علم الرياضيات | بحث شامل عن علم الرياضيات وعن أهم فروعه ومجالاته

تعرف على علم الرياضيات وعلى أهم بحث شامل عن علم الرياضيات وعن أهم فروعه ومجالاته عبر موقع محيط، حيث يعد علم الرياضيات من أهم العلوم التي عرفها الإنسان على مر العصور، وذلك لكثرة فوائده التي تعود بالنفع على حياة الإنسان العامة، حيث يستخدم علم الرياضيات في كافة المجالات الحياتية والمعاملات اليومية بين الأشخاص وبعضها البعض، وفيما يلي سنتعرف على أهم بحث شامل عن علم الرياضيات وعن أهم فروعه ومجالاته بالتفصيل.

تطور علم الرياضيات على مر العصور

شهد التاريخ وجود علم الرياضيات في بلاد ما بين النهرين واليونان ومصر القديمة، حيث كانت الألواح الطينية المتواجدة في بلاد ما بين النهرين شاهدا على ذلك.

فقد قام البابليون بإدخال نظام رقمي للقيام بحل شؤونهم المحاسبية، وهم أول من عرفوا وأوجدوا المسائل التربيعية وكذلك نظرية الأعداد للعالم فيثاغورس.

كما قاموا بتطبيق مفهوم القيمة المكانية، وتعرفوا على حل مسألة قطر المستطيل، كما أنهم عرفوا كلا من المثلث والوتر، بالإضافة إلى أنهم قاموا بتطوير الطريقة الستينية.

وكان للسامريون الفضل في تعريف المبدأ العشري، وكانت الرياضيات أكثر تطورا في مصر القديمة، حيث كانوا يستخدمون سجلات محاسبة ضريبية.

كما تمكنوا من معرفة الأجزاء الكسرية، بالإضافة إلى أنهم أول من إستخدموا القياس للتمكن من قياس مساحة الحقول ومعرفة أحجام الأهرامات.

وقد تمكنوا من معرفة النظام العشري، وسميت طريقة القدماء المصريين بالبرديات، وإستطاع الإغريق القيام بتطوير نظرية الهندسة للعالم فيثاغورس، بالإضافة إلى أنهم قاموا بتعريف الجذور التربيعية.

وإستمر علم الرياضيات في التطور، وفي ظل هذا التطور والتقدم المستمر، قام عالم الرياضيات الفرنسي الشهير ديكارت بإختراع كلا من الهندسة التحليلية والإحداثيات.

كما أنه أوجد نظرية الخطوط غير المنطقية، ومن هنا كانت بداية إكتشاف وإختراع الرياضيات الحديثة، التي تمكنت من حل الكثير من المسائل الرياضية المعقدة التي كان يصعب حلها من قبل إستخدام التفاضل والتكامل.

لا تفوت فرصة التعرف على: علم الفيزياء | بحث شامل عنه وعن أهميته في حياتنا

ما هي فروع علم الرياضيات

تتواجد العديد من فروع علم الرياضيات، وتتمثل تلك الفروع في سبعة فروع رئيسية، وفيما يلي سنتعرف على تلك الفروع بالتفصيل:

علم الحساب

يعد علم الحساب هو أبسط وأسهل فروع علم الرياضيات، حيث يقوم علم الحساب على تطبيق العمليات الحسابية الأساسية على الأرقام، وتتمثل تلك العمليات الحسابية في كل من الجمع والطرح والضرب والقسمة.

حيث أن تلك العمليات الحسابية أساسية في المعاملات والحسابات اليومية، فهي تستخدم في الشراء والبيع وغيرها من الأمور الحياتية المتنوعة.

علم الطوبولوجيا

يعد علم الطوبولوجيا من أحدث الفروع التي وجدت في علم الرياضيات، ويقوم علم الطوبولوجيا على دراسة التغيرات غير المألوفة التي تحدث على الأشكال الهندسية، وتتمثل تلك التغيرات في التمدد والإلتواء وغيرها.

علم الإحصاء

يعد علم الإحصاء أحد جوانب علم الرياضيات المجردة، فهو يستخدم للتنبؤ بالأحداث التي قد تحدث في المستقبل القريب، ويكون ذلك من خلال إتباع التفسيرات المنطقية التي تستخدم في العلوم الإجتماعية والتطبيقية.

علم الهندسة

يقوم علم الهندسة بدراسة أحجام وأشكال الأشياء بوجه عام، كما أنه يهتم بدراسة الأبعاد بين تلك الأشياء وبعضها البعض، بالإضافة إلى القدرة على معرفة مساحتها.

