Dezimales System und arithmetisches Dreieck

     

Fünf Fibonacci Werke, die aus der Periode nach dem Jahr 1200 stammen, sind heutzutage bedeutend, vor allem Liber Abacci, das Buch, welches im Jahr 1202 vervollständigt wurde. In dieser Publikation werden die Berechnungen des dezimalen Systems beschrieben, wodurch Fibonacci als Erster die indisch-arabische Zahlenlehre in Europa eingeführt hat. Das gegenwärtig benutzte System ist ein positionelles System. Es besteht aus zehn Ziffern, dem Dezimalkomma und der Nullstelle.

In seinem ``Buch der Berechnung`` werden die Regeln für Addition, Subtraktion, Multiplikation und Dividieren dargestellt. Damals wurde das römische Zahlensystem ohne Komma- und Nullstellen in Europa gebraucht. Das Zahlensystem von Fibonacci enthält die obengenannten arabischen Ziffern. Zwischen den Jahren 300 und 700 wurden Berechnungen in Indien praktiziert, die eine leere Spalte der Rechentafel (Abakus) mit einem Punkt eine Nullstelle zeigen. Diese Stelle heißt sunja, was leer bedeutet. Der wichtigste Vorteil dieses Systems ist eine eindeutige Stelle der Spalte im Abakus, ohne Nutzung eines neuen Symbols wie M, C oder X wie in römischem System. So entstand das erste positionierte Zahlensystem.

Die Anzahl der von Null unterschiedlichen Zeichen ist um eins kleiner als die Basis, d.h. 9 für die Basis 10. Das Zahlensystem der Mayas besitzt ebenso die Nullstelle, obwohl die kein positioniertes System war. Im indischem Zahlensystem waren die Zeichen in bestimmten Positionen angeordnet , wobei die Anzahl der Platten auf der Abakusstange sowie die Lage der Stange auf dem Berechnungstisch die Bedeutung der Zeichen hatten. Die Zahl 423 bedeutet (4*100) + (2*10) +(3*1) falls die Basis des Systems 10 ist. Die Regel zur Nutzung des Abakus mit den Stangen oder Nuten ist nicht von der Anzahl der hinzufügenden Platten abhängig. Es gibt Vermutungen, die behaupten, dass die Grundlage unseres Zahlensystems ein

Zufallsprodukt darstellt. Eine größere Basis als 10 (z.B. 20 oder 60) führt zur Entstehung von riesigen Rechentafeln und sehr umfangreichen Tabellen für die jeweiligen Rechenoperationen. Die kleinere Basis wäre aber unbrauchbar für einige Zahlen. Zum Beispiel konnte die Zahl 423 als 12200 gezeichnet werden, weil: (1* 243) + (2* 81) + (2* 9) +(0* 3) + (0* 1).Die Basis 10 ist geeignet und vernünftig für die Anwendungen des menschlichen Denk- und Arbeitsbereiches. Deswegen ist es jedoch kein Zufall, dass 10 als die Basis unseres Zahlensystems ausgewählt wurde. Dieses System hat den enormen mathematischen Vorschritt in den letzten 500 Jahren verursacht und damit auch die technische und wirtschaftliche Evolution. Trotzdem wird das System mit der Basis 2 in der Computertechnik benutzt, welches zusätzliche Belastung des Speicherplatzes zur Folge hat (z.B.: 8192 = 10 000 000 000 000).

Der gedankliche Prozess beim Menschen sowie die große natürliche Dialektik sind unmittelbar mit dem binären System verbunden. Dennoch ist das System mit der Basis 10 in der menschlicher Umgebung dominant. In den Zeiten der großen Expansion unserer Zivilisation wurde, als Folge und Krönung der irrationalen Vorgängen menschlicher Unter- und Oberbewusstsein, das dezimale System erfunden.

Es kam aus der kollektiven Intuition und hatte breite und umfangreiche mathematische Anwendung. Es kann auch angenommen werden dass der Ausgangspunkt des dezimalen Systems von der Anzahl der Finger der menschlichen Händen kommt. Die Bemerkung über die Verbindung dieser Theorie mit den ``an den Finger zählen`` ist logisch. Aber es stellt sich dabei die Frage: Warum hat der Mensch zehn Finger? Leider ist die Antwort auf diese Frage für uns unbegreifbar.

An dieser Stelle sollen die astronomischen Verhältnisse beachtet werden . Die Erde bewegt sich um die Sonne herum, sowie die anderen Planeten unseres Sonnensystems. Ingesamt existieren neun Planeten und mit der Sonne ist die Anzahl zehn. Das ist eine mögliche Analogie mit dem dezimalen Zahlensystem. Um diese Theorie weiter zu entwickeln müssen auch die Geschichten über Featont aus der griechischen Mythologie und über den ehemaligen fünften Planeten des Sonnensystems, die explodierte, infolgedessen eine Asteroidzone entstand, berücksichtig werden.

