أعداد لا وجود لها | الدحيح
Zusammenfassung
TLDRتناقش الحلقة أهمية الأعداد السالبة وكيف يمكن استخدامها في الرياضيات. تتطرق إلى تاريخ الأعداد التخيلية وتطور الرياضيات في فهمها، بدءًا من محاولات العلماء لحل المعادلات التكعيبية. يتم تسليط الضوء على أهمية الأعداد المركبة وكيف أنها تسهل العمليات الحسابية المعقدة من خلال معادلة "أويلر". الحلقة تعتبر رحلة في عالم الرياضيات، مشيرة إلى كيف أن هذه المفاهيم تقودنا إلى فهم الظواهر الطبيعية والتطبيقات العملية في حياتنا اليومية.
Mitbringsel
- 🧮 أهمية الأعداد السالبة في الرياضيات.
- 🧑🔬 تاريخ العلماء الذين ساهموا في تطور الرياضيات.
- 📐 الربط بين الأعداد المركبة والدوال الأسية.
- 🔍 فهم الجذور التربيعية للأعداد السالبة.
- ⚖️ تأثير الأعداد التخيلية على حل المعادلات.
- 🔄 استخدام الرياضيات في وصف الظواهر الطبيعية.
Zeitleiste
- 00:00:00 - 00:05:00
في بداية الحلقة، الدكتور مجدي يتحدث عن عدم استحقاقه لقب "عم" ويدخل في حوارات مع شخصية أخرى تتعلق بمعادلة شهيرة عجز عن حلها "أينشتاين". الانتقال من الحديث عن التحديات الشخصية إلى الرياضيات يظهر صراعه بين الحياة اليومية والعلم.
- 00:05:00 - 00:10:00
الانتقال إلى برنامج "الدحّيح" حيث يقدم مجدي المحتوى حول الرياضيات ويتحدث عن الأرقام السالبة وأهمية الفهم العلمي لها. يتحدث عن كون الأرقام السالبة كانت موضوع جدل لعقود طويلة في المجتمع الرياضي.
- 00:10:00 - 00:15:00
يستعرض مفاهيم الأعداد السالبة وكيف يتم التعامل معها، مثل الجذور السالبة، ويطرح نقاطاً حول ماذا تعني هذه الأعداد في سياق المعادلات الرياضية.
- 00:15:00 - 00:20:00
الحلقة تركز بعد ذلك على المعادلات التكعيبية وأهمية العثور على حلول لها، بالإضافة إلى تاريخ العلماء الذين عملوا على تطوير طرق لحل هذه المعادلات.
- 00:20:00 - 00:25:00
مجدي يتحدث عن فلاسفة الرياضيات والعلماء الذين أوجدوا حلولاً جزئية لبعض المعادلات، كما ينتقل لتفسير قيمة الأعداد المركبة ودورها في المعادلات التفاضلية.
- 00:25:00 - 00:35:04
يختتم الدكتور مجدي بالتأكيد على أهمية المعادلات والأرقام المركبة في فهمنا للعالم وكيف يمكن أن يساعدنا الرياضيات في تفسير العديد من الظواهر، مشيراً إلى كيفية استخدام الرياضيات في الحياة اليومية.
Mind Map
Video-Fragen und Antworten
ما هو موضوع الحلقة؟
تتناول الحلقة موضوع الأعداد السالبة والجذور التربيعية لها وكيفية ارتباط الرياضيات بالظواهر الطبيعية.
من هم الشخصيات التاريخية المذكورة؟
تشمل الشخصيات التاريخية مثل "أينشتاين"، "عمر الخيام"، و"كاردانو".
ما هي المعادلة المهمة التي تم ذكرها؟
تم ذكر معادلة "أويلر" التي تربط بين الأعداد المركبة والدوال الأسية.
لماذا تعتبر الأعداد التخيلية مهمة؟
الأعداد التخيلية تساعد في حل معادلات رياضية معقدة وتبسيط العمليات الحسابية.
ما هي الموجات الدورية وما علاقتها بالأعداد المركبة؟
الموجات الدورية مثل الصوت والضوء يمكن التعبير عنها باستخدام الدوال المثلثية مثل السن والكوست.
Weitere Video-Zusammenfassungen anzeigen
صابر مشهور سقيفة بني ساعدة علي/ابو بكر/عمر/الانصار/قريش/المهاجرين/الشيعة/دفن الرسول محمد ص
تعلم فن الهدوء لا تكن حساسا لن تغضب بعد اليوم /الدكتور جاسم المطوع
حرائق كاليفورنيا.. الجحيم يضرب مدينة لوس انجلوس فمن السبب ؟
تعلم بايثون من الصفر للمبتدئين: شرح اللوب في بايثون Python Loop
تعلم بايثون من الصفر للإحتراف : لعبة رمي العملة
كيف كان الرسول يغير من عادات الناس ؟
- 00:00:03وصلت يا عَمّي!
- 00:00:04أنا اسمي، الدكتور "مجدي".
- 00:00:06لسة ما تستحقش لقب "عَمّي"!
- 00:00:10ولا تستحق "هبة" بنتي!
- 00:00:13كل دا وما أستحقش؟!
- 00:00:15دا انت خلّتني أحرب تيران وآكل دِبّان وآكل حبّهان،
- 00:00:18وفي الآخر، طلعتني البركان. أعمل إيه تاني؟!
- 00:00:21لسة آخر اختبار،
- 00:00:23اختبار الرجالة الحقيقيين.
- 00:00:25احنا مش عملنا اختبار خصوبة؟!
- 00:00:27إيه؟!
- 00:00:29انت قصدك إني أنُط في البركان؟!
- 00:00:31لأ طبعًا.
- 00:00:32مين جاب سيرة البركان؟
- 00:00:33أمّال انت جايبنا هنا ليه؟ عشان الـView؟!
- 00:00:35أنا جايبك، عشان تحل دي.
- 00:00:38إيه دي؟! فاتورة مبيعات؟!
- 00:00:41دي معادلة يا جاهل!
- 00:00:42دي المعادلة اللي عَجَز "أينشتاين" عن حلّها.
- 00:00:44ولمّا "أينشتاين" عَجَز إنه يحلّها، "عصام لمونة" هو اللي هيعرف ينجزها يعني؟!
- 00:00:48"أينشتاين" مش عايز يتجوز بنتي،
- 00:00:50"عصام لمونة" هو اللي عايز.
- 00:00:51لأنه مغفّل!
- 00:00:53- إيه؟! - ادّيني شوية وقت طيب.
- 00:01:35حاسس إني بقيت جاهز.
- 00:01:38عمّي، أنا خلاص، بقيت جاهز،
- 00:01:40ورّيني المعادلة.
- 00:01:44عمّي، سلّملي على "هبة"!
- 00:01:47آه!
- 00:01:55بيسلّم عليكي.
- 00:01:58أظن هيتأخر شوية!
- 00:02:08أعزائي المشاهدين، السلام عليكم ورحمة الله وبركاته،
- 00:02:09أهلًا بكم في حلقة جديدة، من برنامج "الدحّيح"!
- 00:02:11عزيزي وعزيزتي أصحاب القلوب الأدبية،
- 00:02:14هذه الحلقة ليست لكم.
- 00:02:15"ليه يا (أبو حميد)؟ هيكون فيها إيه يعني؟!"
- 00:02:17هتعرف، يا عزيزي.
- 00:02:18الحلقة دي فيها بعض الرياضيات الكويسة لمحبي الرياضيات!
- 00:02:22الناس اللي فاكرة المثلث "م ل ن" شرير، و"س ص ع" دا طيب،
- 00:02:26ينسحبوا من دلوقتي، أنا بأقول!
- 00:02:28عزيزي المشاهد الجميل، لو حطّيت قُدّامك خيار وخيارة وقُلتلك اجمعهم،
- 00:02:31- "بتقول إيه يا (أبو حميد)؟!" - عزيزي، دا مش فخ، جاوب بجد.
- 00:02:33خيارتين، 1 + 1، 2.
- 00:02:35ماذا لو شِلت الخيار من قُدّامك، وقُلتلك، اجمع؟
- 00:02:38"أجمع إيه يا (أبو حميد)؟! أجمع الهوا؟! مش هيبقى فيه خيار!"
- 00:02:40بالظبط، يا عزيزي، إجابة صحيحة. Zero خيار.
- 00:02:42طب ماذا، يا عزيزي، لو قُلتلك اجمعلي
- 00:02:44سالب الخياراية اللي كانت هنا، مع سالب الخياراية التانية؟
- 00:02:47هو دا الفخ بقى.
- 00:02:50هو دا، يا عزيزي، موضوع هذه الحلقة.
- 00:02:52جايز انت تكون حافظ إن سالب في سالب بموجَب،
- 00:02:55بس هل عمرك فكرت إن لو كان قُدّامك مثل عملي ملموس، زي الخيار،
- 00:02:59هل ينفع يكون فيه سالب خيارة، تجمعها على أختها سالب الخيارة؟!
- 00:03:02في الحقيقة، يا عزيزي، دا كان رد فعل علماء الرياضيات لآلاف السنين،
- 00:03:06اللي رفضوا يعترفوا بفكرة الرقم السالب،
- 00:03:08وصولًا لعالم الرياضيات البريطاني "فرانسيس ماسيرس"،
- 00:03:10اللي وصف سنة 1758 فكرة الأرقام السالبة،
- 00:03:13وصفها على إنها فرضية بتعكس ضلمة وغموض،
- 00:03:17على حاجات المفروض تكون بطبيعتها سهلة وواضحة.