وهي أحد علوم الرياضيات المهمة في العديد من المجالات في الحياة العملية، حيث يستخدم علم الهندسة في إنشاء وبناء المجتمعات.

علم المثلثات

يعرف علم المثلثات بأنه أحد الفروع المهمة في علم الرياضيات، حيث يهتم علم المثلثات بدراسة قياس زوايا وجوانب المثلثات، كما أنه يوظف في التكنولوجيا.

علم التفاضل والتكامل

يعد علم التفاضل والتكامل أحد فروع علم الرياضيات وأكثرها تقدما، فهم علم يهتم بدراسة معدل التغير، كما أنه يقوم بقياس كلا من الأشياء الثابتة والمتحركة أيضا.

علم الجبر

يعد علم الجبر أقدم فروع علم الرياضيات على الإطلاق، فهو علم يمكن القيام بتمثيله بمعادلات جبرية، والهدف من وجود علم الجبر هو معرفة المجهول.

ويتواجد من علم الجبر نوعان وهما:

• الجبر المجرد: هو علم يستخدم في الرياضيات الحديثة لمعرفة القيمة المتغيرة وتحديدها بطرق بسيطة.
• جبر المعادلات: هو أحد أنواع علم الجبر، ويكون هذا العلم عبارة عن مجموعة من الثوابت والمصفوفات، ويهتم بدراسة كلا من العلوم والإقتصاد.

لا تفوت فرصة التعرف على: ما هو نظام التكامل | 6 تطبيقات للتكامل في الرياضيات

مجالات علم الرياضيات

تتواجد ثلاث مجالات في علم الرياضيات، وهي المجالات التي تلاقي قبول أكاديمي وعملي، وفيما يلي بيان شامل بتلك المجالات الثلاثة:

الرياضيات البحتة

يعد هذا المجال أحد مجالات علوم الرياضيات التي تهتم بإيجاد حلول للمشكلات، كما يتضمن هذا المجال إستخدام الأرقام والأعداد، وهو مجال يقوم بدراسة كافة المبادئ ولكن دون تطبيق عملي.

أسس الرياضيات

يقوم مجال أسس الرياضيات بإمداد دراسها بالمعرفة والخبرة الواسعة، وذلك لما تحتويه من الأبعاد وكذلك المنطق الرياضي، وأيضا التفاضل والتكامل والبرمجة الخطية والجبر.

رياضيات تطبيقية

يهتم هذا المجال من مجالات الرياضيات بدراسة الجبر والكميات والمنطق الرياضي والبيانات والإحصاء، كما أنه أحد مجالات الرياضيات التي تهتم بحل المشكلات.

بالإضافة إلى أن هذا المجال يستخدم في كلا من الهندسة والتشفير، حيث يتم إستخدام القيم العددية ووحدات القياس بشكل متكرر في الحياة اليومية.

علاقة علم الرياضيات بالعلوم الأخرى

تتواجد علاقة وثيقة جدا بين علم الرياضيات وغيره من العلوم الأخرى، وتتمثل تلك العلاقة القوية بين تلك العلوم في كل شيء من حولنا.

فعلي سبيل المثال لا يمكن قياس سرعة تلوث الماء بدون اللجوء إلى علم الجبر وإستخدامه، كما لا يمكن معرفة وتقدير الزلازل وغيرها من الكوارث الطبيعية بدون إستخدام علم الإحصاء.

فلا يوجد شك في أن السياق العلمي الرياضي حاضر بشكل يومي في حياتنا، كما أنه يساعدنا على فهم الكثير من الظواهر الطبيعية والعالمية.

كما أن علم الرياضيات يمكننا من فهم الصلة المتواجدة بين كلا من الفيزياء والهندسة وكذلك الفسيفساء الإسلامية.

لذلك نجد أن علم الرياضيات يساهم بشكل كبير في التطور التكنولوجي والمعرفي والعمراني، كما أنه قادر على حل المشكلات المختلفة.

لا تفوت فرصة التعرف على: اهمية دراسة الرياضيات وفوائده لتنمية مهارات العقل

أبرز علماء الرياضيات على مر التاريخ

لقد تطور علم الرياضيات على يد العديد من العلماء العرب والغرب، وفيما يلي سنتعرف على أبرز علماء الرياضيات وأهمهم الذين وجدوا بين العصر القديم والحديث.

أرخميدس

يعرف أرخميدس بأنه أشهر علماء الرياضيات في عصره وعلى مر التاريخ، وقد ولد أرخميدس عام 287 قبل الميلاد في أحد المدن الإيطالية.

