неевклидову геометрию, однако так и не решился опубликовать что-либо на эту тему [ 1].

Пятый постулат Евклида стал своего рода толчком к созданию другой геометрии, или продолжением геометрии Евклида. Одновременно учёные многих стран пришли к одним и тем же выводам. Однако одних учёных не поняли, как Лобачевского, другие боялись опубликовать свои труды.

Создателями неевклидовой геометрии стали такие яркие учёные, как сам Евклид, Гаусс, Бойяи, Лобачевский. У некоторых учёных открытия в неевклидовой геометрии происходили одновременно, независимо друг от друга.

II.Неевклидова геометрия

Лобачевский считал аксиому параллельности Евклида произвольным ограничением. С его точки зрения, это требование слишком жёсткое, ограничивающее возможности теории, описывающей свойства пространства, и поэтому в создании неевклидовой геометрии он использовал плоскостные постулаты Евклида как частный, предельный случай и отказался от V постулата, приняв независимость аксиомы о параллельных прямых Евклида от остальных аксиом.

Вместо V постулата он принимает противоположное предложение: на плоскости через точку, не лежащую на данной прямой, проходит более чем одна прямая, не пересекающая данную. Вместе с этим предложением Лобачевский принимает остальные аксиомы Евклидовой геометрии и на этом основании строит новую геометрию. Получившаяся геометрия логически стройная, нигде противоречий не встречается. Лобачевский называет ее «воображаемой».

Через точку С, лежащую вне прямой АВ, можно, предположил Лобачевский, провести хотя бы две прямые а и b, которые не пересекутся с прямой АВ (рис.5). Точно так же не пересекают прямую АВ и прямые m, n, p, проходящие через точку С. .

Рисунок 5. Предложение, противоположное V постулату Евклида.

Сумма углов треугольника в «воображаемой геометрии» всегда меньше180 о (рис.6).

Рисунок 6. Треугольник в геометрии Лобачевского.

В плоскости Лобачевского не существует никакого подобия. Ведь все теоремы о подобии выводятся только с помощью аксиомы Евклида о параллельности. Н.И. Лобачевский установил, что на предельной поверхности, называемой орисферой, внутренняя геометрия является евклидовой.

Разработанная Лобачевским новая геометрия не включает в себя евклидову геометрию, однако евклидова геометрия может быть из неё получена предельным переходом (при стремлении кривизны пространства к нулю). В самой геометрии Лобачевского кривизна отрицательна. Уже в первой публикации Лобачевский детально разработал тригонометрию неевклидова пространства, дифференциальную геометрию (включая вычисление длин, площадей и объёмов) и смежные аналитические вопросы.

В геометрии Н.И. Лобачевского используются основные понятия Евклида: перпендикуляры, осевые симметрии и повороты. В ней сохраняются свойства равнобедренного треугольника, известные признаки равенства треугольников и другие элементы «абсолютной геометрии» [ 2].

В пространстве Лобачевского были выделены криволинейные геометрические образы, подчинённые геометрии Евклида. Этот замечательный результат Лобачевский использовал для вывода тригонометрических соотношений между элементами прямолинейных треугольников в его пространстве. Но итоговые соотношения гораздо сложнее евклидовых. Эти соотношения имеют не только тригонометрические функции углов, не просто длины сторон, а некоторые функции от них [ 4] .

Сделав свое знаменитое открытие, Н. И. Лобачевский не опроверг евклидову геометрию, а лишь раздвинул границы науки, существовавшей в Древнем мире. Любые факты планиметрии Лобачевского не противоречат геометрии Евклида. Однако созданная геометрия существенно отличается от прежней. Лобачевский, очевидно, хотел подчеркнуть противоречие V постулату: на плоскости через точку, лежащую вне данной прямой, проходит более одной прямой, не пересекающей данную. И тем самым заменил евклидов постулат более общей аксиомой параллельности и сохранил все рассуждения геометрии Евклида.

III. Отзывы и доказательства

В последние годы жизни Лобачевский безуспешно пытался доказать непротиворечивость своей геометрии.

Чтобы получить такое доказательство, надо было построить модель геометрии. В 1868 году (через 12 лет после смерти Лобачевского) итальянский ученый Э. Бельтрами исследовал вогнутую поверхность называемую псевдосферой и доказал, что на этой поверхности действует геометрия Лобачевского (рис.7). [ 5].

В 1868г. Итальянский математик Э. Бельтрами исследовал вогнутую поверхность, называемую псевдосферой, и доказал, что на этой поверхности действует геометрия Лобачевского.

Рисунок 7. Псевдосфера

А через 2 года немецкий математик Клейн предлагает другую модель плоскости Лобачевского (рис.8).

Клейн берет некоторый круг. «Плоскостью» Клейн называет внутренность круга. Далее, каждую хорду круга (без концов, поскольку берутся только внутренние точки круга) Клейн считает «прямой». Теперь в этой «плоскости» можно рассматривать отрезки, треугольники и т. д. Две фигуры называются «равными», если одна из них может быть переведена в другую некоторым движением. Тем самым введены все понятия, упоминаемые в аксиомах геометрии, и можно проводить проверку выполнения аксиом в этой модели. Например, очевидно, что через любые две точки А, В проходит единственная «прямая». Можно проследить также, что через точку А, не принадлежащую «прямой» а, проходит бесконечно много «прямых», не пересекающих а. Дальнейшая проверка показывает, что в модели Клейна выполняются и все остальные аксиомы геометрии Лобачевского[ 4]

Рисунок 8. Модель Клейна.