- 00:03:19احنا كان قُدّامنا خيار وبنعدّه،
- 00:03:20ليه اتسحب مننا وبقينا بنحطله قيمة سالبة،
- 00:03:23في حين إنه بقى عدم وغير موجود؟
- 00:03:25فليه بقى احنا كبشرية زانقين نفسنا في عَدّه وجمعه وطرحه؟!
- 00:03:28لو انت حاسس، يا عزيزي، إن الموضوع Conceptually صعب،
- 00:03:30فخلّيني أجيلك بالأصعب!
- 00:03:31لو انت لسة مش قادر تستوعب يعني إيه عدد سالب،
- 00:03:34فماذا بقى لو طلبت منك جَذر لهذا العدد السالب؟
- 00:03:37لو سألتك، يا عزيزي، هاتلي جذر رقم زي 9.
- 00:03:39تقولّي 3، عشان لو ضربت 3 في نفسها، يطلع 9.
- 00:03:42دي، يا عزيزي، حاجة انت مش بس حافظها، انت ممكن تشوفها،
- 00:03:44لو قسمنا مربع مساحته 9 مربعات،
- 00:03:46هيكون طول ضلعه 3.
- 00:03:48بلاش 3، جذر 25، 5.
- 00:03:50لو عندنا مربع مساحته 25،
- 00:03:52فهيبقى طول الضلع بتاعه 5،
- 00:03:54يبقى جَذر 25، 5.
- 00:03:56المشكلة طبعًا بتيجي لمّا نروح للأرقام السالبة،
- 00:03:59- لمّا تيجي تقولّي جَذر -1. - "عفوًا؟!"
- 00:04:02إيه الحاجة اللي زي ما هي، أضربها في بعض، تدّيني سالب؟!
- 00:04:06خلّينا نلعبها بنفس لعبة المربعات،
- 00:04:08لو عندك مربع كامل مساحته - 1،
- 00:04:10طول ضلعه كام؟ هه؟
- 00:04:11"(أبو حميد)، ما فيش مربع ينفع تكون مساحته - 1!
- 00:04:15السؤال هنا ما لهوش معنى!
- 00:04:16احنا ليه يا (أبو حميد) مركّزين على السوالب؟!
- 00:04:17ما تخلّينا نسيب السوالب دي بجذورها، ونشتغل على اللي احنا شايفينه!"
- 00:04:20خلّيني أقولّك، يا عزيزي، العلماء عملوا دا لفترة طويلة،
- 00:04:22لحد ما بدأوا يهتموا بالجبر والمعادلات،
- 00:04:25وتحديدًا، ما يُعرف بالمعادلات التكعيبية، الـCubic،
- 00:04:29دي معادلة بيكون فيها متغير الـX، اللي هو الـ س،
- 00:04:31مرفوع لأُس 3 بحد أقصى،
- 00:04:33تكعيب، مكعب، 3 أبعاد.
- 00:04:34يعني، مثلًا، لو قُلتلك ما هو حل المعادلة،
- 00:04:40حل المعادلة معناه إيجاد قيمة المتغير X،
- 00:04:44اللي تخلّي شمال المعادلة بتاعتنا يساوي يمين المعادلة بتاعتنا.
- 00:04:47في العادي، يا عزيزي، لو انت بتحنجل زي حالاتي،
- 00:04:49هتفضل تجرّب أرقام،
- 00:04:51مرة تحطلك أرقام، تطلع فوق الـ36،
- 00:04:53مرة تحطلك أرقام، تنزلّك تحت الـ36،
- 00:04:56وانت تسنجف بقى بمعرفتك. لحد ما تلاقي الرقم المناسب،
- 00:04:59Trial and Error، تجربة وخطأ.
- 00:05:01ففي الحالة دي، التجربة والخطأ، Trial and Error، هتوصّلك
- 00:05:03إن رقم 2 هو أحد حلول المعادلة،
- 00:05:06لأنك لو عوّضت عن كل X، أو كل س بـ2،
- 00:05:09هتلاقي اليمين بيساوي الشمال.
- 00:05:11دي، يا عزيزي، إجابة صحيحة، ولكنها خدت وقت طويل،
- 00:05:13وقت مش هينفعنا لو كانت المعادلة أعقد من كدا،
- 00:05:16فيها متغيرات أكتر.
- 00:05:17يعني مثلًا، خُد دي،
- 00:05:22صعب جدًا إنك هنا تقعد تجرب وتجرب وتغلط،
- 00:05:26علماء الرياضيات أكيد عندهم حلول أسهل،
- 00:05:28مجموعة خطوات ينفع تطبّقها على أي معادلة سواء سهلة أو صعبة.
- 00:05:32"طب يا (أبو حميد)، حد دوّر على هذه الخطوات؟
- 00:05:33ولّا لسة العلماء بيجربوا؟"
- 00:05:34يا عزيزي، البحث عن هذه الخطوات استمر مئات السنين،
- 00:05:37اشتغل عليها مصريين ويونانيين وبابليين وصينيين وهنود،
- 00:05:42كلهم حاولوا يلاقوا طريقة عامة يحلّوا بيها المعادلات التكعيبية،
- 00:05:46لدرجة إن "لوكا باتشيولي" أحد معلمين "دافنشي"
- 00:05:48وصف إن هذه المشكلة ما لهاش حل،
- 00:05:50الطريقة الوحيدة إن انت تتعامل معاها إن انت تفضل تجرّب.
- 00:05:52"عمر الخيّام" مثلًا، الفنان "نيكولا معوّض"،
- 00:05:54صاحب "رباعيات (الخيّام)"،
- 00:05:56قدر يوصل لطريقة حل بعض صور المعادلات التكعيبية بأسلوب هندسي،
- 00:06:00وقال بمنتهى الروح الرياضية،
- 00:06:01إن "بصراحة يا جماعة، That's it،
- 00:06:03أنا حاولت أوصل لحل جبري، ولكني لم أستطع!"
- 00:06:06الحقيقة، إن بعد "عمر الخيّام"،
- 00:06:08هييجوا ناس بالفعل ينجحوا في حل هذه المعادلات جبريًا،
- 00:06:12عندك مثلًا، العالم "شيبيوني ديل فيرو"
- 00:06:14وصل لحل جبري لبعض صور المعادلات دي،
- 00:06:16بس خبّاه في الدُرج،
- 00:06:17"هأقولّكم النتايج، بس هأخبي الخطوات."
- 00:06:19"طب ليه يا (أبو حميد) عمل كدا؟!"
- 00:06:20عشان يفضل، يا عزيزي، معاه "كارت"، سلاح ما حدش يعرفه،
- 00:06:23فيساعده إنه يحافظ على وظيفته ومركزه العلمي،
- 00:06:26فاللي هو، "آه، أنا عارف الإثبات، بدليل إني بأطلعلكم الحلول.
- 00:06:29بس ما حدش هيعرف الإثبات!
- 00:06:30ما حدش هيعرف أنا بأحلها ازاي!
- 00:06:31وأنا لو وقعت، مش هأقع لوحدي. هأقع ومعايا الإثبات. هه!"
- 00:06:34ولكنه، يا عزيزي، لو شُفت حلقة "الرياضيات المحرمة"،
- 00:06:37هتعرف إنه قال هذا السر لتلميذه وهو على فراش الموت،
- 00:06:40وتلميذه كان "أنطونيو فيور".
- 00:06:42"أنطونيو"، يا عزيزي، للأسف، كان زي حالاتي كدا.
- 00:06:44"ماله يا (أبو حميد)؟! وسيم؟!"
- 00:06:45لأ، يا عزيزي، ربنا يباركلك،
- 00:06:47ولكنه كان محدود القدرات،
- 00:06:48لمّا كان يخش مناظرات قُدّام علماء قدام،
- 00:06:51بصور الحلول اللي معاه من أستاذه،
- 00:06:52كان بيخسر بشكل مفجع ومهين!
- 00:06:54بيقف قُدّام فطاحل زي "تارتاجليا"
- 00:06:56العالم اللي هيلاقي حل لبعض المعادلات التكعيبية بشكل مستقل،
- 00:07:00ولكنه برضه، هيعمل زي "ديل فيرو" ويخبيها.
- 00:07:02نفسي، يا عزيزي، في يوم من الأيام أعيش في زمن
- 00:07:04اللي معاه سر المعادلات التكعيبية، يعيش في أمان.
- 00:07:07ما بيبدأش، يا عزيزي، الحل ينتشر بشكل عام
- 00:07:10غير مع وجود "كاردانو"،
- 00:07:11اللي قعد يزن على "تارتاجليا" لحد ما يقولّه الحل بتاعه،
- 00:07:15وحلّفه ما ينشرهوش أبدًا،
- 00:07:16"ها، بأقولّك إيه، اوعى حد يعرف!"
- 00:07:19"كاردانو" بياخد الحل وبيطوره لخطوات،
- 00:07:21خطوات Default،
- 00:07:22أو بتعبيرات النهاردة، Algorithm، خطوات خوارزمية،
- 00:07:25اعمل دا، فلمّا يطلعلك دا، يا هيبقى كدا، يا هيبقى كدا، دا.
- 00:07:29و"كاردانو" ينشر هذا الـAlgorithm.
