2022. november 29., kedd

Pitagorasz tétele, 3 dimenzióban

 

Felmerült bennem: érvényes-e Pitagorasz tétele, illetve egy hasonló állítás a térben (azért első lépésben szerényen megmaradva a 3 dimenziós térben)?

Természetesen sík akárhány dimenziós térben is létezik, és abban a síkban értelmezhető és érvényes a Pitagorasz tétel. De ha már térben vagyunk, szakadjunk el a síkbeli háromszög. Ami nem is olyan nehéz. Mi más lenne a térbeli „háromszög”, ha nem a tetraéder? És mi más lenne a térbeli „derékszögű háromszög”. Azt viszont pontosítani kell, hogy mit tekintünk derékszögű tetraédernek, hisz több értelmezés is lehet. Mi azt a meghatározást fogadjuk el, hogy derékszögű tetraéder az a tetraéder, amelynek egyuk (derékszögű) csúcsához tartozó három szög mindegyike derékszög. Az ilyen tetraéder egy kocka része.)

Egy másik fogós lérdésnek az tűnt, hogy mire vonatkoztassuk a kereset eredményt. Az eredeti Pitagorasz tétel a háromszög oldalaira vonatkozik, amelyek egydimenziós alakzatok. És ha a témát a kétdimenziós térről felvittük a háromdimenziósba, jogosnak tűnk, hogy az eredmény elemeit vigyük fel, vagyis egydimenziósak (egyenes szakaszok) helyett kétdimenziósak legyenek (síkbeli háromszögük). Érdekes, hogy mindkettőre az oldal szót használjuk, csak éppen az utóbbi oldalak oldalai a tetraéder élei.

Egy másik fogós kérdés volt a négyzetre emelés értelmezése. A háromszög oldalainak négyzete egy egyszerű, „természetes” négyzet. De mi egy síkalakzat négyzete? És nem lenne indokol itt négyzetre emelés helyett köbemelést várni.

A konkrét vizsgálat gyorsan megadta a meglepően egyszerű és „ismerős” eredményt:

 

A derékszögű tetraéder tétele: A három derékszögű oldal területének négyzete összege egyenlő a negyedik oldal területének négyzetével.

 

A bizonyítás viszonylag egyszerű, de figyelmet és türelmet igénylő munkával elvégezhető. Magam inkább egy általános modell programozásával győződtem meg a tétel igaz voltáról (a szokás hatalma).

Mi tagadás, az eredmény megerősítése nagy öröm volt számomra. Két lehetőség van: vagy ez az eredmény már ismert, vagy még senki nem tette közé. Az örömöm nem függ ettől.

Kissé abszurd, de ma már így vagyunk tudományban, technikában, alkotásban: több idő, energia kell annak bizonyításához, hogy te vagy az első, mint magának az eredmény eléréséhez. Sajnos, az élet túl rövid ahhoz, hogy elsőségek bizonyítására pazaroljuk. Ebben inkább számítsunk azokra, akik abban lelik kétes örömüket, hogy megcáfolhatják mások elsőségét.

 

 


* * *