Кіріспе

Көне грек геометрі және астрономы (шамамен б.з.д. 240–190 ж.)

Пергалық Аполлоний ( ; ) – конус пішіндерін зерттеуімен танымал көне грек геометрі және астрономы. Ол Евклид пен Архимедтің осы тақырыптағы бұрынғы еңбектерінен бастап, оларды аналитикалық геометрияның тууына дейінгі деңгейге жеткізді. Оның эллипс, парабола және гипербола терминдерінің анықтамалары бүгінге дейін қолданылып келеді. Аполлоний Евклид пен Архимедпен бірге ежелгі заманның ең ұлы математиктерінің бірі саналады. Геометриядан басқа, Аполлоний астрономияны қоса алғанда, көптеген басқа да тақырыптар бойынша жұмыс істеді. Оның көптеген еңбектері сақталмаған, тек Александриялық Папп сияқты басқа авторлардың сілтемелерінде кездесетін фрагменттер ғана жеткен. Планеталардың түсініксіз қозғалысын түсіндіру үшін эксцентрлік орбиталар туралы оның болжамы Орта ғасырларға дейін қабылданған, бірақ Ренессанс кезінде жаңа теориямен алмастырылды. Ай бетіндегі Аполлоний кратері оның құрметіне аталған.

Өмір

Аполлонийдің математика саласына қосқан зор үлесіне қарамастан, оның өмірбаяны туралы мәліметтер аз. VI ғасырғы грек комментаторы Евтокий Аскалондық Аполлонийдің «Коникалар» еңбегіне қатысты былай деп жазды:

«Аполлоний, геометр, Птолемей III Эуэргет билік құрған дәуірде Памфилиядағы Перга қаласынан келген, – деп жазады Архимедтің өмірбаяны Гераклей».

Осы үзіндіден Аполлонийдің шамамен қай заманда өмір сүргенін анықтауға болады, бірақ қазіргі ғалымдардың айтуынша, оның нақты туған және қайтыс болған жылдары тек болжам ғана. Птолемей III Эуэргет («пейілді») – Диадохтар дәуірінде Египетті билеген үшінші грек әулеті, ол б.з.д. 246–222/221 жылдары тақ отырған. «Дәуірлер» әдетте билеушінің немесе лауазымды тұлғаның атымен белгіленеді, сондықтан Аполлоний б.з.д. 246 жылдан кейін дүниеге келген болуы мүмкін. Гераклей кім екені белгісіз. Перга – Анатолиядағы Памфилиядағы грек мәдениетіне сіңген қала, оның қиратындары бүгінге дейін сақталған. Бұл қала эллинистік мәдениеттің орталығы болған. Евтокий Перганы Египеттің Птолемей әулетімен байланыстырған сияқты. Бірақ б.з.д. 246 жылы Перга Египеттің құрамына кірген жоқ, ол Селевкид империясына қарасты, Селевкид әулеті басқарған тәуелсіз Диадох мемлекетіне тиесілі болды. Б.з.д. III ғасырдың соңғы жартысында Перга бірнеше рет қолы ауысты, Селевкидтер мен солтүстіктегі Пергамондық Аталидтердің билігінде болды. «Пергалық» деген лақапқа ие адамның сол қалада тұрып, жұмыс істегені күтілуі мүмкін, бірақ Аполлоний кейіннен Пергамен байланыстырылған болса, бұл оның тұрғылықты жеріне байланысты емес. Қалған автобиографиялық мәліметтер оның Александрияда өмір сүргенін, оқығанын және жазғанын көрсетеді. Грек математигі және астрономы Гипсиклдің хаты Евклидтің «Элементтер» атты он үш кітабының XIV кітабынан алынған қосымшаның бір бөлігі болған. Тирлік Василид, Протарх, Александрияға келіп, әкеммен кездескенде, математикаға деген ортақ қызығушылықтарының арқасында көп уақытын оныңмен бірге өткізді. Бір күні Аполлонийдің бір-біріне ішкі жатқан додекаэдр мен икосаэдрді салыстыру туралы жазған трактатын қарастырғанда, яғни олардың арақатынасы қандай екені туралы мәселеге келгенде, олар Аполлонийдің осы кітаптағы талқылауының дұрыс емес екеніне келісті. Әкемнен түсінгенімдей, олар оны түзетуге және қайта жазуға кірісті. Бірақ кейіннен Аполлонийдің осы мәселенің шешімін ұсынған тағы бір кітабын таптым, мен оның мәселені зерттеуіне қатты қызығтым. Аполлонийдің бұл кітабы баршаға қолжетімді, өйткені ол кейіннен мұқият өңделген нұсқада кеңінен таралған.

