Tal i ring, eit supplement til første leksjon

førre innlegg   neste innlegg

Tenk på ei klokke, slik dei var før, altså med ei klokkeskive og 12 tal. Når timevisaren står rett opp, så er klokka 12. Ein time etter er klokka eitt, så etter ein time til så er ho to, så tre så fire så fem osb. Ti timar etter at klokka er 12, så er ho 10, deretter 11 og så blir ho på nytt 12 og då har vi starta på ein ny runde, neste halvdøger.

Men la oss heller seie at når timevisaren står rett opp, så er klokka 0 og når det har gått ein time, så er klokka 1 eller eitt, når det har gått 2 timar, så er klokka 2, osb. Dette er kan hende meir naturleg enn å seie at klokka er 12 når timevisaren står rett opp?

Kvifor er det meir naturleg? Jo, vi tenkjer då at klokkesletta 0, 1, 2, 3, …, 11 fortel oss kor mange (heile) timar det har gått frå eit gitt 1)  tidspunkt fram til klokka er 0, 1, 2, 3, …, 11. Då har vi gitt klokkesletta ei konkret meining.

For vi får då at når klokka er 0, så svarer det til at det har gått 0 timer frå dette tidspunktet. Når det så har gått ein time frå dette tidspunktet, så er klokka eitt,når det har gått 2 timar, så er klokka 2, osb.

Men kva er klokka når det har gått 12 timar frå det gitte tidspunktet? Slik vi tenkte, så har vi ikkje då noko klokkeslett. For talet for klokkeslettet slik vi tenkte, skulle vere det same talet som talet på timar frå det gitte tidspunktet, og det var 12. Men sidan timevisaren i  klokka vår peikar rett opp når det har gått 12 timar, så peikar timevisaren på 0 og ikkje på talet timar som har gått.

Så når det har gått 12 timar sidan det tidspunktet vi tenkte på, så blir det litt kluss, det passar ikkje med det prinsippet vi tenkte ut, at klokkeslett skulle vere lik talet på timar som var gått. Om vi prøver å redde prinsippet vårt når det har gått 12 timar og samstundes held fast på 0, så kan det lett gå litt rundt også i hovudet vårt.

Vi kan redde oss ved å seie at når det har gått 12 timar, så har vi eit unnatak. Og det er i grunnen ei heiderleg løysing,for det heiter jo ingen regel utan unntak. Og det fins og mange reglar i matematikk som har unnatak 2).


Men før vi no legg årene inn og går inn på turt land, så vil eg ta med det som eg hadde som ein baktanke då eg la fram den litle utfordringa i siste linja i den første leksjonen.Vi kan, om vi vil, sjå på dei tolv tala vi nemde, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 som eit miniunivers av tal. Då tenkjer vi altså på dei vanlege eller eigentlige teljetala som eit stort univers. Dette inneheld uendelig mange tal, eit utal av tal, mens det vesle nye taluniverset vårt berre har tolv tal. Men har vi tal, så må vi og kunne rekne med dei. Vi gjer det slik at når vi då legg ein til kvart av desse tala, så blir resultatet det som vi kjenner frå før, berre ikkje for det siste talet, 11.

Vi set 0 + 1 = 1, 1 + 1 = 2, 2 + 1 = 3, … , 10 + 1 = 11 og til slutt 11 + 1 = 0. Dette er ikkje noko eg har funne på her i denne bloggen, dette er seriøs matematikk. Men vi lyt seie mykje meir om du skal bli overtydd om at dette er meir enn ein sandkasseleik. Førebels er det mest berre det, ein sandkasseleik.

Merk at regelen vi her har for å addere 1 til eit av dei nye tala våre, er den same som den vi hadde for dei vanlege teljetala. Vi sa då noko slikt som at etter 3 kjem 4, og 3 + 1 = 4. Når vi legg ein til eit tal, så får vi det talet som kjem etter. Det gjer vi og med tala i det nye miniuniverset vårt. For etter 11 kjem 0, og dermed blir 11 + 1 = 0.

Men om du er observant, så vil du ha sett at vi har ikkje sagt noko om kva tal av tala 0, 1, 2, …, 11 som kjem etter eit anna. Men eg trur at det ligg i korta ut frå det vi har snakka om. Vi har det slik at etter 0 kjem 1, etter 1 kjem 2, og til slutt etter 10 kjem 11, etter 11 kjem 0. Det var dette vi tenkte på då vi laga overskrifta, tal i ring, vi skulle også i ring frå tal til tal.