Еще одна модель геометрии Лобачевского была предложена французским математиком А. Пуанкаре (1854-1912). Он также рассматривает внутренность некоторого круга. «Прямыми» он считает дуги окружностей, которые в точках пересечения с границей круга касаются радиусов (рис.9) [ 1].

Рисунок 9 . Модель Пуанкаре.

В конце прошлого века в работах Пуанкаре и Клейна была установлена прямая связь геометрии Лобачевского с теорией функций комплексной переменной и с теорией чисел (точнее, арифметикой неопределенных квадратичных форм). С тех пор аппарат геометрии Лобачевского стал неотъемлемым компонентом этих разделов математики. В последние 15 лет значение геометрии Лобачевского еще более возросло благодаря работам американского математика Тёрстона (лауреата Филдсовской медали 1983 г.), установившего ее связь с топологией трехмерных многообразий (рис.10). Десятки работ ежегодно публикуются в этой области. В связи с этим можно говорить о конце романтического периода в истории геометрии Лобачевского, когда основное внимание исследователей было обращено на ее осмысление с точки зрения оснований геометрии вообще. Современные исследования все больше требуют делового владения геометрией Лобачевского [ 2].

Рисунок 10. Вильям Паул Тёрстон

Важное замечание, касающееся чертежей, изображающих поведение прямых на плоскости Лобачевского. Как показывают опыты, наше физическое пространство по свойствам или евклидово, или очень мало от него отличается. Оперируя с чертежом, вынуждены ограничиться его малым размером, а отклонение от евклидовости, если оно существует, будет наблюдаться только при очень больших протяжениях. Поэтому для наглядности обычно принято изображать прямые, слегка их искривляя, чтобы отчётливее выразить характер их сближения или расхождения на плоскости Лобачевского. Однако Лобачевский такие вольности себе не разрешал[ 4].

Сколько времени нужно было учёным, чтобы проверить на различных моделях: псевдосфере Клейна, модель Пуанкаре, трёхмерные многообразия математика Тёрстона, что геометрия Лобачевского действует? Какие сомнения возникали у самого Лобачевского в правильности его идей?! Но именно элементы геометрии Лобачевского стали основой таких разделов математики, как теория чисел и теория функций комплексной переменной и многих других.

IV. Значение Неевклидовой геометрии

Новая геометрия явилась чистым порождением разума, отделившейся от окружающей действительности. Поэтому Лобачевский назвал ее «воображаемой». Появление неевклидовой геометрии было важным шагом в превращении математики в науку о логически мыслимых формах и отношениях. Этот процесс шел по всему фронту не только в геометрии, но и в алгебре. Появились теория множеств, математическая логика. В геометрии вскоре за геометрией Лобачевского появилась многомерная евклидова геометрия[ 2].

V. Заключение

Создателями неевклидовой геометрии стали такие яркие учёные, как сам Евклид, Гаусс, Бойяи, Лобачевский. Евклид делал попытки доказать пятый постулат, но у него не получалось. У некоторых учёных открытия в неевклидовой геометрии происходили одновременно, независимо друг от друга.

Н. И. Лобачевский раздвинул границы науки, существовавшей на тот момент. Любые факты планиметрии Лобачевского не противоречат геометрии Евклида. Однако созданная геометрия существенно отличается от прежней. Лобачевский, очевидно, хотел подчеркнуть противоречие V постулату: на плоскости через точку, лежащую вне данной прямой, проходит более одной прямой, не пересекающей данную. И тем самым заменил евклидов постулат более общей аксиомой параллельности и сохранил все рассуждения геометрии Евклида.

Много времени понадобилось учёным, чтобы проверить на различных моделях: псевдосфере Клейна, модель Пуанкаре, трёхмерные многообразия математика Тёрстона, что геометрия Лобачевского действует? Какие сомнения возникали у самого Лобачевского в правильности его идей?! Но именно элементы геометрии Лобачевского стали основой таких разделов математики, как теория чисел и теория функций комплексной переменной и многих других.

Лобачевский был назван «Коперником геометрии», но его можно назвать и Колумбом науки, открывшим новую ее область, за которой следовал материк новой геометрии и вообще новой математики. Тот путь, на который впервые стал Лобачевский, в значительной степени определил лицо современной науки.

Открытие новой геометрии стало началом многочисленных исследований выдающихся математиков 19 века. Геометрия послужила толчком к развитию науки, а значит и пониманию мира, который на окружает.

А в начале 20-говека было обнаружено, что геометрия Лобачевского совершенно необходима в современной физике. Например, в теории относительности Эйнштейна, в расчетах современных синхрофазотронов, в космонавтике.

Используемая литература

1.Лаптев Б.Л. Н.И.Лобачевский и его геометрия. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1976.

2.Шербаков Р.Н., Пичурин Л.Ф. от проективной геометрии - к неевклидовой (вокруг абсолюта): Кн. Для внеклассного чтения. IX, X кл. - М.: Просвещение, 1979. - 158с., ил.- (Мир знаний)

3.Погорелов А.В. Геометрия: Учеб. Для 7-9 кл. общеобразоват. учреждений/ А.В. Погорелов.-5-е изд. - М.: Просвещение, 2010.-224 с.

4. Алексеевский Д.В., Винберг Э.Б., Солодовников А.С. Геометрия пространств постоянной кривизны. В кн.: Итоги науки и техники. Современные проблемы математики. Фундаментальные направления. М.: ВИНИТИ, 1988. Т. 29. С. 1 - 146. ространсто — фундаментальное (наряду с временем) понятие человеческого мышления, отображающее множественный характер существования мира, его неоднородность. Множество предметов, объектов, данных в человеческом восприятии одновременно, формирует сложный… … Философская энциклопедия

1. обачесвского геометрия — геометрия, основанная на тех же основных посылках, что и евклидова геометрия, за исключением аксиомы о параллельных (см. Пятый постулат). В евклидовой геометрии согласно этой аксиоме на плоскости через точку Р, лежащую вне прямой А А, проходит.

