Символът на неизвестното: Защо буквата X стана най-мистериозната

Х отбелязва неизвестното в алгебрата - но произходът на X е математическа загадка, казва математикът Питър Шумър, който се опитва да се ориентира в заплетената история на буквата, превърнала се в мания и за Илон Мъск

Въпреки че x е една от най-малко използваните букви в английската азбука (а и в българската), тя се среща в цялата американска култура - от супергероите X-Men на Стан Лий до телевизионния сериал "Досиетата Х". Буквата X често символизира нещо неизвестно, с атмосфера на мистерия, която може да бъде привлекателна - погледнете само илон Мъск със SpaceX, Model X на Tesla, а сега и X като ново име за Twitter.

Най-вероятно сте запознати с X от часовете по математика. В много задачи по алгебра X се използва като променлива, която замества неизвестна величина. Но защо буквата X е избрана за тази роля? Кога и къде е възникнала тази конвенция?

Ентусиастите в сферата предлагат няколко различни обяснения - някои се позовават на превод, други посочват по-скоро типографски произход. Всяка от тези теории има известни достойнства, но историците знаят, че е трудно да се каже със сигурност как X е получил ролята си в съвременната алгебра.

Древни неизвестни

Алгебрата днес е дял от математиката, в който с помощта на аритметиката се борави с абстрактни символи, за да се решават различни видове уравнения. Но много древни общества са имали добре развити математически системи и познания без символно записване. Цялата древна алгебра е била реторична. Математическите задачи и решения са били изцяло изписани с думи като част от малка история, подобно на задачите с думи, които може да видите в началното училище.

Древноегипетските математици, които може би са най-известни с геометричните си постижения, са имали умения да решават прости алгебрични задачи. В папируса "Ринд" писарят Ахмес използва йероглифа "аха", за да обозначи неизвестната величина в алгебричните си задачи. Например в задача 24 се пита за стойността на аха, ако аха плюс една седма от аха е равна на 19. "Аха" означава нещо като "маса" или "купчина".

Древните вавилонци от Месопотамия са използвали много различни думи за неизвестните в своята алгебрична система - обикновено думи, означаващи дължина, ширина, площ или обем, дори ако самата задача не е била геометрична по природа. Една древна задача включвала две неизвестни, наречени "първото сребърно нещо" и "второто сребърно нещо".

Математическото знание се развива донякъде независимо в много страни и на много езици. Ограниченията в общуването не позволили незабавното стандартизиране на нотацията. Въпреки това с течение на времето се наложили някои съкращения.

В една преходна синкопирана фаза авторите използвали някои символични обозначения, но алгебричните идеи все още били представяни предимно риторично. Диофант Александрийски използва синкопирана алгебра в голямото си произведение “Аритметика”. Той нарича неизвестното "аритмос" и използва архаична гръцка буква, подобна на s, за да го обозначи.

Индийските математици също имат своя принос в алгебрични открития като разработват съвременните символи за всяка от десетичните цифри. Един от особено влиятелните индийски математици е Брахмагупта, чиито алгебрични техники могат да се справят с всяко квадратно уравнение. Името на Брахмагупта за неизвестната променлива е yãvattâvat. Когато са били необходими допълнителни променливи, той е използвал началната сричка на имената на цветовете, например kâ от kâlaka (черен), ya от yavat tava (жълт), ni от nilaka (син) и т.н.

Ислямските учени превеждат и съхраняват голяма част от гръцката и индийската наука, която има огромен принос за световните математически и технически познания. Най-известният ислямски математик е ал-Хорезми, чиято основополагаща книга “Китаб ал-джабр уал-мукабала” е в основата на съвременната дума "алгебра".

Добре, ами X ?

Една от теориите за произхода на Х като неизвестно в съвременната алгебра сочи към тези ислямски корени. Теорията твърди, че арабската дума, използвана за търсената величина, е била al-shayun, което означава "нещо", което е било съкратено до символа за първия звук "ш". Когато испанските учени превеждали арабските математически трактати, те нямали буква за звука "ш" и вместо това избрали звука "к". Те представили този звук с гръцката буква χ ,която по-късно се превърнала в латинското X.

Не е необичайно един математически израз да се появи чрез сложни преводи - тригонометричната дума "синус" е започнала като хиндуистка дума за половин хорда, но чрез поредица от преводи в крайна сметка идва от латинската дума "sinus", която означава залив. Въпреки това има някои доказателства, които поставят под съмнение теорията, че използването на X като неизвестно е наследство на испанския превод.

Испанската азбука включва буквата X, а в ранния каталонски език се използват няколко нейни произношения в зависимост от контекста, включително произношение, подобно на съвременното “ш”. Въпреки че звукът променя произношението си с течение на времето, все още има следи от звука “ш” за X в португалския език, както и в мексиканския испански и използването му в местните имена на местности. По този начин испанските преводачи вероятно са могли да използват X, без да се налага да прибягват първо до гръцкото χ, а след това до латинското X.

Някои смятат, че най-уместно е да се отдаде признателност на влиятелния френски учен Рене Декарт за съвременната употреба на X. В приложение към своя основен труд "Дискусия" през XVII в. Декарт въвежда версия на аналитичната геометрия - в която алгебрата се използва за решаване на геометрични задачи. За неустановени константи той избира първите няколко букви от азбуката, а за променливи - последните букви в обратен ред.

Въпреки че учените никога няма да разберат със сигурност, някои теоретици смятат, че Декарт може да е избрал буквата X да се появява често, тъй като печатарят е имал голям запас от X поради нейната рядкост във френския език. Каквито и да са били причините за избора на буквата X, Декарт е оказал голямо влияние върху развитието на математиката, а математическите му трудове са били широко разпространени.

Поглед отвъд алгебрата

Дори и произходът на X в алгебрата да е неясен, има някои случаи, в които историците знаят защо се използва X. Х в Xmas като съкращение за Коледа определено идва от гръцката буква χ. Гръцката дума за Христос се пише χριστοσ и означава "помазан". Монограмът χ се използва като съкращение за Христос както в римокатолическите, така и в източноправославните писания, датиращи от XVI век.

Съществуват и някои контексти, в които X е избран специално, за да обозначи нещо неизвестно или допълнително, като например когато немският физик Вилхелм Рентген случайно открива рентгеновите лъчи през 1895 г., докато експериментира с катодни лъчи и стъкло.

Но има и други случаи, в които учените могат само да гадаят за произхода на ролята на X, като защо X маркира пиратските съкровища. А има и други контексти - като афинитета на Елон Мъск към буквата – което може и да е просто въпрос на личен вкус.

Източник: The Conversation