- 00:07:30"سؤال يا (أبو حميد)،
- 00:07:31اشمعنى الكلب (كاردانو) دا هو اللي نشر السر؟ هه؟!
- 00:07:34مش خايف، ولّا إيه؟!"
- 00:07:36الحقيقة، يا عزيزي، إن "كاردانو" كان غني وما كانش فارقله الوظايف،
- 00:07:38وكان يهمه أكتر "بريستيجه" العلمي،
- 00:07:40بغض النظر عن "برستيجه" الأخلاقي.
- 00:07:42ما حدش هيفتكر يعني إنه نشر سر اتقالّه إنه ما ينشرهوش يعني!
- 00:07:45"(أبو حميد)، معلش، سؤال بس!
- 00:07:46انت خدتني ولففتني وركّبتني ووديتني (إيطاليا)،
- 00:07:49إيه علاقة دا بجَذر السوالب؟!"
- 00:07:50في كتابه Artis Magne،
- 00:07:51وبينما "كاردانو" بيقدّم حلوله وهو مبسوط ومتسلطن،
- 00:07:54وبيضحك ضحكاته الأرستقراطية،
- 00:07:56هيتفاجئ بمعادلات تكعيبية شَبَه دي،
- 00:07:59دي، يا عزيزي، معادلة لو حاولت تحلّها، زي ما أنا قُلتلك كدا في الأول،
- 00:08:02هتلاقي الحل 4.
- 00:08:04اللي بيجنن "كاردانو" إنه عارف الحل، بس مش عارف الخطوات!
- 00:08:06ولا عارف الطريقة اللي تخلّيه يظبط الخطوات وتخلّيها منطقية،
- 00:08:09هي طريقة غير منطقية.
- 00:08:11لأن الحل، يا عزيزي، هنا إنه ياخد جذر لرقم سالب،
- 00:08:15ودا بالنسباله، زي ما بأقولّك كدا من أول الحلقة، حاجة ما لهاش معنى،
- 00:08:18تخيل معادلة حلها موجود، بس خطواتها ما لهاش معنى!
- 00:08:20"كاردانو"، يا عزيزي، بيقعد قُدّام المسألة ويشد في شعره،
- 00:08:23لحد ما بيقرر يسيب المسألة خالص.
- 00:08:25فكرة الجذور التربيعية للأرقام السالبة دي،
- 00:08:29سطحية وليس لها فائدة.
- 00:08:31وبعد 10 سنين، عالم الرياضيات "رافاييل بومبيلي"...
- 00:08:33تحسه، يا عزيزي، هدّاف في "أمم (أفريقيا)"!
- 00:08:35... هذا العالِم هيحاول إنه يكمّل ورا "كاردانو"،
- 00:08:38بس هيقرر يعمل حاجة لطيفة أوي،
- 00:08:39"إيه يا شباب؟! احنا عطلانين ليه؟! "!?Why We Are Stuck
- 00:08:42"يا عم (رافاييل)، انت فاهم احنا بنتكلم في إيه؟
- 00:08:44حل المعادلة دي بيحتاج إن احنا نجيب جَذر سالب!
- 00:08:47دي حاجة زي ما أقولّك كدا، هاتلي شوية ميّه ناشفين!
- 00:08:50أو كهربا ملوثة! أو هاتلي نار مبلولة!
- 00:08:52دي حاجات ما ينفعش تحصل!
- 00:08:53ما ينفعش أقولّك، خُد اغسلّي شوية النار دُول!"
- 00:08:56نضّفهم من الشوائب!"
- 00:08:57"رافاييل" هنا هيقوم قايل، "يا جماعة، ما تيجوا نعتبرها مجرد أرقام،
- 00:09:00لا هي سالبة ولا هي موجبة،
- 00:09:02ونجرّب كدا نمشي وراها.
- 00:09:04انتم ليه موقّفين نفسكم عند التسمية؟
- 00:09:06شايفينها مش منطقية، سيبكم من المُسمّى!
- 00:09:08سموّها (نجوى) يا سيدي.
- 00:09:09(أعداد نجوى) يا سيدي! يلّا!
- 00:09:11ركّزوا على التأثير!
- 00:09:12طالما بتطلّعلنا إجابة صحيحة، يبقى احنا في التمام منّه."
- 00:09:15"بومبيلي" بالفعل بيمشي ورا الخطوات عشان يشوف هيحصل إيه،
- 00:09:17وباستخدام الفكرة الغريبة دي،
- 00:09:19هيلاقي حل للمعادلة، بعد التبسيط، هيكون،
- 00:09:26يجمع العددين دُول، على اعتبار إن "جَذر -1" رقم مستقل،
- 00:09:30طيّر "+ جذر -1" مع "جذر -1"،
- 00:09:33اجمعلي "+2" الحلوة دي مع أختها،
- 00:09:35يطلعلك الحل 4.
- 00:09:36اللي هو فعلًا أحد حلول المعادلة التكعيبية اللي فوق،
- 00:09:40احنا ببساطة، طيّرنا "+نجوى" مع "- نجوى"،
- 00:09:43لا يهمني فيك اسمك ولا عنوانك ولا سنّك ولا ديانتك،
- 00:09:47يهمني إن فيه موجب بيـ"كنسل" سالب.
- 00:09:49دا يطير مع دا، حلّينا المعادلة.
- 00:09:51"أمّال أنا عَلَّمته ليه؟!"
- 00:09:53في اللحظة دي، يا عزيزي، احنا لسنا أمام حل استثنائي لمعادلة حيّرت الناس،
- 00:09:57احنا قُدّام Mind Shift،
- 00:09:59تحوُّل كامل في طريقة التفكير نفسها،
- 00:10:01اللي كانت بترفض أي مُعطَى غير منطقي،
- 00:10:04حتى لو هيوصّلنا لنتيجة منطقية،
- 00:10:06فكرة جديدة هتغيّر كتير أوي،
- 00:10:08مش بس في الرياضيات، لكن كمان في علوم زي الهندسة والفيزيا،
- 00:10:11فكرة إن يكون عندنا أرقام غير حقيقية ولكنها مفيدة،
- 00:10:16فكرة ثورية أوي.
- 00:10:17خطوة وسيطة بتوصّلنا لحل صحيح، حل نهائي صحيح.
- 00:10:22ما فيش خيارة سالبة، وما فيش مربع مساحته - 1،
- 00:10:24قول ما فيش براحتك، بس افتراض وجود الحاجات دي كخطوات وسيطة،
- 00:10:28وسيلة ممكن توصّلنا في النهاية لحل حقيقي ومظبوط.
- 00:10:32خلّيني أقولّك، يا عزيزي، إن للأسف، مستحيل الرياضيين يسمّوا الجَذر السالب "نجوى"!
- 00:10:36الحقيقة، إن هما هيختاروله رمز ألطف،
- 00:10:39هيسموه I، أول حرف من كلمة Imaginary، "تخيُّلي"،
- 00:10:42الاسم الذي أطلقه "رينيه ديكارت"
- 00:10:45على جذور الأرقام السالبة.
- 00:10:47واتفقوا إن يعاملوه كشيء مستقل، لا موجب ولا سالب،
- 00:10:50لو جمعنا الرقم التخيُّلي دا على رقم حقيقي،
- 00:10:53بيطلعلنا رقم جديد اسمه الرقم المُركَّب، Complex Number،
- 00:10:57الرقم المُركّب دا مجموع جُزئين،
- 00:10:59جزء حقيقي، وهو رقم عادي،
- 00:11:01وجزء تخيُّلي، وهو رقم تخيُّلي،
- 00:11:02مش محتاجة يعني!
- 00:11:03الجزء التخيلي دا، رقم عادي،
- 00:11:05ولكنه مضروب في جذر -1،
- 00:11:07واخد I كدا في وشّه!
- 00:11:09شكلهم كدا، يا عزيزي،
- 00:11:11A حقيقي، B حقيقي، بس مضروب في وشّه بالـI.
- 00:11:14وبالتالي، IB كدا على بعضها
- 00:11:16بيُعتَبر الجزء التخيلي من هذا الرقم المُركَّب.
- 00:11:19دُول مثلًا أمثلة لأعداد مُركَّبة، 5 + 4I
- 00:11:22الرياضيين فكروا، "طالما احنا كسرنا قواعدنا القديمة
- 00:11:26خلّينا بقى نجرب ندوس أكتر، ونشوف هنطور الفكرة دي ازاي،
- 00:11:30ونخترع عمليات حسابية،
- 00:11:31نخترع تعريفات للجمع والطرح والضرب والقسمة،
- 00:11:35على الأعداد المُركّبة،
- 00:11:36ونشوف بقى بقى بقى بقى هنروح فين بالكلام دا كله."
- 00:11:38"(أبو حميد)، أنا حاسس إن انت بتعبث... بتمد إيدك في بنطلون الرياضيات!
- 00:11:42انت لمّا تقول كلمة (بيخترع) انت بتبوّظ لغة الكون،
- 00:11:45لغة الكون اللي هي اللي موجودة، انت هتخترع عليها حاجة؟! هتبوّظها!
- 00:11:48(أبو حميد)، لو سمحت، احفظ مقامك!
- 00:11:50اللي هو الـDenominator بتاعك، عشان لو ما فهمتش الـ(إفيه) يعني."
- 00:11:52أنا عارف، يا عزيزي، إن كلمة اختراع دي ممكن تكون بتضايقك.