Математическая энциклопедия

1. Лобачевского геометрия — геометрическая теория, основанная на тех же основных посылках, что и обычная Евклидова геометрия, за исключением аксиомы о параллельных, которая заменяется на аксиому о параллельных Лобачевского. Евклидова аксиома о параллельных гласит:… …

Большая советская энциклопедия

1. Геометрия — раздел математики, занимающийся изучением свойств различных фигур (точек, линий, углов, двумерных и трехмерных объектов), их размеров и взаимного расположения. Для удобства преподавания геометрию подразделяют на планиметрию и стереометрию. Энциклопедия

~ ~

Николай Иванович Лобачевский - выдающийся русский математик, на протяжении четырех десятков лет - ректор активист народного просвещения, основатель неевклидовой геометрии.

Это человек, который на несколько десятков лет опередил свое время и остался непонятым современниками.

Биография Лобачевского Николая Ивановича

Николай появился на свет 11 декабря 1792 года в малоимущей семье мелкого чиновника Ивана Максимовича и Прасковьи Александровны. Место рождения математика Николая Ивановича Лобачевского - Нижний Новгород. В 9-летнем возрасте, после смерти отца, он был перевезен матерью в Казань и в 1802 году принят в местную гимназию. После ее окончания в 1807 году Николай стал студентом только что основанного Казанского Императорского университета.

Под опекой М. Ф. Бартельса

Особую любовь к физико-математическим наукам будущему гению сумел привить Григорий Иванович Карташевский - талантливый преподаватель, глубоко знавший и ценивший свое дело. К сожалению, в конце 1806 года по причине разногласий с руководством университета «за проявление духа непокорности и несогласия» он был уволен с университетской службы. Курсы по математике стал вести Бартельс - учитель и друг знаменитого Карла Фридриха Гаусса. Прибывший в 1808 году в Казань, он взял покровительство над способным, но бедным студентом.

Новый преподаватель одобрил успехи Лобачевского, который под его наблюдением изучил такие классические труды, как «Теория чисел» Карла Гаусса и «Небесная механика» французского ученого Пьера-Симона Лапласа. За неповиновение, упорство и признаки безбожия на старшем курсе над Николаем нависла вероятность отчисления. Именно покровительство Бартельса поспособствовало отведению нависшей над одаренным студентом опасности.

в жизни Лобачевского

В 1811 году, по окончании Николай Иванович, краткая биография которого вызывает искренний интерес у молодого поколения, был утвержден магистром по математике и физике и оставлен при учебном заведении. Два научных исследования - по алгебре и механике, представленные в 1814 году (ранее срока), обусловили его возведение в адъюнкт-профессоры (доценты). Далее Лобачевский Николай Иванович, достижения которого впоследствии будут правильно оценены потомками, сам начал заниматься преподаванием, постепенно увеличивая круг читаемых им курсов (математика, астрономия, физика) и серьезно задумываясь о перестройке математических начал.

Студенты любили и высоко оценивали лекции Лобачевского, уже через год удостоившегося звания экстраординарного профессора.

Новые порядки Магницкого

С целью подавления вольномыслия и революционного настроя в обществе правительство Александра І стало опираться на идеологию религии с ее мистико-христианскими учениями. Первыми кардинальным проверкам подверглись университеты. В марте 1819 года в Казани с ревизией прибыл М. Л. Магницкий - представитель главного правления училищ, заботящийся исключительно о собственной карьере. По результатам его проверки состояние дел в университете оказалось крайне плачевным: недостаточная учёность воспитанников данного заведения влекла за собой причинение вреда обществу. Поэтому университет требовалось уничтожить (публично разрушить) - с целью поучительного примера для остальных.

Однако Александром І было принято решение исправить сложившуюся ситуацию руками этого же проверяющего, и Магницкий с особым рвением начал «наводить порядки» в стенах заведения: отстранил от работы 9 профессоров, ввел строжайшую цензуру лекций и суровый казарменный режим.

Широкая деятельность Лобачевского

Биография Лобачевского Николая Ивановича описывает сложный период установленной в университете церковно-полицейской системы, длившийся на протяжении 7 лет. Выдержать нелегкие испытания помогла сила непокорного духа и абсолютная занятость ученого, не оставлявшая ни минуты свободного времени.

Николай Иванович Лобачевский замещал Бартельса, покинувшего стены университета, и преподавал на всех курсах математику, также заведовал физическим кабинетом и читал данный предмет, обучал студентов астрономии и геодезии, пока И. М. Симонов находился в кругосветном путешествии. Огромный труд был вложен им в приведение в порядок библиотеки, а особенно наполнение ее физико-математической части. Попутно математик Николай Иванович Лобачевский, являясь председателем строительного комитета, руководил возведением главного корпуса университета и некоторое время занимал должность декана физико-математического факультета.

Неевклидова геометрия Лобачевского

Колоссальное число текущих дел, широкая педагогическая, административная и исследовательская работа не стали препятствием для творческой деятельности математика: из-под его пера вышли 2 учебника для гимназий - «Алгебра» (осужденная за применение и «Геометрия» (вовсе не опубликованная). Со стороны Магницкого за Николаем Ивановичем был установлен строгий надзор, по причине проявления ним дерзости и нарушения установленных инструкций. Однако и в этих условиях, действующих унизительно на человеческое достоинство, Лобачевский Николай Иванович упорно трудился над строгим построением геометрических основ. Результатом столь стало открытие ученым новой геометрии, совершенное на путях кардинального пересмотра понятий эпохи Евклида (ІІІ век до н. э.).

