Геометрия
В школе моим любимым предметом была геометрия - самая древняя наука на земле. Она зародилась в Древнем Египте, где многие люди занимались земледелием на очень плодородных берегах разливающейся реки Нил, и каждый раз после каждого разлива нужно было делить и размечать землю на участки. Там и появились первые открытия, такие, например, как прямоугольный треугольник со сторонами 3, 4, 5. В Древней Греции многие философы увлекались геометрией (среди них даже есть такие знаменитости, как Пифагор и Фалес). Основная часть теорем, на которых строится вся геометрия, были открыты египтянами и древнегреческими философами. У них был знаменитый сад "Ликей" - в честь которого позже стали называть учебные заведения (я сам учился в лицее). В этом саду они чертили на песке - очень удобно, всегда можно стереть и чертить заного. Самая удивительная из всех простых фигур - это окружность - для ее черчения нужен циркуль - карандаш, соединенный с опорой. Что меня больше всего поражало в окружности - это то, что если после ее черчения начинать делить ее радиусом циркуля, то этот радиус разделит окружность ровно на 6 частей. Я даже не знаю, можно ли это как-то доказать (а для аксиомы это не совсем очевидный феномен). Еще одна не совсем очевидная вещь - если провести диаметр окружности, и соединить его края с любой точкой на окружности - получится прямоугольный треугольник. Однажды учительница спросила у нас на уроке: "Как с помощью циркуля и линейки определить, является ли треугольник прямоугольным?" Тогда я с великим удовольствием рассказал, что нужно найти середину гипотенузы, провести окружность с центром в этой середине и радиусом в половину гипотенузы, и если все вершины треугольника будут лежать на получившейся окружности - значит он прямоугольный. Учительница тогда очень удивилась, так как готовилась показать нам другой способ (я уже не помню, какой именно). Позже, в старших классах, я стал читать научно-популярную литературу, среди которой был автор Мартин Гарднер - математик-популяризатор, он писал очень интересные книги, в которых рассматривал множество очень занимательных задач, и также писал даже рассказы, совмещающие в себе математику и фантастику. В одной из его книг я прочитал теорему, которая стала моей любимой, и больше всего меня поражала даже не сама теорема, а доказательство, которое было описано в книге. Это "Теорема о трех окружностях" - суть ее в том, что если начертить любые три окружности, и провести к каждой паре окружностей две общие касательные и найти точку их пересечения, то полученые три точки (всего три пары окружностей) будут располагаться на одной прямой. Не совсем очевидная вещь, но с тем доказательством, что было предложено в книге, она становится более-менее очевидна и ясна. Представим, что это не окружности на плоскости, а сферы в пространстве. Тогда каждая пара касательных для каждой пары окружностей - это конуса, в которые эти пары сфер "затолкали". Теперь представим, что мы опускаем воображаемую плоскость на эти конуса и сферы. Эта плоскость ляжет как на каждую сферу, так и на каждый конус. Точки пересечения касательных - это вершины конусов, а так как плоскость легла на каждый конус, то все вершины конусов оказываются на этой плоскости. То есть все три вершины конусов лежат одновременно на двух плоскостях - на той плоскости, на которой мы начертили окружности, и на той плоскости, которую мы опустили на сферы и конуса. Пересечение двух плоскостей - это прямая, значит все три вершины конусов лежат на одной прямой.
Что также интересно, что круг - это единственная из простых фигур, которую мы можем наблюдать в природе - в природе нет квадратов и треугольников, но в ней полно кругов - формы планет и звезд, круги на воде, радуга, краторы. Когда я в школе делал доклад про Вселенную, я рассказывал про прочитанную где-то упрощенную модель Вселенной, где она представлялась, как поверхность сферы, которая, образовавшись из точки (сингулярности, теория Большого Взрыва), начала расширяться (и до сих пор расширяется). Многие люди спрашивают, если Вселенная не бесконечна, значит у нее где-то должен быть край, граница, тогда что за этой границей? В представленной мной модели становится понятно, что Вселенная, если представить ее, как поверхность расширяющейся сферы, может быть не бесконечна и в то же время не иметь краев и границ. Люди часто спрашивают: "Где произошел Большой Взрыв?". С приведенной мной моделью становится понятно, что он произошел в точке, из которой образовалась сфера, то есть вопрос "Где именно Большой Взрыв произошел во Вселенной в текущем ее состоянии?" уже не имеет логики (хотя можно на него ответить: "Везде" или "Прямо здесь").