- 00:11:55خلّينا، يا عزيزي، نرجع للأعداد المُركّبة بتاعتنا،
- 00:11:57هنلاقيها، زي ما بيّنّا، أعداد مفيدة، حلّت مشاكل لعلماء،
- 00:12:01بتحل معادلات معقدة،
- 00:12:03ولكن هنا بقى، إيه النظام بتاعها؟
- 00:12:05?What's The System? What's The Equation
- 00:12:07إيه الحركة؟ إيه النظام اللي احنا عاملينه؟
- 00:12:09لو بصينا، هنلاقي إن الأعداد الأساسية، اللي بتتعمل على العمليات المُركّبة،
- 00:12:13سواء جمع أو قسمة أو طرح أو ضرب،
- 00:12:15هنلاقيها تُعتبر نسخة متطابقة
- 00:12:17من العمليات اللي متعودين عليها للأعداد الحقيقية،
- 00:12:21باستثناء إن كل ما نلاقي قُدّامنا I أُس 2،
- 00:12:24هنشيلها، ونعوّض عنها بـ-1،
- 00:12:26لأن نظريًا، جَذر أي حاجة في جَذر نفس الحاجة
- 00:12:30بتدّينا الحاجة،
- 00:12:31جَذر 9 في جَذر 9، بـ9.
- 00:12:33فبالتالي، جَذر "نجوى" في جَذر "نجوى"، بـ"نجوى".
- 00:12:36احنا ما نعرفش مين "نجوى".
- 00:12:37ما بنمسكهاش، ما بنشوفهاش، ما نعرفش عنها أي تفاصيل!
- 00:12:40ولكن احنا عارفين إن لو جَذرها اتضرب في جَذرها،
- 00:12:43أو جَذرها كان أُس 2، هتطلع هي.
- 00:12:45تاني، ما نعرفش مين "نجوى".
- 00:12:47!And We Don't Care
- 00:12:48بس لو بقى فيه "نجوى"، هنعرف نتعامل معاها.
- 00:12:50تعالى، يا عزيزي، نرجع نجرب ونشوف،
- 00:12:52هيحصل إيه لو قعدت تضرب I كتير في نفسه ورا بعض،
- 00:12:55I تربيع، اللي هي I في I بيساوي - 1.
- 00:12:58I أُس 3 = I أس 2 في I.
- 00:13:01الـI أُس 2، فاكر؟ = -1.
- 00:13:04الـI أُس 2 دايمًا بـ- 1.
- 00:13:06فـ-1 في I بـ-I.
- 00:13:08طيب بقى بقى، يا عزيزي، لو عندنا I أُس 4...
- 00:13:11"(أبو حميد)، هو أنا ممكن أحوّل أدبي دلوقتي، ولّا متأخر في الحلقة؟!"
- 00:13:14I أُس 4 دي عبارة عن إيه؟ فكّر فيها.
- 00:13:16فاكر، يا عزيزي، I أُس 3 كانت بكام؟ بـ-I.
- 00:13:19-I في I بـ-I تربيع.
- 00:13:22يعني -(-1) بـ1. فهمت؟
- 00:13:24عندك I أُس 5، اللي هي I أُس 4 في I،
- 00:13:27وI أُس 4، لو رجعنا للعملية اللي احنا كنا عاملينها، بكام؟
- 00:13:31I أُس 4 بـ 1.
- 00:13:32في I أُس 1، اللي هي I، في 1 بـI.
- 00:13:35I أُس 6 بـI أُس 5 في I.
- 00:13:37I أُس 5 لسة قايلين إنها بـI،
- 00:13:39وI في I بـ-1.
- 00:13:41I أس 7، تبقى I أُس 6 في I،
- 00:13:43-1 في I بـ-I.
- 00:13:45I أُس 8، I أُس 7 بـ-I،
- 00:13:48في I، تبقى -I تربيع.
- 00:13:50يعني -(-1)، بـ+1.
- 00:13:53عزيزي، مش ملاحظ حاجة؟
- 00:13:54"إيه يا (أبو حميد)؟ أنا أصلي سرحت!"
- 00:13:56يخرب بيتك!
- 00:13:57"معلش يا (أبو حميد) أنا افتكرتك هنّجت!
- 00:13:59قُمت أغسل إيدي، انت كنت بتقول حاجة مهمة؟!"
- 00:14:00يا عزيزي، اللي بأحاول أقولهولك إن احنا عمّالين نكرر في النتيجة قُدّامك،
- 00:14:04بُص، بقى فيه Loop،
- 00:14:05-1، بعدها -I، بعدها +1، +I.
- 00:14:08وتبدأ الـPattern تتكرر.
- 00:14:10تلاقي تاني، -1، -I، بعدها +1، +I.
- 00:14:13وبعدها، الـPattern تتكرر،
- 00:14:14-1، -I، +1، +I.
- 00:14:17وتفضل هكذا.
- 00:14:18"(أبو حميد)، الكلام دا يبدو إن هو خطير.
- 00:14:20بس أنا مش فاهم!
- 00:14:21ممكن تجيبلي حاجة بصرية؟
- 00:14:22لأن أنا عندي اللي هي... الذاكرة الفوتوغرافية!"
- 00:14:26ماشي يا أخويا.
- 00:14:26خلّينا نروح للرسمة، نروح للهندسة.
- 00:14:28مش انت يا أخويا بتحب تبص على الصور؟ أنا هأفرجك على الصور.
- 00:14:31خلّيني، يا عزيزي، آخدك من إيدك للقرن الـ19.
- 00:14:34"(أبو حميد)، ما تخلّيه هو ييجي!"
- 00:14:35العالم "أرجاند" قالّك، "ما تيجي نسهّل على نفسنا الدنيا شوية!
- 00:14:38نبسّط موضوع الأعداد المُركّبة دا،
- 00:14:39ونرسمها كدا ونتفرج عليها.
- 00:14:41مش احنا الأعداد الحقيقية بنقدر نرسمها على خط الأعداد الأفقي؟
- 00:14:45ما تيلّا نرسم الأعداد التخيلية على خط أعداد رأسي متعامد على أفقي.
- 00:14:49ويبقى كل رقم مُركّب عبارة عن نقطة في الـArgand Plan دا،
- 00:14:53المحور الأفقي عليه الجزء الحقيقي،
- 00:14:55الأرقام بتاعتنا اللي احنا عارفينها وحافظينها،
- 00:14:57الـ1، والـ2، والـ3، والـ4، ...ودُول.
- 00:15:001 هو ربي، 2 بابا وماما، 3 هما إخواتي!
- 00:15:02الأرقام اللي احنا اتعلمناها في KG1.
- 00:15:04على المحور الرأسي بقى، نرسم الجزء التخيلي،
- 00:15:07I، 2I، 3I، 4I، ...لبعد كدا."
- 00:15:10زي ما انت شايف، يا عزيزي، في الرسمة كدا،
- 00:15:11دا بيتيحلنا إن احنا نقدر نعبّر عن أي عدد مركَب،
- 00:15:15بإنه Vector، أو "مُتّجَه"، قيمة + اتجاه،
- 00:15:18دا Navigation، يا عزيزي،
- 00:15:19قولّنا فين النقطة بتاعتك، ابعتلي الزاوية،
- 00:15:23وابعتلي الـDistance.
- 00:15:24أول ما هتبعتلي الـDistance بتاعتك والزاوية،
- 00:15:28هآجيلك، هأوصلّك.
- 00:15:29فاحنا نقدر نعبّر عن هذا العدد أو هذا الـVector، بحاجتين،
- 00:15:32الطول، اللي هو R،
- 00:15:33أو الاتجاه أو الزاوية اللي بيعملها على محور X،
- 00:15:36الزاوية ثيتا، θ.
- 00:15:37خلّيني، يا عزيزي، آخدك في مشكلة جديدة،
- 00:15:39وأوعدك إن انت لو ركّزت، ممكن تتبسط.
- 00:15:41يلّا، يا عزيزي، حضّرت شُنَطك؟
- 00:15:42جِبت بانيهاتك ومكرونتك؟
- 00:15:44رحلتنا فين بقى؟ هنطلع فين؟
- 00:15:46الدوال الدورية.
- 00:15:47الدوال الدورية، وأصحابها بيسمّوها الدوال المثلثية،
- 00:15:49وتحديدًا دالة اسمها الـSin، ودالة اسمها الـCos،
- 00:15:52"(أبو حميد)، ثانية واحدة بس!
- 00:15:53أنا عايز أسأل سؤال، بس خايف! يعني إيه دالة؟!"
- 00:15:55خلّيني، يا عزيزي، أقولّك إن الدالة، بجانب يعني كونها نوع بُن،
- 00:15:58إلا إنها علاقة بين متغيرين أو أكثر،
- 00:16:00لو متغير منهم حصلّه تغيُّر،
- 00:16:02التاني بيتغير بسببه،
- 00:16:04عادةً، بنسمّي المتغير الأولاني المتغير المستقل،
- 00:16:07وبنسمّي المتغير التاني المتغير التابع،
- 00:16:09لأنه تابع لتغيير المتغير المستقل.
- 00:16:12يعني انت مثلًا، راجل خُلقك ضيّق،
- 00:16:14كل ما حد يقاطعك وانت بتتكلم، كل ما عصبيتك في الرد بتزيد،
- 00:16:17فهنا، أقدر أقول إن مستوى عصبيتك هو دالة،
- 00:16:20دالة في عدد المرات اللي حد بيقاطعك فيه.