Өмірбаяндық алғы сөздер

Кейбір автобиографиялық материалдарды Коникалар кітаптарының сақталған алғы сөздерінде табуға болады. Бұл – Аполлонийдің ықпалды достарына жолдаған, оларға хатпен бірге жіберілген кітапты қарап шығуларын сұраған хаттары. Алғашқы екі алғы сөз Пергамдық Эвдемге арналған. Эвдем Пергам мұражайының ғылыми-зерттеу орталығының басшысы болған, немесе болған болуы мүмкін. Грек математикалық мектептері, Афиналық Ликей үлгісінде, білім беру процесінің бір бөлігі болды, оған кітапхана мен мұражайлар тікелей байланысты болды. Мұндай мектептің мемлекетте тек біреуі ғана болды, ол патшалық қолдауында болды. Кітаптар сирек және қымбат болғандықтан, оларды жинау патшаның міндеті еді. Аполлонийдің Коникалар кітабының I алғы сөзінде Эвдемге алғашқы төрт кітаптың элементтерді дамытумен, ал соңғы төртеуі арнайы тақырыптармен айналысқанын жазады. Аполлоний Эвдемге Коникалардың алғашқы нұсқасын Александрияда геометр және қонақ болған Наукрат сұрағанын еске салады, ол тарихқа басқаша белгілі емес. Аполлоний Наукратқа сегіз кітаптың бірінші жобасын ұсынды, бірақ оларды "толыққанды тазартусыз" деп сипаттады және кітаптарды тексеріп, түзетуге ниеттенді, оларды аяқтаған сайын жариялап отыруды жоспарлады. Бұл жоспарды Пергамға келген Аполлонийдің өзінен естіген Эвдем, Аполлонийден әр кітапты жариялаудан бұрын өзіне жіберіп беруін талап етті. Бұл кезде Аполлоний әлі жас геометр болған, Папптың айтуынша, ол Евклидтің шәкірттерімен бірге Александрияда болған (Евклидтің өмірінен көп уақыт өткен соң), бұл оның білімінің соңғы кезеңі болуы мүмкін. Эвдем Аполлонийдің Пергамдағы оқу кезеңіндегі ұстазы болған болуы мүмкін. Бірінші және екінші алғы сөздердің арасында үзіліс бар. Аполлоний екіншісін жеткізу үшін өзінің ұлын, сондай-ақ Аполлоний деп аталғанды жіберді. Ол Эвдемге кітапты арнайы оқу топтарында пайдалануды ұсынды. Аполлоний Лаодикиялық Филонидпен кездескенін айтады, оны Эфесте Эвдемге таныстырды, және ол Эвдемнің шәкірті болды. Филонид б.з.д. II ғасырының бірінші жартысында Сирияда тұрды. Бұл кездесу Аполлонийдің енді Эфесте тұрғанын көрсетеді ме, әзірге белгісіз; Жерорта теңізі аймағының зиялы қауымы халықаралық болды, ал осы "математиканың алтын ғасырындағы" ғалымдар халықаралық жұмыс іздеді, бір-бірін зияраттады, бір-бірінің еңбектерін оқыды және ұсыныстар жасады, студенттерді ұсынды және пошта арқылы байланыс жасады. Сақталған хаттар көп. III кітаптың алғы сөзі жоқ, ал Эвдем осы аралықта қайтыс болды, дейді Аполлоний IV кітаптың алғы сөзінде. IV–VII кітаптардың алғы сөздері формальды, жеке ақпаратты қамтымайды, тек қорытынды ғана келтіреді. Төрт алғы сөз де құпиялы Атталға арналған, Аполлоний айтуынша, "өзіңіздің шығармаларыма ие болуға деген ынтаңыздың арқасында". Көрнекі болжам бойынша, Аттал Аполлонийдің қолжазбаларын алу үшін маңызды тұлға болған. Бір теория бойынша, Аттал – Аттал II Филадельф (б.з.д. 220–138 ж.), Пергамның генералы және қорғаушысы, оның ағасы Евмен II патша болған, ал 160 ж. ағасының ауруынан кейін бірлескен билеуші болып, 158 ж. таққа отырған. Екеуі де өнерді қолдады, кітапхананы халықаралық деңгейге жеткізді. Аттал Филонидтің замандасы болды, ал Аполлонийдің ниеттері Атталдың кітап жинауға бағытталған бастамасына сәйкес келеді. VII алғы сөзінде Аполлоний VIII кітапты "мен сізге мүмкіндігінше тезірек жіберуге тырысатын қосымша" деп сипаттайды. Оның жіберілгені туралы мәлімет жоқ, және Аполлоний оны аяқтамай қайтыс болған болуы мүмкін. Алайда, Александриялық Папп оған леммалар берген, сондықтан ол бір түрде таралған болуы керек.