وقد تمكن أرخميدس من معرفة وإكتشاف سطح وحجم الكرة، وعرف أرخميدس بحبه وإهتمامه الشديد بالمرايا والميكانيك، كما كان يستمتع كثيرا عند التعامل مع الأشكال المخروطية.

وقد إهتم أرخميدس بعلم الفلك وتميز فيه، حيث أنه كان من أبرز علماء الفلك وعلم الرياضيات على الإطلاق.

إقليدس

لقد إهتم العالم إقليدس بدراسة فرع الهندسة في علم الرياضيات، فكان مولع بدراسة العناصر الهندسية، وهو من وضع مقياس الهندسة الكلاسيكي.

فيثاغورس

يعرف فيثاغورس بأنه فيلسوف يوناني ولد عام 467 قبل الميلاد في أحد المدن اليونانية، وهو من إخترع نظرية فيثاغورس وأسماها بإسمه.

وتعرف نظرية فيثاغورس بأنها الصيغة الرياضية التي تؤكد أن مربع وتر المثلث القائم يساوي مجموع كل المربعات المتواجدة في الضلعين الآخرين منه.

وتعد تلك النظرية إكتشاف مهم وقيم جدا في علم الرياضيات، حيث ساهمت في قياس كلا من المساحة والمسافة.

بيير لابلاس

يعد بيير لابلاس أحد أبرز وأهم علماء علم الرياضيات وعلم الفيزياء على مر التاريخ، فقد ولد بيير لابلاس عام 1749م في فرنسا، حيث إهتم بيير لابلاس بدراسة النظام الشمسي وعلوم الجاذبية.

كما أنه إهتم بالأساليب الكمية التي تساعد على المقارنة بين كافة الأنظمة الحية، وقد إخترع بيير لابلاس النظرية التحليلية للإحتمالات، وكان ذلك عام 1812م.

غاوس

يعرف غاوس بأنه أحد أهم علماء الرياضيات، حيث ولد غاوس عام 1777م في ألمانيا، وقد قدم لنا هذا العالم الجليل العديد من الأعمال الرياضية المدهشة.

فهو من إخترع نظرية الأعداد الهندسية والإحتمالات، كما قدم أيضا إطروحة دكتوراة حول النظرية الأساسية لعلم الجبر عام 1797م.

الخوارزمي

يعد عالم الرياضيات الخوارزمي من أهم العلماء العرب المتميزين في علوم الرياضيات والفلك على مر التاريخ، فهو العالم محمد بن موسى الذي ولد عام 780م.

وتعد أبرز أعماله التي قدمها لنا هي الأرقام الهندية وكذلك مفاهيم علم الجبر، كما أنه قام بالعمل على إيجاد العديد من الحلول للمعادلات التربيعية والخطية.

ومن أهم وأبرز الكتب التي قام بتأليفها هو كتاب صورة الأرض الذي يتحدث فيه عن علم الفلك بشكل سلس وبسيط.

ابن سينا

هو العالم والفيلسوف الكيميائي المسلم الذي ولد في بخارى عام 980م، كما أنه كان طبيب وحاز على لقب “أبو الطب” لتميزه في المجال الطبي.

كما برع ابن سينا في كل من مجالات الهندسة واللغة والرياضيات، ومن أهم مؤلفاته في علم الرياضيات كتاب رسائل في الحساب والهندسة وكتاب الحاصل والمحصول.

ابن الهيثم

يعرف العالم الجليل ابن الهيثم بأنه أفضل عالم بصريات مسلم في عصره على الإطلاق، وقد ولد ابن الهيثم عام 965م، وقد إهتم بدراسة كل من مجالات الميكانيكا والرياضيات والفيزياء والفلسفة والطب.

وقد قام العالم الشهير ابن الهيثم بتأكد العديد من النظريات، والتي من أهمها نظرية إنكسار الضوء.

عمر الخيام

ولد العالم الجليل عمر الخيام عام 1048م في مدينة خراسان المتواجدة في إيران، وهو من أشهر علماء الفلك والرياضيات على الإطلاق.

حيث قدم لنا عمر الخيام بعض الأعمال الرياضية المهمة كالمناقشة المنهجية لحل جميع المعادلات التكعيبية.

بذلك نكون قد تعرفنا على التطورات التي حدثت في علم الرياضيات على مر العصور، كما تعرفنا على فروع علم الرياضيات ومجالاته وعلى العلاقة بينه وبين العلوم الأخرى، بالإضافة إلى أننا قد تعرفنا على أبرز علماء علم الرياضيات على مر التاريخ.