- 00:16:23المتغير المستقل هنا، هو عدد المرات في مقاطعتك وانت بتتكلم،
- 00:16:27دا اللي جايلك من برة، مستقل،
- 00:16:29التابع بقى، اللي Based بقى على المقاطعة،
- 00:16:31هو مستوى عصبيتك،
- 00:16:32وفي الحالة دي هو المتغير التابع.
- 00:16:34فهمت فكرة الدالة؟ نرجع بقى لمرجوعنا.
- 00:16:36الـSin والـCos، بنسمّيهم في الرياضيات دوال مثلثية،
- 00:16:39عشان ليهم علاقة بالمثلثات،
- 00:16:41وبنسمّيهم كمان دوال دورية،
- 00:16:43ودورية، عشان هما بيكرروا نفسهم كل شوية بشكل دوري.
- 00:16:48لو جينا نركّز على المثلث الحلو قائم الزاوية اللي قُدّامنا دا،
- 00:16:51هنقدر نحُط تعريفات الدوال المثلثية كالتالي،
- 00:16:54هنقول إن الـSin بتاع أي زاوية في المثلث
- 00:16:56بتساوي طول الضلع المقابل للزاوية دي
- 00:16:58مقسوم على الوتر الـHypotense.
- 00:17:00بينما تعريف الـCos هو
- 00:17:02طول الضلع المثلث المجاور للزاوية
- 00:17:05مقسوم على وتر المثلث.
- 00:17:06ومن هنا، جت كلمة "دالة مثلثية".
- 00:17:09التعريف دا، يا عزيزي، حلو وجميل،
- 00:17:10طول ما الزاوية بتاعتنا، الثيتا بتاعتنا أصغر من 90 درجة، في المثلث قائم الزاوية.
- 00:17:15تخيل بقى معايا، يا عزيزي، لو حد عايز يغلّس علينا،
- 00:17:18فقد يكبّرلنا في الزاوية، يكبّرلنا في الزاوية، يكبّرلنا في الزاوية،
- 00:17:21هنا، هتيجي لحظة، المثلث قائم الزاوية مش قادر يفضل قائم الزاوية،
- 00:17:26لأن الضلع المجاور للزاوية هنا
- 00:17:28هيفضل يصغر، يصغر، يصغر، يصغر،
- 00:17:31لحد ما طوله يبقى صفر.
- 00:17:33والمثلث يتحول، يا حبيبي، لخط رأسي!
- 00:17:35ساعتها، الزاوية ثيتا على المحور X هتكون بتساوي 90 درجة،
- 00:17:39ولو كمّلت دوران الزاوية ثيتا مع محور X الموجب،
- 00:17:42الزاوية هتكبر وهتبقى زاوية منفرجة.
- 00:17:45ومستحيل رياضيًا إن مثلث قائم الزاوية تخش عليه زاوية منفرجة،
- 00:17:49لأن ببساطة، المثلث بالتعريف مجموع زواياه 180.
- 00:17:53المثلث القائم، الزاوية 90 حاجزة الزاوية بتاعتها، حاجزة الـ90،
- 00:17:57فمستحيل بأي حال من الأحوال إن يبقى عندنا زاوية أكبر من 90،
- 00:18:01ويبقى لسة اسمه مثلث!
- 00:18:02يا عزيزي، عايز أقولّك إن التعريف المثلثي البسيط دا،
- 00:18:05للـSin والـCos رائع، جميل!
- 00:18:07ولكن طول ما الزاوية ثيتا زاوية حادة،
- 00:18:09غير كدا، لا مؤاخذة، بيبهوأ مننا، والموضوع بيكبر!
- 00:18:12وبنحتاج نعمل تعريف جديد أعم شوية لو الزاوية كبرت.
- 00:18:16الكلام دا، يا عزيزي، بيقودنا لتعريف أعم
- 00:18:19للـSin والـCos باعتبارها دوال دورية.
- 00:18:21تعالى، يا عزيزي، نبص مع بعض على هذا الشكل الجميل،
- 00:18:23قدامنا هنا دايرة نُص قطرها = 1 بالظبط،
- 00:18:26ونقطة بتتحرك عليها بتلِفّ وتدور،
- 00:18:29الزاوية ثيتا معانا لسة زي ما هي،
- 00:18:31الزاوية اللي بين محور X
- 00:18:33والضلع اللي واصل بين مركز الدايرة والنقطة اللي بتلفّ.
- 00:18:36شايف المحور دا؟ الخط اللي عمّال يلف دا؟
- 00:18:39يلّا، يا عزيزي، نزوّد ثيتا واحدة واحدة،
- 00:18:41ونشوف النقطة اللي بتلف على الدايرة إحداثياتها بتتغير ازاي.
- 00:18:44أي إحداثيات، يا عزيزي، في النقطة بتكون X وY.
- 00:18:47خُد بالك، الإحداثيات بتاعتنا ممكن تبقى موجب أو سالب،
- 00:18:50على حسب الرُبع اللي انت فيه في الدايرة بتاعتنا،
- 00:18:52يعني، لو انت نقطة على الدايرة ناحية اليمين من محور X،
- 00:18:55فإحداثيات النقطة هنا X بـ1 وY بصفر.
- 00:18:58لو لفّيت 90 درجة،
- 00:18:59هتلاقي إحداثيات النقطة هي X بصفر وY بـ1.
- 00:19:02تلف كمان 90 درجة،
- 00:19:04تلاقي إحداثيات النقطة X بـ-1 وY بصفر.
- 00:19:07... وهكذا وهكذا وهكذا.
- 00:19:08هنا، يا عزيزي، نقدر نلاقي التعريف الأعم
- 00:19:12للـSin والـCos بتوعنا.
- 00:19:14ما عُدناش خلاص نبقى معتمدين، "لأ، يا جماعة، الزاوية مش عارف كام،
- 00:19:18لأ، مش هنعرف!"
- 00:19:19لأ، هنعمل هنا تعريف أعم للـSin والـCos.
- 00:19:21ما تشغلش بالك بقى مين مجاور ومين مقابل، وتدخّلي في شئون المثلثات، عيب!
- 00:19:26التعريف هنا، يا عزيزي، كالتالي،
- 00:19:27الـCos بتاع أي زاوية ثيتا
- 00:19:30هنعرّفه على إنه قيمة إحداثي النقطة X،
- 00:19:34بتاع النقطة اللي عمّالة تلف دي.
- 00:19:35بينما الـSin بتاع الزاوية الثيتا
- 00:19:37هو قيمة إحداثي Y بتاع نفس ذات النقطة.
- 00:19:41مثلًا، يا عزيزي، For Example، عشان نسهّل على نفسنا الموضوع،
- 00:19:44النقطة دي، الثيتا بتاعتنا بـ120،
- 00:19:46يلّا قولّي بقى، الـSin بتاعها كام.
- 00:19:47ممتاز، يا عزيزي، Bravo! ازاي عرفتها لوحدك؟!
- 00:19:49طب الـCos؟ ممتاز، يا عزيزي، Bravo! ازاي عرفتها لوحدك؟!
- 00:19:52لو لاحظت، يا عزيزي، طول ما انت في الربع الأول،
- 00:19:54فانت ممكن تشتغل بالمثلثات، ما حدش هياخد باله،
- 00:19:57فالتعريف دا هيديّك نفس النتيجة الرياضية بالظبط
- 00:19:59للتعريف اللي بيعتمد على المثلث قائم الزاوية،
- 00:20:02يعني، يا عزيزي، نقدر نعتبر المثال بتاع المثلث اللي احنا استخدمناه في الأول دا،
- 00:20:06اللي هو قائم الزاوية،
- 00:20:07هو حالة خاصة من التعريف الأعم للـSin والـCos.
- 00:20:11ففيه... تاني، يا عزيزي، فيه تعريفين،
- 00:20:13التعريف بتاع المثلثات، دا حالة خاصة،
- 00:20:14دا لمّا يبقى احنا أقل من الزاوية 90.
- 00:20:17لكن بعد ما بنفتح، بنروح بقى للتعريف الأعم،
- 00:20:19اللي هو بيعتمد على الدايرة، اللي أنا حكيته من شوية.
- 00:20:21فهمت؟ انت تقعد، يا عزيزي، "برنس" كدا، اعمل كُبّاية شاي،
- 00:20:24وتقعد تغيّر في الثيتا، تغير في الثيتا.
- 00:20:25تعالى، يا عزيزي، بما إني يعني شايفك مبسوط وهايص وكدا،
- 00:20:28نلعب لعبة جديدة.
- 00:20:29احنا هنقعد، بما إننا بقى لقينا الثيتا وبنلعب بيها وكداهو،
- 00:20:32هنقعد نغيّر في الثيتا،
- 00:20:34ونرسم في Graph جديد خالص،
- 00:20:36العلاقة بين قيمة الزاوية ثيتا وبين الـSin بتاعتها،
- 00:20:39لو عملنا كدا، يا عزيزي، هنلاقيها بترسم شكل موجة، Wave،
- 00:20:43زي، يا عزيزي، الموجة اللي عمّالة تلعب قُدّامك دي،
- 00:20:45شوية فوق الصفر، وشوية تحت الصفر،
- 00:20:47وشوية فوق الصفر، وشوية تحت الصفر،
- 00:20:49شوية فوق الصفر، وشوية تحت الصفر.