Merk og, det at vi no seier at 11 + 1 skal vere 0, er ein del av løysinga vårt av dilemmaet med at klokka er 0 når det har gått tolv timar. For, riktignok fins ikkje talet 12 i det nye universet vårt, så for dei nye tala kan vi ikkje skrive 0 + 12, men det tidspunktet vi kjem til når vi går 12 timar fram det tidspunktet då klokka er 0, er jo det same tidspunktet som vi kjem til når vi går 11 timar fram frå klokka 1. Klokka er då 0 for timevisaren står rett opp. Og då stemmer det med den nye matematikken vi har laga, for der gjeld det at 1 + 11 = 11 + 1 = 0.

Men endå ein gong, vent litt. Korleis veit vi at 1 + 11 = 11 + 1. Jo, ved å telje oss fram, så ser vi at det må bli slik. Sett av tala 0, 1, 2, …, 11 på ein sirkel slik du har det på eit ur og tel deg fram.

Men no går vi litt lenger i teorien enn berre å sjå kva vi får når vi legg til ein. Men eg trur at her er det litt som du kan eksperimentere med på eigahand. Du kan gå både fram, (dvs leggje tal i hop), og du kan gå bakover, trekkje tal frå kvarandre.

fotnotar

1) når vi her seier, eit  gitt tidspunkt, så meiner vi at du tenkjer på eit eller anna tidspunkt. Og kva tidspunkt du vel deg eller tenkjer på, har ikkje noko å seie for utfallet av det resonnementet vi gjer ut frå dette tidspunktet.


 2) men i matematikk kan vi leggje inn “unnataket” som ein del av regelen, så det blir på sett og vis litt annleis enn det blir i det praktiske livet.
starten på dette innlegget
 

Første leksjon

neste innlegg
Kan det kome noko av ingenting? Ja, om vi startar mjukt nok, kan det det.

Vi startar altså med 0. Om du ikkje har nokon vener, så er du ikkje dermed eit null, du har berre 0 vener; det er trist, og vi skal ikkje spøke for mykje med det.

Men om du er litt optimistisk, så kanskje du får ein ven, for etter 0 kjem 1. Er du pesismistisk, så tenkjer du kanskje at etter 0 kjem −1. Du får ein uven. Men matematikken er positiv og ikkje negativ, så han seier at etter 0 kjem 1.

Altså om vi har 0, (ingen), og får ein i tillegg, så har vi altså i alt 1. Med andre ord: 0 + 1 = 1.. Du får så ein ven til. Det heiter at mine vener er dine vener, så det kan jo godt hende. Etter 1 kjem 2, så då har du 2 vener. Du hadde 1 og fekk ein i tillegg, så i alt har du no 2, med andre ord 1 + 1 = 2.

No er vi i gang med å telje, og å telje vil seie å telje ein om gongen. Så lenge du veit kva som kjem etter, så er du berga. Det er altså nok at du kan telje ein om gongen. Etter 2 kjem 3, det er 1 meir enn 2. Så hvis vi får ein ven til i tillegg til dei to vi no har, så har vi 2 + 1 = 3 vener.

Dette må vel kallast mjuk matematikk?

Kva kjem så etter 3? Jo. då kjem 4. Men korleis veit vi at det er 4 som kjem etter 3? Svaret på dette er veldig enkelt. Det talet som kjem etter 3 kallar vi ganske enkelt for 4.  Eller vi skriv det slik når vi bruker matematisk skrivemåte. Elles så heiter det jo fire på norsk.

Eit spørsmål som ikkje er så enkelt er: “korleis veit vi at det kjem eit tal etter 3?”. Dette tykkjer du kanskje ikkje er så utfordrande, men kva med eit tal etter to hundre og femtitre tusen billionar seks millioner fem hudre og åttifire tusen sju hundre og åtti fire? Kjem det eit tal etter dette?

Dei to spørsmåla er ikkje så mykje forskjellige og vi kunne like gjerne ha spurt, kjem det eit tal etter 2, etter 1 og til slutt, kjem det eit tal etter 0? Og heilt til slutt, er eigentleg 0 eit tal?


Soga held fram i morgon eller dagen etter i morgon eller neste veke.

Når det gjeld dagar, så har vi litt av det same. Etter søndag kjem mandag, etter mandag kjem tirsdag, etter tirsdag kjem onsdag, etter onsdag kjem torsdag, etter torsdag kjem fredag etter fredag kjem laurdag, etter laurdag kjem ???. No er det ikkje fleire dagar, men vi kan halde fram om vi vil. For vi veit at etter laurdag så kjem søndag.

Det vi her lista opp, liknar altså litt på opplistinga av tala, berre at vi her blei ferdige med opplistinga, i ein viss forstand. Vi seier i ein viss forstand, for det er og rett å seie at vi ikkje blir ferdige, vi går i ring.

Eit anna døme på det vi her er inne på er korleis klokkesletta er ordna. Vi seier ikkje meir om dette no. Om du vil, kan du tenkje på det sjøl, vi tek det opp seinare, snart eller etter ei stund.
starten på dette innlegget