Зимой 1826 года русским математиком был осуществлен доклад о геометрических началах, переданный на отзыв нескольким именитым профессорам. Однако ожидаемой рецензии (ни положительной, ни даже отрицательной) не поступило, а рукопись ценного доклада до наших времен не дошла. Данный материал ученый включил в свой первый труд «О началах геометрии», напечатанный в 1829-1830 гг. в «Казанском вестнике». Помимо изложения важных геометрических открытий, Николай Иванович Лобачевский описал уточненное определение функции (четко разграничивая ее непрерывность и дифференцируемость), незаслуженно приписанное немецкому математику Дирихле. Также ученым были сделаны тщательные исследования тригонометрических рядов, оцененные несколько десятилетий спустя. Талантливый математик является автором метода численного решения уравнений, со временем несправедливо получившего название «метод Греффе».

Лобачевский Николай Иванович: интересные факты

Ревизора Магницкого, несколько лет наводившего страх своими действиями, ожидала незавидная участь: за множество злоупотреблений, выявленных специальной ревизионной комиссией, он был смещен с поста и выслан в ссылку. Очередным попечителем учебного заведения был назначен Михаил Николаевич Мусин-Пушкин, сумевший по достоинству оценить активную деятельность Николая Лобачевского и рекомендовавший его на должность ректора Казанского университета.

В течение 19 лет, начиная с 1827 года, Лобачевский Николай Иванович (фото памятника в Казани см. выше) усердно трудился на данном посту, добиваясь рассвета своего любимого детища. На счету Лобачевского - явное улучшение уровня научно-учебной деятельности в целом, строительство огромного числа служебных зданий (физический кабинет, библиотека, химическая лаборатория, астрономическая и магнитная обсерватория, механические мастерские). Также ректор является основателем строгого научного журнала «Ученые записки Казанского университета», заменившего «Казанский вестник» и впервые опубликованного в 1834 году. Параллельно с ректорством на протяжении 8 лет Николай Иванович руководил библиотекой, занимался преподавательской деятельностью, писал наставления учителям математики.

К заслугам Лобачевского нельзя не отнести его искреннюю сердечную заботу об университете и его учащихся. Так, в 1830 году он сумел изолировать учебную территорию и провести доскональную дезинфекцию, чтобы спасти от эпидемии холеры коллектив учебного заведения. Во время страшнейшего пожара в Казани (1842 год) сумел спасти практически все учебные здания, астрономические инструменты и библиотечные материал. Также Николай Иванович открыл широким массам свободное посещение университетской библиотеки и музеев и организовал занятия научно-популярной тематики для населения.

Благодаря неимоверным усилиям Лобачевского авторитетный, первоклассный, прекрасно оснащенный Казанский университет стал одним из лучших учебных заведений в России.

Непонимание и непринятие идей русского математика

Все это время математик не останавливался в проводимых исследованиях, направленных на развитие новой геометрии. К сожалению, его идеи - глубокие и свежие, настолько шли вразрез с общепринятыми аксиомами, что современники не сумели, а возможно, и не захотели по достоинству оценить труды Лобачевского. Непонимание и, можно сказать, в некоторой степени издевательства не остановили Николая Ивановича: в 1835 году он опубликовал «Воображаемую геометрию», а год спустя - «Применение воображаемой геометрии к некоторым интегралам». Через три года свет увидел наиболее обширный труд «Новые начала геометрии с полной теорией параллельных», в котором содержалось лаконичное, предельно ясное изъяснение его ключевых идей.

Тяжелый период в жизни математика

Не получив понимания на родной земле, Лобачевский решил обзавестись единомышленниками за ее пределами.

В 1840 году Лобачевский Николай Иванович (фото см. в обзоре) напечатал свой труд с четко изложенными основными идеями на немецком языке. Один экземпляр данного издания был вручен Гауссу, который и сам негласно занимался неевклидовой геометрией, но так и не рискнул выступить публично со своими мыслями. Ознакомившись с трудами русского коллеги, немец порекомендовал избрать русского коллегу в Геттингенское королевское общество в качестве члена-корреспондента. Хвалебно о Лобачевском Гаусс отзывался только в собственных дневниках и в кругу самых доверенных людей. Избрание Лобачевского все-таки состоялось; произошло это в 1842 году, однако положения русского ученого оно никак не улучшило: ему оставалось работать в университете еще 4 года.

Правительство Николая І не захотело оценить многолетние труды Лобачевского Николая Ивановича и в 1846 году отстранило его от работы в университете, официально назвав причину: резкое ухудшение здоровья. Формально бывшему ректору была предложена должность помощника попечителя, однако без назначения жалования. Незадолго до снятия с должности и лишения профессорской кафедры Лобачевский Николай Иванович, краткая биография которого и сегодня изучается в учебных заведениях, рекомендовал вместо себя преподавателя Казанской гимназии А. Ф. Попова, отлично защитившего докторскую диссертацию. Николай Иванович считал необходимым дать правильную дорогу в жизни молодому способному ученому и находил неуместным занимать кафедру при таких обстоятельствах. Но, утратив все сразу и оказавшись в совершенно ненужной для себя должности, Лобачевский лишился возможности не только руководить университетом, но и хоть как-то участвовать в деятельности учебного заведения.

В семейной жизни Лобачевский Николай Иванович с 1832 года был женат на Варваре Алексеевне Моисеевой. В этом браке родились 18 детей, но выжили всего лишь семеро.