- 00:20:51كمان، هتلاحظ إن انت لمّا تلف لفة كاملة حوالين الدايرة،
- 00:20:54بتفضل تعيد نفسك تاني،
- 00:20:57والموجة كمان بتعيد نفسها من الأول،
- 00:20:59عشان كدا، بنسمّي الـSin والـCos دوال دورية.
- 00:21:02"(أبو حميد)، مبروك! أثبتِّلي وأثبتّ للبشرية كلها
- 00:21:06إن انت بتحب الشرح وفاهم رياضيات وبتعرف تشرح.
- 00:21:09احنا بنتكلم في أُم الموضوع دا ليه؟!
- 00:21:11أنا مال أمي بالـSin ولّا الـCos؟!
- 00:21:13وإيه علاقة الـSin بالـCos بالدواير بالمثلثات بالأعداد المُركّبة؟!
- 00:21:17ما تستسهل يا عم، واعملّنا قصة إفلاس (نوكيا)، الله! منك لله!"
- 00:21:21والله، يا عزيزي، بصراحة، مش عارف أودّي وشّي منك فين،
- 00:21:23الموضوع، بصراحة، كان بادئ بسالب خيارة،
- 00:21:25وبعدين، لقيتني اتسحبت!
- 00:21:26وأنا في الحاجات دي، بيتم إغوائي بسهولة!
- 00:21:28بس أنا مش هأسيبك، غير إمّا أجاوبك على السؤال التاني،
- 00:21:31قبل ما أجاوبك على السؤال الأولاني،
- 00:21:32هأقولّك ما هي علاقة الـSin والـCos بالأعداد المُركّبة.
- 00:21:37الحقيقة، يا عزيزي، بالرغم من كون الأعداد التخيلية والدوال المثلثية
- 00:21:41يبانوا للوهلة الأولى إن هما جايين من عالمين مختلفين،
- 00:21:44إلا إن التمثيل الهندسي للأعداد المُركّبة بيربط بينهم.
- 00:21:48التمثيل الهندسي دا بيدّينا طريقة نعبّر بيها
- 00:21:52عن أي عدد مُركّب بدلالة الـSin والـCos بتوع زاويته
- 00:21:56مع محور X الأفقي.
- 00:21:58طبعًا، انت ما انتاش فاهم!
- 00:21:59بُص على العدد المُركّب اللي موجود قُدّامك دا،
- 00:22:02هتلاقي عندك مثلث قائم الزاوية،
- 00:22:03وأينما وُجد مثلث قائم الزاوية،
- 00:22:06استوجَب وجود الـSin والـCos.
- 00:22:08لاحظ، يا عزيزي، إن في المثلث دا نقدر نحسب قيمة الزاوية ثيتا،
- 00:22:12باستخدام إيه؟ الـSin والـCos بتوعها.
- 00:22:13وعلاقتهم بـA وB،
- 00:22:15اللي بيمثّلوا بالنسبالنا العدد المُركّب A + IB.
- 00:22:19فدلوقتي، يا عزيزي، احنا عارفين إن Cos ثيتا = A على R.
- 00:22:23فاكر، يا عزيزي، في المثلثات؟ المجاور على الوتر.
- 00:22:26ودا، لو عملنا شوية Algebra،
- 00:22:28بيؤدي إلى إن الـA = الـR مضروبة في Cos θ.
- 00:22:32وبالمثل، احنا عارفين إن الـSin ثيتا = B على R.
- 00:22:36ودا بيؤدي إلى إن الـB = R Sin θ.
- 00:22:40إذًا الـA + IB،
- 00:22:42= R Cos θ + IR Sin θ.
- 00:22:46العلاقة دي، يا عزيزي، صحيحة وماشية مع أي عدد مُركّب في الدنيا.
- 00:22:50خُد بالك، يا عزيزي، دي علاقة أهم من علاقة أي حد بأي حد تاني!
- 00:22:53"أهم من علاقتي بأهل بيتي يا (أبو حميد)؟!"
- 00:22:55آه، دي علاقة أهم من علاقتك بأهل بيتك.
- 00:22:57لأن العلاقة دي، زي ما قُلتلك،
- 00:22:59بتربط بين الأعداد المُركّبة والـSin والـCos يا بيه!
- 00:23:04آه!
- 00:23:05بأهزر معاك، يا عزيزي، العلاقة ليست بهذه الأهمية في العالم الحقيقي،
- 00:23:07ولكنها مهمة في العالم الرياضي.
- 00:23:09والعلاقة المهمة دي، على بساطتها، هي اللي هتقودنا في نهاية المطف بتاعنا
- 00:23:13لواحدة من أهم وأجمل المعادلات في عالم الرياضيات، معادلة "أويلر".
- 00:23:18دي المعادلة اللي بنقدر من خلالها نحوّل دوال الـSin والـCos
- 00:23:22إلى دوال أُسية، Exponential،
- 00:23:24باستخدام الأعداد المُركّبة كوسيط.
- 00:23:26معادلة "أويلر" بتقول إن E أُس Iθ = Cos θ + I Sin θ.
- 00:23:31"(أبو حميد)، أنا ما عُدتش فاهم أي حاجة!
- 00:23:33وشكلي كدا، هأروح أتابع برامج تانية."
- 00:23:35عزيزي المشاهد الجميل، أنا عارف، المعادلة صعبة،
- 00:23:37ومش مفهوم أهميتها دلوقتي أوي،
- 00:23:39ولكن، يا عزيزي، اتقل عليا، أنا جايلك في الكلام.
- 00:23:41دا ليس وقت معادلة "أويلر"،
- 00:23:43دا وقت إني أجاوبك على السؤال التاني،
- 00:23:45اللي هو كان في الحقيقة سؤالك الأولاني. شُفت أنا فاكر ازاي!
- 00:23:47انت سألتني، "أنا ليه ممكن أهتم بالـSin أو الـCos؟"
- 00:23:49هأقولّك، يا عزيزي، انت ليه ممكن تهتم، بس اهتم، هه!
- 00:23:52عزيزي، هات إيدك كدا، وتعالى بُص معايا،
- 00:23:55عايز أفرّجك على بعض الأشكال،
- 00:23:56دي أشكال ببساطة لكوكبة من بعض الظواهر الطبيعية والصناعية،
- 00:24:00الضوء، الصوت، البحر، البطة،
- 00:24:03مش بتلاحظ، يا عزيزي، وانت بتشوف الحاجات دي، حاجة مُشترَكة؟
- 00:24:06ظواهر كتير، يا عزيزي، من اللي موجودة في الكون
- 00:24:08بنقدر نعبّر عنها بالموجات، Wave Lines.
- 00:24:10خُد بالك، إن أي موجة، مهما بلغت غرابة شكلها،
- 00:24:13نقدر نعبّر عنها كمجموع عدد لانهائي
- 00:24:16من موجات الـSin والـCos البسيطة، اللي متركّبة فوق بعض،
- 00:24:19ودا أثبتهولنا عالم الرياضيات الجليل "فورير".
- 00:24:23متشكرين يا عم "فورير"!
- 00:24:24حبيبي يا "أبو حميد"!
- 00:24:25اللي عايز أعرّفهولك إن عدد ضخم من الظواهر الطبيعية في الكون عبارة عن موجات،
- 00:24:29في البحر، موجة بتزُق موجة.
- 00:24:30الصوت اللي انت بتسمعه دا، عبارة عن موجات صوتية،
- 00:24:33بتخلخل الهوا اللي حواليك لحد ما الموجة دي توصل ودنك،
- 00:24:36الضوء اللي حوالينا عبارة عن موجات بتمشي في فراغ.
- 00:24:39دي أنظمة طبيعية، احنا جينا الكون، لقيناها كدا.
- 00:24:41دا مش بس كدا،
- 00:24:42دا حتى الأنظمة الصناعية، اللي احنا بنصممها بنفسينا،
- 00:24:44بيطلع فيها Sin وCos،
- 00:24:46عندك مثلًا، توليد الكهربا باستخدام مراوح الرياح،
- 00:24:49أو مراوح السد العالي، اللي بتلف بالميّه،
- 00:24:51أو حتى الدينامو، اللي كنت بتحطه في العجلة بتاعتك وانت صغير،
- 00:24:54عشان تولّد كهربا تنوّرلك الكشّاف، لمّا تلف البدّال.
- 00:24:57كل دي، يا عزيزي، أنظمة هندسية فيها حركات دائرية،
- 00:25:00وأينما وُجدت الحركات الدائرية،
- 00:25:02وُجد الـSin ووُجد الـCos.
- 00:25:04"خلاص يا (أبو حميد)، دوّختني!
- 00:25:06عرفت إن الكون مليان ظواهر طبيعية
- 00:25:08ممكن التعبير عنها باستخدام الـSin والـCos.
- 00:25:10ها، وبعدين؟
- 00:25:11إيه بقى لازمة أم الأعداد المُركّبة؟"
- 00:25:14خلّيني أقولّك إن الظواهر والنُظم دي
- 00:25:16عادةً ما بيكون وصفها وتحليلها شيء معقد نسبيًا،
- 00:25:20وصفها كثيرًا ما بيعتمد على وصف معدّلات تغير الأشياء بالنسبة لبعضها،
- 00:25:24أو بلُغة الرياضيات،
- 00:25:26بيعتمد على معدّلات تغير المتغيرات بالنسبة لبعضها،
- 00:25:30أو تفاضل الدوال بالنسبة للمتغيرات.