Tizius-Bode Zahlenreihe mit neun Zahlen wurde von dem deutschen Mathematiker Tizius (1729-1796) erfunden und von Bode (1747-1826), dem Direktor des Observatoriums in Berlin, veröffentlicht. Diese Zahlenreihe ist unmittelbar mit der Entfernung der Erde von der Sonne verbunden.

Im Jahre 1855 hat Virhou die Debatte über die Herkunft der lebenden Zelle mit diesen Worten beendet:

OMNIS CELLULA E CELLULA

Darüber hinaus hat die geometrische Reihe

1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, ......

die mathematische Bedeutung der Zellenteilung.

TABELLE 1

Planet Abstand von der Sonne in den Meilen AU Tizius-Bode
Mercury 35,991,000 0.387 0.4
Venus 67,239,000 0.723 0.7
Erde 93,000,000 1 1.0
Mars 141,732,000 1.524 1.6
Asteroidzone 257,610,000 2.77 2.8
Jupiter 483,879,000 5.203 5.2
Saturn 887,127,000 9.539 10.0
Uranus 1,783,740,000 19.18 19.6
Neptun 2,795,580,000 30.06 38.8
Pluto 3,667,920,000 39.44 77.2

Die Herleitung der Tizius-Bode Zahlenreihe erfolgt mit der Multiplikation der geometrischen Reihe mit 3:

3* ( 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, ..... )

Es ergibt sich eine Zahlenreihe, mit Ausnahme der ersten zwei Glieder, die mit der verdoppelten vorherigen Zahl aufgebaut wird:

0, 3, 6 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768

Jedes Glied wird jetzt mit 4 addiert:

4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196, 388, 772

Und mit 10 dividiert sodass die Tizius-Bode Reihe entsteht:

0.4; 0.7; 1.0; 1.6; 2.8; 5.2; 10.0; 19.6; 38.8; 77.2;

Die ersten acht Glieder stellen sehr annährend, in den astronomischen Einheiten, die mittleren Entfernungen der ersten sieben großen Planeten und der Asteroidzone (2.8) zwischen Mars (1.6) und Jupiter (5.2) dar. Die Erde (1.0) ist der dritte Planet und kann als der Orientierungspunkt zur Sonne vorgesehen werden. Der Abstand von der Erde zur Sonne ist eine astronomische Einheit bzw. 150 000 000 km. Das neunte Glied der Reihe (38.8) sollte der mittleren Abstand Neptuns von Sonne sein, aber das ist um acht Einheiten abweichend. Allerdings hat diese Reihe zur Entdeckung von Neptun und Pluto beigetragen.

Die Asteroidzone befindet sich auf 2,8 * 150 000 000 = 420 000 000 km von der Sonne entfernt. Die Legende erzählt, dass die Asteroidzone auf der Stelle des ehemaligen fünften Planeten (Faetont) liegt. Damit ist die Anzahl der Planeten im Sonnensystem zehn. Diese kosmische Mechanik und die natürliche Dialektik verursachen die folgende Aussage: die Sonne bringt die Planeten zur Welt genauso wie die Zelle durch Zellteilung weitere Zellen liefert, genauso wie die Mutter bringt das Kind zur Welt bringt - und dies alles nach dem Gesetz der geometrischen Progression und den Zahlen des Dreiecks von Pascal ! Es könnte sein, dass das Dezimale System das Echo des kosmischen Gesetzes repräsentiert: die Sonne wäre die indische sunja (Null) und der mysteriöse fünfte Planet stellt den Begriff Unendlich oder die Zahl 10 dar. Die Zahlen von 1 bis 9 wären dann die heute exsistierenden Planeten.

Bevor es in Europa bekannt wurde, hat das dezimale System zehn authentische arabischen Ziffern verwendet und eine Positionsmethode, die den Hindumathematikern bekannt war. Der persische Mathematiker Al-Khowarizmi hat eine Menge von arithmetischen Regeln für das dezimale System gesammelt (Kitab al jabr w' muqabala- Die Regeln für die Umformung und Reduktion). Sein Name ist heute in das Wort Algorithmus eingefügt und besagt eine bestimmte Reinfolge von Rechenoperationen.