Последние годы жизни

Принудительное отстранение от дела всей его жизни, непринятие новой геометрии, грубая неблагодарность современников, резкое ухудшение материального положения (по причине разорения имение супруги было продано за долги) и семейное горе (потеря в 1852 году старшего сына) разрушающим образом отразились на физическом и духовном здоровье русского математика: он заметно осунулся и стал терять зрение. Но и ослепший Николай Иванович Лобачевский не прекращал посещать экзамены, приходил на торжественные события, участвовал в ученых диспутах и продолжал трудиться на благо науке. Главный труд русского математика «Пангеометрия» был записан учениками под диктовку ослепшего Лобачевского за год до его смерти.

Лобачевский Николай Иванович, открытия в геометрии которого были оценены лишь десятки лет спустя, являлся не единственным исследователем новой области математики. Венгерский ученый Янош Бойяи, независимо от русского коллеги, вынес на суд коллег в 1832 году свое видение неевклидовой геометрии. Однако и его труды не были оценены современниками.

Жизнь выдающегося ученого, целиком посвященная русской науке и Казанскому университету, закончилась 24 февраля 1856 года. Похоронили Лобачевского, так и не признанного при жизни, в Казани, на Арском кладбище. Лишь по прошествии нескольких десятилетий обстановка в научном мире изменилась кардинально. Огромную роль в признании и принятии трудов Николая Лобачевского сыграли исследования Анри Пуанкаре, Эудженио Бельтрами, Феликса Клейна. Понимание того, что у евклидовой геометрии появилась полновесная альтернатива, существенно повлияло на научный мир и придало стимул другим смелым идеям в точных науках.

Место и дата рождения Николая Ивановича Лобачевского известны многим современникам, имеющим отношение к точным наукам. В честь Николая Ивановича Лобачевского получил название кратер на Луне. Имя великого русского ученого носит научная библиотека университета в Казани, которому он посвятил огромный кусок своей жизни. Также улицы Лобачевского имеются во многих городах России, в том числе в Москве, Казани, Липецке.

Основные события жизни:

1802 г. - поступил в Казанскую гимназию.

1807 г. - переведен в студенты университета.

1816 г. - Н.И. Лобачевский в возрасте 23 лет становится профессором.

1816-1817 гг. - Н.И. Лобачевский впервые подошел к вопросу об аксиоме параллельных.

1819 г. - Н.И. Лобачевского избирают деканом Казанского университета.

1822 г. - Н.И. Лобачевский становится членом строительного комитета по приведению в порядок старых и постройке новых университетских зданий.

1827 г. - Н.И. Лобачевский становится ректором университета.

1832 г. - женитьба на Варваре Алексеевне Моисеевой.

1842 г. - Н.И. Лобачевский избран членом-корреспондентом Геттингенского королевского общества наук.

1846 г. - Н.И. Лобачевского увольняют с должности ректора Казанского университета.

1847 г. - Н.И. Лобачевский отстранен от всех своих обязанностей по университету.

1856 г.12 (24) февраля - Великий русский математик Н.И. Лобачевский скончался от паралича легких.

В студенческие годы Н.И. Лобачевский отличался не только горячим увлечением наукой и упорными научными занятиями, но и многочисленными шалостями и проказами, к которым подталкивал юношу его необыкновенно живой и непоседливый характер. Университетское начальство отмечало и более серьезные проступки студента Лобачевского: «вольнодумство и мечтательное о себе самомнение, упорство» и даже «возму¬тительные поступки... оказывая которые в значительной сте¬пени явил признаки безбожия».

За все это Н.И. Лобачевский едва не поплатился исключением из университета, и только усиленные ходатайства казанских профессоров-математиков дали ему возможность окончить его. Дальнейшая его карьера развивается стремительно: в 21 год Н.И. Лобачевский - адъюнкт, а в 23 года - профессор.

Так началась его научная деятельность, многогранная, полная непреклонной энергии и страстного увлечения. Много сил отдал Н.И. Лобачевский организации и строительству Казанского университета, которым он руководил впоследствии в течение 20 лет. Одно лишь перечисление различных университетских должностей, занимаемых Н.И. Лобачевским, дает представление о размахе его университетской работы.
В конце 1819 года его избирают деканом. Одновременно на него ложатся обязанности по приведению в порядок университетской библиотеки, находившейся в невероятно хаотическом состоянии. Из-за отъезда профессора Симонова в кругосветное путешествие Н.И. Лобачевскому целых два учебных года приходится читать физику, метеорологию и астрономию. Между прочим, Н.И. Лобачевский и в дальнейшем никогда не терял интереса к физике и не отказывался не только от преподавания ее в университете, но и от чтения популярных лекций по физике, сопровождавшихся тщательно и интересно подготовленными опытами.

При нем были построены новые университетские здания. Увлекшись строительным делом, Н.И. Лобачевский тщательно изучает архитектуру как с инженерно-технической, так и с художественной стороны. Многие наиболее удачные в архитектурном отношении здания Казанского университета - анатомический театр, библиотека, обсерватория - являются осуществлением строительных замыслов Н.И. Лобачевского.

В 1827 году Н.И. Лобачевский становится ректором университета и занимает этот пост 19 лет. Вскоре на долю молодого ректора выпали нелегкие испытания.
В 1830 году в Поволжье свирепствовала холерная эпидемия, унесшая многие тысячи жизней. Когда холера достигла Казани, Н.И. Лобачевский сразу же принял в отношении университета героические меры: университет был фактически изолирован от всего остального города и превращен в крепость. Было организовано проживание и питание студентов на самой университетской территории - все это при самом деятельном участии ректора. Успех был блестящий - эпидемия прошла мимо университета. Энергичная самоотверженная работа Н.И. Лобачевского по борьбе с холерой произвела на все тогдашнее общество столь большое впечатление, что даже официальные инстанции сочли нужным ее отметить. Н.И. Лобачевскому было выражено «высочайшее благоволение» за усердие по предохранению университета и других учебных заведений от холеры.