- 00:25:33"أشد شعري؟ أشعد شعري يا (أبو حميد)؟! أنا مش فاهم حاجة!
- 00:25:36إيه تفاضل الدالة؟! إيه اللي احنا بنقوله دا؟!
- 00:25:39إيه الكلام دا؟! دا عربي دا يا (أبو حميد) اللي احنا بنتكلمه؟!
- 00:25:41أنا آخر معلوماتي عن (الدلّه) دي إن هي وَسَط محوِّج!"
- 00:25:43ما انت عشان انت قاعد في المكان الغلط!
- 00:25:45لو انت قاعد في الحصص وبتذاكر المذاكرة اللي عليك،
- 00:25:47ما كانش زمانك عطلان دلوقتي!
- 00:25:48لكن نقول إيه بقى؟! نقول إيه؟!
- 00:25:50"يا (أبو حميد)، انت، الحمد لله، ربنا يباركلك،
- 00:25:52ربنا يباركلك، في أول الحلقة وضّحتلي،
- 00:25:54إن الدالة دي عبارة عن علاقة بين اتنين متغيرين،
- 00:25:57واحد متغير مستقل، بيأثر في متغير مُعتمِد.
- 00:26:01صح؟ صح يا (أبو حميد)؟"
- 00:26:03- صح. - "طب حلو. إيه بقى تفاضل الدالة دا؟!"
- 00:26:05تفاضل الدالة هو معدّل تغير الدالة،
- 00:26:07أو معدّل تغير المتغير التابع
- 00:26:11بالنسبة للمتغير المستقل،
- 00:26:14يعني، احنا بنمسك المتغير التابع داهو،
- 00:26:16بنشوف معدّل تغيره أد إيه، بيتغير كل أد إيه، هه!
- 00:26:19نعرف المعدّل بتاعه.
- 00:26:21يعني مثلًا، لو الدالة اللي احنا مهتمين بيها
- 00:26:23المتغير التابع فيها هو مستوى انبساطك،
- 00:26:25والمتغير المستقل هو قيمة مرتبك،
- 00:26:27لو انت إنسان متفائل، فلو مرتّبك زاد زيادة بسيطة،
- 00:26:30بتفرح فرح كبير،
- 00:26:32فرحتك وانبساطك، اللي هي المتغير التابع،
- 00:26:34تابع للمتغير المستقل، اللي هو مرتّبك،
- 00:26:36فالحمد لله، لمّا دا زقّ، دا زق جامد!
- 00:26:39فنقدر نقول إن معدّل تغير مستوى سعادتك
- 00:26:43بالنسبة لمرتّبك معدّل كبير،
- 00:26:46أو تفاضل دالة انبساطك بالنسبة لمرتّبك كبير.
- 00:26:50والعكس صحيح. فهمت الفكرة؟
- 00:26:52خلّيني أدّيك مثال تاني. فاكر تفاحة "نيوتن"؟
- 00:26:53أهي دي مثال على قانون طبيعي، وهو الجاذبية،
- 00:26:56اللي ممكن باختصار مُخِلّ نقول إن من تجلياته
- 00:26:58إن معدّل تغير سرعة سقوط كائن التفاحة
- 00:27:02على راس الكائن الـ"نيوتن"،
- 00:27:03بيساوي 9.8 لكل ثانية على كوكب "الأرض".
- 00:27:06يعني، لو حضرتك فوق برج طوله 200 متر،
- 00:27:08فانت أول ما تنط، هتكون سرعتك صفر،
- 00:27:10بعد أول ثانية، هتكون سرعتك 9.8 متر على الثانية،
- 00:27:14بعد تاني ثانية، هتوصل لـ19.6 متر على الثانية،
- 00:27:17بعد تالت ثانية، هتوصل لـ29.4 متر على الثانية،
- 00:27:20... وهكذا وهكذا، لحد ما تصطدم بالأرض.
- 00:27:23قوم بقى كدا من اصطدامك، وقول ملاحظ إيه!
- 00:27:25مش ملاحظ، يا عزيزي، إن القانون الطبيعي بيوصف العالم من خلال معدّل تغيُّر السرعة؟
- 00:27:29أو من خلال تفاضل دالة السرعة؟
- 00:27:32زي الجاذبية كدا بالظبط، فيه أنظمة طبيعية وصناعية كتير،
- 00:27:36نقدر إننا نحللها اعتمادًا على تفاضلات الأشياء بالنسبة لبعض،
- 00:27:40ودا بيُعرَف في لغة الرياضيات باسم المعادلات التفاضلية،
- 00:27:44.Differential Equations
- 00:27:46عادةً، المعادلات التفاضلية دي بتكون معقدة،
- 00:27:48وكتير جدًا بتكون معتمدة على دوال الـSin والـCos،
- 00:27:52على حسب الظاهرة اللي بندرسها.
- 00:27:53عادةً، التعامل مع دوال الـSin والـCos من غير تبسيط،
- 00:27:57بشكل مباشر كدا في عالم المعادلات التفاضلية،
- 00:28:00بيكون شيء مُرهِق ومؤلم للعين،
- 00:28:01ومش بس تكون سهلة التفاضل والتكامل،
- 00:28:04لأ، دي كمان تكون بتقدر تحوّل عمليات الضرب الأكثر تعقيدًا
- 00:28:07لعملية جمع أقل تعقيدًا،
- 00:28:09بشكل بسيط وجميل و100/100.
- 00:28:12"مين بقى يا (أبو حميد) الدالة السحرية اللي نفسنا نوصلّها ونوصف كل حاجة؟"
- 00:28:16الدالة الأُسية، الـ Exponential Function.
- 00:28:20سنة 1748، السيد المحترم العالم "أويلر"،
- 00:28:25قدر يوصل لمعادلة بتحول الـSin والـCos لـExponential Function،
- 00:28:29من خلال الأعداد المُركّبة كوسيط،
- 00:28:31فاكر، يا عزيزي، زمان؟ زمان من أول الحلقة؟
- 00:28:33لمّا قلتلك إن احنا نقدر نستخدم الأعداد المُركّبة كوسيط
- 00:28:37نحل بيه المعادلات التكعيبية؟ فاكر؟
- 00:28:39فاكر جَذر "نجوى"؟ فاكره؟
- 00:28:40"أيوة يا (أبو حميد)، وحشتني (نجوى) أوي!
- 00:28:42من ساعة ما مشيِت والله، وأنا ما شُفتش أيام كويسة!"
- 00:28:44بنفس الطريقة دي، يا عزيزي، "أويلر" اكتشف اكتشاف مهم،
- 00:28:47وهو إننا ببساطة نقدر نستخدم الأعداد المركّبة
- 00:28:50كوسيط سحري نحوّل بيه الـSin والـCos،
- 00:28:53وبالتالي، كل الموجات،
- 00:28:54لدوال أُسية ذات أُس تخيلي،
- 00:29:02"ثانية واحدة يا (أبو حميد)! يعني إيه أُس تخيُّلي؟!
- 00:29:04هو أنا كنت فاهمه وهو في الدور الأول، لمّا تطلعهولي التاني؟!
- 00:29:06وكمان (أويلر)؟! و(أويلر) ازاي يعمل حاجة كدا؟!
- 00:29:08المفروض إنه راجل عالِم محترم!
- 00:29:10ومين إيه؟! هو الموضوع بيكبر منّي ليه؟!
- 00:29:12ليه الدالة الأُسية دي عاملة كل النَّوَش دا؟!"
- 00:29:14للأسف، يا عزيزي، الإجابة عن كل هذه الأسئلة بالتفصيل
- 00:29:18لن يكفي في حلقة ولا في Season ولا في برنامج على الـ"يوتيوب"،
- 00:29:21فيه طلاب شعرها وقع في الجامعات، عشان تفهم الكلام دا!
- 00:29:24عزيزي المشاهد الجميل، خلّينا نقسم البلد نُصّين،
- 00:29:26بالنسبة لمعنى الأُس التخيلي،
- 00:29:28وكواليس وصول "أويلر" لهذه المعادلة،
- 00:29:31فأنا هأسيبهالك في رابط ساخن في المصادر،
- 00:29:33انقر الـLink، هتلاقي المعلومات كلها.
- 00:29:35أما بالنسبة لسؤال عن الـE،
- 00:29:37وعن النَّوَش اللي عاملاه الدالة الأُسية،
- 00:29:39فابسط يا عم، هأجاوبك عليه دلوقتي!
- 00:29:41- "بجد يا (أبو حميد)؟!" - آه، يلّا. خُش، البس هدومك، وتعالى معايا.
- 00:29:43خلّيني، يا عزيزي، الأول أشرحلك يعني إيه E.
- 00:29:45E دا واحد من أهم الأرقام في عالم الرياضيات،
- 00:29:48زيّه زي الباي π كدا،
- 00:29:49وقيمته بتساوي 2.718.
- 00:29:52المميز جدًا في عدد E
- 00:29:53إنه العدد الوحيد اللي بيحقق فكرة
- 00:29:56إن تفاضل الدالة E أُس T بالنسبة للمتغير T
- 00:30:00بيساوي الدالة نفسها،
- 00:30:02وبالتالي، تكامل الدالة E أُس T
- 00:30:05برضه، سبحان الله، بيساوي الدالة نفسها!
- 00:30:07اللي هو E أُس T، فودنك منين يا "جحا"؟!