Конустық

Аполлоний өнімді геометр болды, көптеген еңбектер жазды. Олардың тек біреуі – «Коникалар» (Кониктер) ғана сақталған. Оның сегіз кітабының тек алғашқы төртеуі ғана Аполлонийдің аудармалмаған түпнұсқа мәтіндері ретінде жеткен. 5-7 кітаптар Бану Мусаның тапсырысымен Тәбит ибн Құрра жасаған араб тіліндегі аудармада ғана қолжетімді; түпнұсқа грек тілі жоғалып кетті. 8-кітаптың жағдайы белгісіз. Оның алғашқы нұсқасы болған, бірақ соңғы нұсқасы жасалған-жасалмағаны белгісіз. Эдмонд Галлейдің латын тілінде жасаған «қайта құрауы» бар, бірақ оның Аполлонийдің түпнұсқасына қаншалықты дәл екенін білу мүмкін емес. «Коникалардың» грек мәтіні Евклидтік тәртіпте анықтамалар, суреттер және олардың бөліктерін ұсынады; яғни, берілгендер, одан кейін дәлелденуге тиіс теоремалар. I-VII кітаптарда 387 теорема келтірілген. Мұндай тәртіп кез келген заманауи геометрия оқулығында кездеседі. Математика курстарындағыдай, материал өте тығыз және оны қарастыру үшін уақыт керек. Аполлоний әрбір кітапқа жоспар құрған, ол кіріспеде ішінара сипатталған. Кітаптардың тақырыптары немесе жоспарға сілтемелер жеткіліксіз, себебі Аполлоний тақырыптардың логикалық байланысына көбірек сүйенген.

ІІ кітап

ІІ кітапта 53 теорема бар. Аполлоний өз ниетін "диаметрлер мен осьтерге, сондай-ақ асимптоталарға және мүмкін болатын нәрсенің шектеріне қатысты қасиеттерді" қарастыруда айтады. Оның "диаметр" анықтамасы қалыптыдан өзгеше, сондықтан ол анықтама үшін хатты алған адамды өзінің еңбегіне сілтеме жасауға шақырады. Аталған элементтер фигуралардың пішіні мен жасалу жолын анықтайды. Кітаптың соңында жанамалар туралы мәліметтер келтірілген.

ІІІ кітап

III кітапта 56 теорема бар. Аполлоний "қатты локустарды құруға пайдалы" теоремаларды – үш және төрт түзулік локустарды – өзі ашқанын мәлімдейді. Үш түзулік локус проблемасы (Талиафероның III кітапқа қосымшасында келтірілгендей) үш берілген түзу сызықтан арақашықтығындағы нүктелердің локусын анықтайды, мұнда бір арақашықтықтың квадраты әрқашан қалған екі арақашықтықтың көбейтіндісімен тұрақты қатынаста болады. Бұл парабола тудыратын аудандардың қолданылуын дәлелдейді. Төрт түзулік проблема эллипс пен гиперболаға әкеледі. Аналитикалық геометрия алгебраға негіделген қарапайым шарттардан сол локустарды шығарады, бұл үшін Декарт жоғары бағаланды. Ол әдістерімен Аполлонийді басып өтеді.

IV кітап

IV кітапта 57 теорема бар. Алғашқысы Эвдемге емес, Атталға жіберілген, сондықтан ол оның пілген геометриялық ойлауын көрсетеді. Тақырыбы өте тар: «конустың қималары бір-бірімен немесе шеңбердің шеңберімен қанша нүктеде кездесе алады» дегенмен, ол оларды мәселелерді шешуде «өте пайдалы» деп атап, ынтамен айтады (Кіріспе 4).