Другим бедствием, разразившимся над Казанью, был страшный по своим опустошительным последствиям пожар в 1842 году. Во время этого ужасного пожара, уничтожившего огромную часть города, Н.И. Лобачевский вновь проявил чудеса энергии и распорядительности при спасении от огня университетского имущества. В частности, ему удалось сохранить библиотеку и астрономические инструменты.

Н.И. Лобачевский, вероятно, самый крупный по своим свершениям человек в двухсотлетней истории русских университетов. Если бы он не написал ни одной строчки самостоятельных научных исследований, мы тем не менее должны были бы с благодарностью вспомнить о нем как о замечательнейшем нашем университетском деятеле, как о человеке-подвижнике. Но Н.И. Лобачевский, кроме того, был еще и гениальным ученым.

Основная научная заслуга Н.И. Лобачевского заключается в создании так называемой «аксиомы параллельных». Все знания геометрической науки того времени покоились на выводах Евклида. Евклид считал, что на плоскости к данной прямой можно через данную, не лежащую на этой прямой, точку провести только одну параллельную прямую. Н.И. Лобачевский вывел стройную и безупречную систему, обладающую тем же логическим совершенством, что и обычная евклидова геометрия. Им была создана неевклидова геометрия, или геометрия Лобачевского.

Н.И. Лобачевский был первым, кто взглянул на математику как на опытную науку, а не как на абстрактную логическую схему. Он был первым, кто ставил опыты для измерения суммы углов треугольника; первым, кто сумел отказаться от тысячелетнего предрассудка незыблемости геометрических истин.

Значение самого факта создания неевклидовой геометрии для всей современной математики и естествознания колоссально, и английский математик Клиффорд, назвавший Н.И. Лобачевского «Коперником геометрии», ничуть не преувеличивал. Н.И. Лобачевский разрушил догму «неподвижной, единственно истинной евклидовой геометрии» так же, как Коперник разрушил догму о неподвижной, составляющей незыблемый центр Вселенной - Земле.

Если 20-е и 30-е годы XIX века были периодом высшего расцвета творческой деятельности Н.И. Лобачевского, то с середины 40-х годов, и притом совершенно внезапно для Н.И. Лобачевского, наступает период бездействия и старческого догорания. Основным событием, принесшим с собою этот трагический перелом в жизни Н.И. Лобачевского, было увольнение его 14 августа 1846 года с должности ректора. Это увольнение произошло без желания Н.И. Лобачевского и вопреки ходатайству совета университета. Почти одновременно произошло и увольнение его с должности профессора математики, так что с весны 1847 года Н.И. Лобачевский оказался отстраненным фактически от всех своих обязанностей по университету.

Вполне понятно, что Н.И. Лобачевский, для которого работа в университете была большой и незаменимой частью его жизни, воспринял свою отставку как тяжелый, непоправимый удар. Особенно тяжел был этот удар, конечно, потому, что он разразился в ту пору жизни Н.И. Лобачевского, когда его творческая научная работа была в основном уже завершена и, следовательно, университетская деятельность становилась основным содержанием его жизни. Личные горести дополнили чашу: умер любимый сын Н.И. Лобачевского, взрослый юноша, по свидетельству современников очень похожий на отца и внешностью, и характером. С этим ударом Н.И. Лобачевский никогда уже не смог справиться. Началась старость - преждевременная, но тем более гнетущая, с усиливавшимися признаками парадоксально раннего одряхления. Он стал терять зрение и к концу своей жизни совершенно ослеп. Последнее произведение - «Пангеометрия» - было им уже продиктовано. Н.И. Лобачевский умер 24 февраля 1856 года.

Поэтому при своей жизни Н.И. Лобачевский попал в тяжелое положение «непризнанного ученого». Впрочем, не следует винить современников Лобачевского: его идеи далеко опередили его время. Из иностранных математиков лишь знаменитый немец Гаусс понял эти идеи. По представлению Гаусса Лобачевский был избран в 1842 году членом-корреспондентом Геттингенского королевского общества наук.

Если право на бессмертие в истории науки Н.И. Лобачевский, несомненно, завоевал своими геометрическими работами, то не следует все же забывать, что и в других областях математики он опубликовал ряд блестящих работ по математическому анализу, алгебре и теории вероятностей, а также по механике, физике и астрономии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта

Жизнь Н.И. Лобачевского и его научная деятельность

“Иногда человеку воздают должное, даже если он не брал в долг.”

Николай ИвановичЛобачевскийродилсяв 1792 году в Нижнем Новгороде. У Николая Ивановича были старший и младший братья. Отец Николая - Иван Максимович Лобачевский работал чиновником в Нижнем Новгороде. Жена его - Прасковья Александровна была дочерью бедствующих мещан, больше о ней ничего неизвестно. Родители Николая поженились в молодом возрасте, обоим ещё не было восемнадцати на момент свадьбы. Вскоре после переезда отец будущего великого учёного умирает, в возрасте 40 лет, и оставляет свою семью в трудном финансовом положении. Однако, воспитывались братья Лобачевские в доме землемера Сергея Степановича Шебаршина, и не бедствовали. В 1802 году Прасковья Александровна отдаёт сыновей в Казанскую гимназию, на казённое содержание. Поначалу программа Университета мало чем отличалась от гимназийской, но ситуация изменилась к лучшему в 1808 году с приездом видных иностранных учёных Каспара Реннера, профессора математики, Мартина Бартельса, тоже профессора математики, являвшегося учителем и другом Карла Гаусса. Последний и привил Лобачевскому интерес к геометрии. Уже в 19 лет Николай Иванович получил степень магистра, и был оставлен при университете для подготовки к получению профессорского звания. В этом же году они вместе с М. Бартельсом изучают углублённо классические труды Гаусса и Лапласа: ”Теорию Чисел” и первые тома ”Небесной механики”. Изучение этих работ подтолкнуло Лобачевского к началу собственных исследований. В 1811 году он публикует ”Теорию об эллиптическом движении тел” и в 1813 - ”О разрешении алгебраического уравнения x m ? 1 = 0”. В 1814 году начинает преподавательскую деятельность.