Eine der wichtigsten Entdeckungen in der Welt der Mathematik ist das Pascalsche Zahlendreieck, das am Ende des XVII Jahrhunderts zum Mittelpunkt der Entwicklung von drei mathematischen Richtungen geworden ist: Untersuchung der unendlichen Reihen, Berechnung der endlichen Differentiale und Wahrscheinlichkeitsrechnung.Blaise Pascal ist am 19.06. 1623 in Clairmont, Frankreich, geboren. Er starb in Paris am 19.08.1662. Sein Werk über das arithmetische Dreieck wurde bereits 1653 vervollständigt jedoch erst nach seinem Tot publiziert. Das Pascalsche Zahlendreieck ist das aus binomischen Koeffizienten definierte Zahlendreieck :

Es gibt Erkenntnisse, dass dieses Zahlendreieck dem arabischen Astronom, Dichter und Mathematiker Omar Haiam bereits im XI Jahrhundert bekannt war. Wahrscheinlich ist das Zahlendreieck aus China über Arabien nach Europa gekommen. Die chinesische Darstellung der binomischen Koeffizienten wurde erstmals (im Jahr 1527) auf der Titelseite der Europäischen Arithmetik von Apanius herausgegeben.

In der organischen Natur wird das Wachsen des Lebenswesens nach dem Prinzip des goldenen Schnittes und der Proportion der gleichen Verwandtschaft erreicht. So zeigen beispielsweise die Ananasfrucht und die logarithmischen Spiralen der Schnecke, dass der goldene Schnitt eine allgemeine Formel für die organische und auch wahrscheinlich für die anorganische Natur ist. Die mathematischen Formen der anorganischen Natur (z.B.: spiraler Zuwachs von Kristallen) bestätigen diese

Aussage. Die Eigenschaften der unendlichen Teilung oder der Teilung nach dem goldenen Schnitt können auch im menschlichen Körper gefunden werden.Das Schöpfertum der Architekten und Maler nach dem goldenen Schnitt ist als eine Erweiterung des allgemeinen natürlichen Schaffen anzusehen. Deswegen ist die Anwendung des goldenen Schnittes in der Kunst als eine natürliche Verhältnisgröße vorhanden.

Es wird die Verbindung zwischen dem arithmetischen Dreieck, als dem elementaren natürlichen Zahlensystem und dem dezimalen Zahlensystem, als einem entscheidenden mathematischen Zahlensystem, gesucht. Deswegen wird die Anzahl der einstelligen, zweistelligen, dreistelligen usw. Zahlen im dezimalen System ausgezählt, deren Ziffersumme die Zahlen 1, 2, 3, 4...ergeben. (Das ist eine alte kabalistische Methode zur Bestimmung der Wortzählung über Sefirot). Die Antwort verweist auf die Verbindung zwischen dem arithmetischen Dreieck und dem dezimalen Zahlensystem.

Die Summe der Ziffern der folgenden dezimalen Zahlen ist gleich 1:

TABELLE 2

Einstellige Zahlen:
1
Zweistellige Zahlen:
10
Dreistellige Zahlen:
100
Vierstellige Zahlen:
1000
...
...

Die gesamte Summe aller ein-, zwei-, drei-, vierstelligen usw. Zahlen, deren Ziffersumme gleich 1 ist - ist die erste Spalte der Zahlen des Pascal´schen Dreiecks:

1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...

Die Summe der folgenden dezimalen Zahlen ist gleich 2:

TABELLE 3

Einstellige Zahlen:
2
Zweistellige Zahlen:
11 20
Dreistellige Zahlen:
110 101 200
Vierstellige Zahlen:
1100 1010 1001 2000
...
...

Das entsprich der Summe ein-, zwei-, drei-, vierstelligen usw. Zahlen aus der zweiten Spalte des Pascalchen Zahlendreieck:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ...

Die weitere Entwicklung der dezimalen Zahlen, deren Summe gleich 3 ist

TABELLE 4

Einstellige Zahlen:
3
Zweistellige Zahlen:
12 21 30
Dreistellige Zahlen:
102 120 210 201 300 111
Vierstellige Zahlen:
1200 1020 1002 2100 2010 2001 1101 1110 1011 3000
...
...

ergibt jetzt die dritte Spalte des arithmetischen Dreieckes:

1 3 6 10 15 21 28 36 ...

Dementsprechend ist die Summe der ein-, zwei-, drei-, vierstelligen usw. Zahlen gleich 4, was mit der vierten Spalte des arithmetischen Dreiecks übereinstimmt:

1 4 10 20 35 56 84 ...

Darüber hinaus ist die gesamte Summe aller ein-, zwei-, drei-, vierstelligen usw. Zahlen, die 5 ergeben, gleich der fünften Spalte des Zahlendreiecks:

1 5 15 35 70 126 ...

Die weiteren Berechnungen für die Summen aller ein-, zwei-, drei-, vierstelligen usw. Zahlen entsprechen der sechsten, siebten, achten, neunten usw. Spalte des Pascal´schchen Dreieckes. Das zeigt eindeutig, dass in der Basis des dezimalen System die elementare natürliche Formel- das arithmetische Dreieck nach Pascal-enthalten ist.

     

     

Zurück zum Main page


© 2001-2002 Radoslav Jovanovic   Übersetztung: Zlatko Milic&Andreas Pittner  23 August 2002.