- 00:30:10يعني بتيجي، يا عزيزي، تشتقك، تلاقيك،
- 00:30:12تيجي تكاملك، تلاقيك،
- 00:30:13هو دا الحُب!
- 00:30:14والصفة السحرية دي تحديدًا هي اللي بتخلّي التعامل مع دالة الـExponential
- 00:30:18في عالَم المعادلات التفاضلية
- 00:30:19تعامل ساحر وبسيط وجميل،
- 00:30:21بالإضافة للصفة التانية اللي برضه بتحققها الأُسس،
- 00:30:24وهي تحويل الضرب لجمع.
- 00:30:26وانت صغير، يا عزيزي، أكيد درست زمان إن...
- 00:30:33الأساس نزل زي ما هو، والأُسس بقت مجموع على بعض،
- 00:30:36يعني 2 أُس 2 في 2 أُس 3 = 4 في 8 بـ32.
- 00:30:40وفي نفس الوقت، 2 أُس 2 + 3
- 00:30:42هي 2 أُس 5 اللي = 32.
- 00:30:45بشكل أو بآخر، الـExponentiation بيقدر يحوّل الضرب إلى جمع،
- 00:30:49اللي هي عملية أبسط بكتير،
- 00:30:51زيها زي الأعداد المُركّبة،
- 00:30:52اللي برضه اكتشفنا بشكل مستقل،
- 00:30:54إنها بتحوّل الضرب لجمع.
- 00:30:56"أويلر"، يا عزيزي، هنا بيقول إن، "دي، يا جماعة، مش صُدفة،
- 00:30:58فعلًا هناك علاقة بينهم وبين بعض."
- 00:31:01"(أبو حميد)، انت مدرك الـConsequences بتاعة الكلام اللي انت بتقوله دا؟!"
- 00:31:04لأ، فهّمني.
- 00:31:05"يعني أنا دلوقتي، بالكلام اللي انت بتقوله،
- 00:31:07أقدر أعبّر عن ظواهر كونية وظواهر صناعية، احنا عملناها،
- 00:31:12من خلال معادلات تفاضلية
- 00:31:14معقدة قائمة على موجات الـSin والـCos؟
- 00:31:17وبأقدر من خلال معادلات (أويلر)
- 00:31:19أحوّل الـSin والـCos لدالة أُسية ذات أُس تخيُّلي،
- 00:31:24بشكل كان مستحيل يحصل قبل كدا قبل الأعداد التخيلية؟
- 00:31:27وبالتالي بقى، بعد كل المواصلات اللي احنا ركبناها دي،
- 00:31:30دا بيسهّل عليا حياتي؟!
- 00:31:31عشان الدالة الأسية تفاضلها سهل أوي،
- 00:31:34وبتحوّل الضرب لجمع؟
- 00:31:35أنا ماشي صح؟ ولّا أنا تايه؟"
- 00:31:42صح، يا عزيزي، أتمنى تكون فاهم الكلام اللي انت بتقوله.
- 00:31:44كل الرحلة الطويلة دي كان هدفها كالآتي،
- 00:31:46فاكر، يا عزيزي، في أول الحلقة، لمّا قُلتلك في الأول خالص
- 00:31:48إن الرياضيات بتسمحلنا نخترع نُظُم عددية بسيطة
- 00:31:52تفيدنا في حل مشكلات حقيقية بصورة أبسط؟
- 00:31:55في عالم مليان بالنظم اللي فيها موجات Sin وCos،
- 00:31:58واللي العلاقات بين مكوناتها
- 00:32:00بتشتمل على تفاضلات الحاجات بالنسبة لبعضها،
- 00:32:03فنقدر ننقل الـSystem بتاعنا كله،
- 00:32:05من عالم الأرقام الحقيقية لعالم الأرقام المُركّبة،
- 00:32:08كخطوة وسيطة تسهّل علينا حياتنا.
- 00:32:10في الخطوة دي، بنحوّل الـSin والـCos
- 00:32:11إلى دوال أُسية ذات أُسس تخيلية،
- 00:32:14التعامل معاها حسابيًا بيكون أسهل كتير.
- 00:32:16ولمّا بقى نخلّص حساباتنا تمامًا،
- 00:32:18نقدر نرجع تاني من عالم الدوال الأُسية،
- 00:32:20اللي فيها أُسس تخيلية،
- 00:32:22لعالم الـSin والـCos الواقعي الطبيعي المفهوم،
- 00:32:25اللي قابل للقياس من غير لا سِحر ولا شعوذة ولا سالب خيارة!
- 00:32:29هنا بقى، نلاقي النتايج اللي معانا نتايج مظبوطة.
- 00:32:32يعني مثلًا، في تحليلنا للدواير الكهربائية،
- 00:32:34من أول ما الكهربا تطلع من السد العالي لحد ما توصل لبيتك،
- 00:32:38بنستخدم الأعداد المُركّبة،
- 00:32:39عشان نوصف التيار والفولت في الشَبَكة عبر المكان والزمان.
- 00:32:42وفي بعض الخطوات الوسيطة من الحسابات،
- 00:32:44بيكون التيار الكهربي اللي عندنا أصلًا تيار تخيُّلي،
- 00:32:48وهي دي، يا عزيزي، ببساطة شديدة ومُخِلّة
- 00:32:51رحلة الرياضيات أول ما قدرنا نتقبّل
- 00:32:54إن هناك سالب خيارة وهناك مربع الـArea بتاعته بالسالب.
- 00:32:59شوف، يا عزيزي، وصلنا فين؟ احنا ركبنا دايرة كهربية فيها تيار تخيُّلي.
- 00:33:03المعادلات التخيلية دي عاملة زي الـSuperhero،
- 00:33:04ولكنها Superhero خجول شوية،
- 00:33:07Superhero بيسهّل للناس حياتهم،
- 00:33:09من غير ما حد يشوفه ولا يحس بيه،
- 00:33:10Superhero ما لهوش وجود فيزيائي قابل للقياس،
- 00:33:13بعض علماء الـQuantum Physics بيقولولنا "لأ!
- 00:33:15لأ! الـSuperhero دا ممكن يتجلى ويبقى قابل للقياس."
- 00:33:18"(أبو حميد)، تقريبًا العالم دا اتجنن!
- 00:33:19شيله من الحلقة بسرعة لأحسن يأذيك!"
- 00:33:21خلّيني أقولّك إن معادلة "شرودنجر"
- 00:33:22اللي بتُعتَبر من المعادلات التأسيسية في وصف الكون،
- 00:33:25بيظهر فيها العدد التخيلي بشكل واضح وصريح وفج،
- 00:33:28عندك علماء تانيين بيقولولك "لأ! معادلة (شرودنجر) ممكن نوصفها بطرُق تانية،
- 00:33:33من غير ما نستخدم الأعداد التخيلية."
- 00:33:34الـSuperhero موجود في المعادلة عشان يسهّل حياتنا،
- 00:33:37مش عشان يفرض نفسه علينا.
- 00:33:38خلّيني أقولّك، يا عزيزي، إن الخناقة لسة مش محسومة، زي ما انت ملاحظ،
- 00:33:41بس في النهاية، الأرقام دي، أيًا كانت نتيجة حسم الخناقة،
- 00:33:44لا يُمكن بعد ما تفهمها تشوف عالَم الرياضيات بنفس الطريقة،
- 00:33:47في كون مليان ظواهر ساحرة.
- 00:33:49الأرقام دي بتدّينا لُغة نقدر بيها نفهمها ونتحكم فيها،
- 00:33:52لُغة بتبسّط علينا العالَم،
- 00:33:54ودا، يا عزيزي، ببساطة، هو سحر الرياضيات.
- 00:33:56بس كدا، يا عزيزي. أخيرًا، وليس آخرًا،
- 00:33:58ما تنساش تشوف الحلقات اللي فاتت، تشوف الحلقات اللي جاية،
- 00:34:00تنزل تبص على المصادر، ولو احنا على الـ"يوتيوب"، نشترك على القناة.
- 00:34:02"(أبو حميد)، أستأذنك بس، معلش، أنا عارف إن انت أكيد مُرهَق بعد الشرح وكدا،
- 00:34:05بس فيه حاجة في الدقيقة الـ15 أنا ما فهمتهاش!
- 00:34:08أستأذنك بقى لو تقدر تعيد من الأول خالص، هه!
- 00:34:10وأنا هأركّز معاك كويس أوي.
- 00:34:12ولو تقدر تشرح الـIntro،
- 00:34:14لأني ما فهمتش برضه من الـ(إفيهات) اللي تم ذكرها
- 00:34:16أكون، يعني، شاكر أكتر بكتير!"
- 00:34:17بُص، يا عزيزي، الموضوع سهل خالص،
- 00:34:19أنا هأسيبلك Link تحت،
- 00:34:20دا Program، Undergraduate in Mathematics at MIT،
- 00:34:23إن شاء الله، انزل، قدّم، روح، دوّر على منحة، سافر،
- 00:34:26وابقى تعالى انت بقى اشرحلي بقى
- 00:34:27الحاجات اللي انت فهمتها واتعلّمتها في بلاد برة،
- 00:34:30عشان، خلاص، أنا... أنا تعبت!
- 00:34:32أنا تعبت، بصراحة!
- رياضيات
- أعداد تخيلية
- أعداد سالبة
- معادلات تكعيبيه
- كاردانو
- أويلر
- ظواهر طبيعية
- دوال مثلثية
- موجات
- علوم