Неевклидова Геометрия - главный труд жизни Лобачевского, научный подвиг, оказал огромное влияние на дальнейшее развитие математики и математического мышления. Первый труд, относящийся к этой теме Лобачевский опубликовал уже будучи ректором Казанского Университета, в 1826 году ”Сжатое изложение основ геометрии со строгим доказательством теорем о параллельных.”. Лобачевский был первым учёным, который представил общественности труды на эту тему. Другие учёные тоже занимались этой проблемой, но Лобачевский внёс наибольший вклад в её решение, поэтому, созданная им геометрия носит его имя. Также, среди опубликованных работ учёного: “О началах геометрии” (1829-1830), “Воображаемая геометрия “(1835), “Применение воображаемой геометрии к некоторым интегралам” (1836), “Новые начала геометрии с полной теорией параллельных” (1835-1838), “Геометрические исследования по теории параллельных линий” (1840). В основе математической дисциплины лежит система постулатов и аксиом. Геометрия Лобачевского не исключение. Лобачевский принимает все аксиомы и постулаты, предложенные геометрией Евклида и не зависящие от V постулата, а V постулат заменяет своим: ”На плоскости через точку, не лежащую на прямой можно провести более одной прямой, не пересекающей данную”.

Две граничные прямые xx" и yy" (рис. 1) не пересекают прямой R и называются параллельными ей в точке P.

· Все прямые, находящиеся внутри угла xPy пересекают прямую R. PB - перпендикуляр к прямой R.

· Угол называется углом параллельности.

· Прямые, находящиеся внутри углов xPy" и yPx" не пересекают прямую R- называются расходящимися с прямой R.

В этом состоит главное отличие геометрии Лобачевского от евклидовой геометрии. Важно также отметить, что в геометрии Лобачевского:

1) Сумма углов треугольника всегда меньше 2d (двух прямых)

2) Не существует подобных фигур.

3) Единица длины задаётся некоторым геометрическим построением, то есть само пространство своими геометрическими свойствами определяет ту или иную единицу длины.

4) Задаётся направление параллельности.

Пространство, в котором предполагается выполнение аксиомы Лобачевского называется пространством Лобачевского. Взаимное расположение прямых и плоскостей в пространстве характеризуется при помощи конуса параллельности, являющегося аналогом понятия угла параллельности. Пусть дана плоскость Альфа и не лежащая на ней точка P (рис.2), PP" - перпендикуляр к Альфа. Pb - прямая, параллельная плоскости Альфа и P"B" - её проекция на эту плоскость. Тогда угол bPP" есть угол параллельности в точке P относительно P"B". Будем вращать прямую Pb вокруг перпендикуляра PP", и тогда Pb опишет коническую поверхность с вершиной в точке P. Эта поверхность называется конусом параллельности. Таким образом, все образующие этого конуса - параллельны плоскости альфа. Всякая прямая, проходящая через точку P внутри конуса пересекает плоскость альфа, проходящая вне конуса - расходится с альфа.

· Всякая плоскость, пересекающая конус по двум образующим пересекает Альфа.

· Всякая плоскость, проходящая по одной образующей конуса параллельна Альфа.

· Всякая плоскость, пересекающая лишь вершину конуса - называется расходящейся с плоскостью Альфа.

Впервые реализацию геометрии Лобачевского на поверхностях установил итальянский математик Бельтрами в 1868 г. (рис. 3). Он заметил, что геометрия на куске плоскости Лобачевского совпадает с геометрией на поверхностях постоянной отрицательной кривизны, простейший пример которых представляет псевдосфера. Однако здесь даётся только локальная интерпретация геометрии, то есть на ограниченном участке, а не на всей плоскости Лобачевского.

Спустя три года, в 1871 году, немецкий математик Клейн пришёл к другой, полноценной модели (рис. 4). Плоскостью в ней служит внутренность круга, прямой - хорда, исключая концы, точкой - точка внутри круга. Принадлежность между ними понимается в обычном евклидовом смысле, однако, V постулат Евклида здесь уже не выполняется, а выполняется именно аксиома Лобачевского: через точку P проходит бесконечно много прямых, не пересекающих прямую a. Также, выполняются все следствия аксиомы.

В 1882 г., была представлена ещё одна модель геометрии Лобачевского, французским математиком Пуанкаре (рис. 5). Роль плоскости Лобачевского играет открытая полуплоскость P, роль прямых выполняют содержащиеся в ней полуокружности, с центрами на ограничивающей прямой p, и лучи, перпендикулярные этой прямой. Точка “прямой” служит началом двух лучей, двух дуг полуокружностей (с исключенными концами). Ограничивающая прямая также исключена. Углом назовём фигуру из двух лучей с общим началом, не содержащихся в одной прямой. Полупрямые, перпендикулярные граничной прямой являются пределами рассмотренных полуокружностей (см. рис. б). Когда центр полуокружности удаляется по ограничивающей прямой, а полуокружность проходит через точку, то в пределе она “распрямляется” и становится также полупрямой. Поэтому в качестве прямых в этой модели рассматриваются полуокружности бесконечного радиуса. Все аксиомы евклидовой геометрии здесь выполняются, кроме аксиомы параллельных. Тем самым в этой модели выполняется геометрия Лобачевского. Можно строить аналитическую модель геометрии, представляя точки координатами и выражая расстояние формулой в координатах. Такую модель геометрии Лобачевского дал немецкий математик Риман в качестве частного случая общей определенной им геометрии, называемой теперь римановой.

Научные идеи Лобачевского не были поняты большинством современников, и после публикации первой работы по ”воображаемой геометрии” Николай Иванович подвергся жесточайшей травле на родине. Единственным прижизненным признанием его научных заслуг стало избрание в Гёттингенское королевское научное общество, благодаря рекомендациям Гаусса. Но, тем не менее, Лобачевский не сдавался, и до конца жизни верил, что торжество его идей неминуемо. В 1855 году он, потеряв зрение из-за тяжёлых переживаний и постоянного умственного напряжения, диктует свое последнее произведение ”Пангеометрия”. В следующем году он умер. Однако, после смерти Лобачевского, его идеи привлекли внимание научных кругов, и послужили могучим стимулом к пересмотру взглядов на основания геометрии. Его геометрия нашла применение в общей и специальной теории относительности, в теории чисел (в её геометрических методах). Геометрия Лобачевского имеет также и философское значение, так как расширяет наши представления об устройстве мира и пространства. На данный момент имеется немало научных сочинений, посвящённых геометрии Лобачевского как в отечественной литературе, так и в зарубежной. Изучение геометрии Лобачевского входит в обязательную часть программы математических отделений большинства наших ВУЗов и всех педагогических институтов - ознакомление с основами этой геометрической системы считается необходимой частью подготовки будущего учителя средней школы. В школьных математических кружках тоже широко культивируются занятия геометрией Лобачевского.

геометрия эллиптический лобачевский

Список использованной литературы

1) Геометрия Лобачевского [Электронный ресурс]:

http://en.wikipedia.org/wiki/Lobachevskian_geometry

2) Геометрия Лобачевского [Электронный ресурс]:

http://geom.kgsu.ru/index.php

3) Лобачевский, Николай Иванович [Электронный ресурс]:

http://en.wikipedia.org/wiki/Nikolai_Lobachevsky

4) Модель Пуанкаре [Электронный ресурс]:

http://geometrie.ru/site/lobachevskiy/m1.htm

5) Широков П. А. Краткий очерк основ геометрии Лобачевского [текст]: /П. А. Широков - 2-е издание - М.: Наука, 1983 - 80 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Происхождение Неевклидовой геометрии. Возникновение "геометрии Лобачевского". Аксиоматика планиметрии Лобачевского. Три модели геометрии Лобачевского. Модель Пуанкаре и Клейна. Отображение геометрии Лобачевского на псевдосфере (интерпретация Бельтрами).

реферат , добавлен 06.03.2009


Биография Н.И. Лобачевского. Деятельность Лобачевского по организации печатного университетского органа и его попытки основать при университете Научное общество. История признания геометрии Н.И. Лобачевского в России. Появление неевклидовой геометрии.

дипломная работа , добавлен 14.09.2011


История возникновения неевклидовой геометрии. Сравнение постулатов параллельности Евклида и Лобачевского. Основные понятия и модели геометрии Лобачевского. Дефект треугольника и многоугольника, абсолютная единица длины. Определение параллельной прямой.

курсовая работа , добавлен 15.03.2011


Краткая биография Н.И. Лобачевского. История открытия неевклидовой геометрии. Основные факты и непротиворечивость геометрии Лобачевского, её значение и применение в математике и физике. Путь признания идей Н.И. Лобачевского в России и за рубежом.

дипломная работа , добавлен 21.08.2011


Студенческие годы Н.И. Лобачевского. Первые годы преподавательской деятельности. Организация печатного университетского органа. История открытия неевклидовой геометрии. Признание геометрии Н.И. Лобачевского и ее применение в математике и физике.

дипломная работа , добавлен 05.03.2011


Геометрические фигуры на поверхности сферы. Основные факты сферической геометрии. Понятия геометрии Лобачевского. Поверхность постоянной отрицательной кривизны. Геометрия Лобачевского в реальном мире. Основные понятия неевклидовой геометрии Римана.

презентация , добавлен 12.04.2015


Модель Пуанкаре геометрии Лобачевского: вопрос о ее непротиворечивости. Инверсия, ее аналитическое задание. Преобразование окружности и прямой, сохранение углов при инверсии. Инвариантные прямые и окружности. Система аксиом геометрии Лобачевского.

дипломная работа , добавлен 10.09.2009


Обзор пяти групп аксиом, на которых зиждется планиметрия Лобачевского. Сущность модели Кэли-Клейна в высшей геометрии. Особенности доказательства теоремы косинусов, теорем о сумме углов треугольника, о четвертом признаке конгруэнтности треугольников.

курсовая работа , добавлен 29.06.2013


Биография русского ученого Н.И. Лобачевского. Система аксиом Гильберта. Параллельные прямые, треугольники и четырехугольники на плоскости и пространстве по Лобачевскому. Понятие о сферической геометрии. Доказательство теорем на различных моделях.

реферат , добавлен 12.11.2010


Изучение этапов развития геометрии – науки, изучающей пространственные отношения и формы, а также другие отношений и формы, сходные с пространственными по своей структуре. Геометрия Древнего Египта, Греции, средневековья. Постулаты Н.И. Лобачевского.