V кітап

V кітап, тек араб тілінен жасалған аударма арқылы ғана белгілі, 77 ұсыныстан тұрады, бұл кез келген кітаптың ең көп саны. Олар эллипсті (50 ұсыныс), параболаны (22) және гиперболаны (28) қамтиды. Бұл нақты тақырып емес, ал Аполлоний I және V алғы сөздерінде айтқандай, ең жоғары және ең төменгі сызықтар туралы. Бұл терминдер түсіндірілмейді. I кітаптан айырмашылығы, V кітапта ешқандай анықтама мен түсінік жоқ. Бұл екіұштылық Аполлонийді зерттеушілерге магниттей тартты, олар кітаптың негізгі терминдерінің мағынасын толық білмей түсіндіруге тиіс. Соңғы уақытқа дейін Хиттің көзқарасы басым болды: сызықтар қималарға нормальдар ретінде қарастырылуы керек. Бұл жағдайда нормаль – жанама нүктеде қисыққа перпендикуляр, кейде «аяқ» деп аталады. Егер қима Аполлонийдің координаталар жүйесі бойынша салынса (төменде Аполлонийдің әдістеріне қараңыз), диаметрі (Хит аударғанда осі) x осінде және сол жақтағы бастапқы нүктеде орналасса, ұсыныстардың фразеологиясы қима мен осі арасында минимумдар/максимумдар табуға тиіс екенін көрсетеді. Хиттің көзқарасына, сызықтың бір ұшы жанама нүкте ретінде, ал екінші ұшы қимадағы p тұрақты нүктесі ретінде қарастырылуы себеп болды. P және осің кез келген g нүктесі арасындағы ең аз қашықтық p-ден нормаль болуы керек. Қазіргі математикада қисықтарға нормальдар, қисықтың аяғының маңындағы кішкентай бөлігінің қисықтық центрінің орналасқан жері ретінде белгілі. Аяқтан ортаға дейінгі арақашықтық – қисықтық радиусы. Соңғысы шеңбердің радиусы, бірақ шеңбер емес қисықтар үшін кішкентай доғаны шеңберлік доғамен жуықтауға болады. Дөңгелек емес қисықтардың қисықтығы, мысалы, конустық қималар, қима бойымен өзгеруі керек. Қисықтық центрінің картасы, яғни, аяқ қима бойынша қозғалғанда оның орны, қиманың эволюциясы деп аталады. Мұндай фигура, сызықтың тізбектелген позицияларының жиегі, бүгінде конверт деп аталады. Хит V кітапта Аполлоний нормальдар, эволюциялар және конверттер теориясының логикалық негізін қалағанын сенді. Хиттің түсіндіруі 20 ғасыр бойына басым болды, бірақ ғасырдың аяқталуымен бірге көзқарас өзгерді. 2001 жылы Аполлонийді зерттеушілер Фрид пен Унгуру, Хиттің басқа тарауларына құрмет көрсетіп, Хиттің V кітапты талдауының тарихилығына қарсы шығып, ол түпнұсқаны қазіргі заманғы математик үшін қолайлы ету үшін қайта өңдегенін мәлімдеді. Бұл Хиттің тарихшы үшін күмәнді құндылыққа ие жұмысына айналды, Аполлонийге қарағанда Хиттің ойын көбірек көрсетеді. Оның аргументтерінің бірі – алғы сөздерде немесе кітаптарда нормальдардың өзі болып табылатын максимумдар/минимумдар туралы ешқандай сөз жоқ. Хит таңдаған 50 ұсыныстың ішінде, нормальдарды қамтитыны ретінде қарастырылатын тек 7-і ғана, V кітап: 27–33, максимумдар/минимумдар сызықтарының жанамаға перпендикуляр екенін көрсетеді немесе білдіреді. Фрид бұл 7-ін оқшауланған, кітаптың негізгі тұжырымдарымен байланыссыз деп жіктейді. Олар жалпы алғанда максимумдар/минимумдардың нормальдар екенін білдірмейді. Фрид басқа 43 ұсыныстың кеңінен зерттеуі барысында олардың көпшілігі дұрыс бола алмайтынын дәлелдеді. Фрид пен Унгуру Аполлонийді болашақтың көрінісі емес, өткеннің жалғасы ретінде бейнелейді. Біріншісі – ең төменгі және ең жоғары сызықтарға қатысты барлық сілтемелерді толық филологиялық зерттеу, бұл стандартты фразеологияны ашады. Үш топта, әрқайсысында 20-25 ұсыныс бар. Бірінші топта «осьтегі нүктеден қимаға» деген тіркес бар, бұл «қимадағы нүктеден оське» деген гипотетикалық тіркеске қарама-қарсы. Алғашқысы ештеңеге нормаль болуы міндетті емес, бірақ болуы мүмкін. Осьте белгіленген нүкте берілген кезде, оны қиманың барлық нүктелерімен байланыстыратын сызықтардың бірі ең ұзын (максималды) және ең қысқа (минималды) болады. Басқа тіркестер: «қимада», «қимадан алынған», «қима мен оның осі арасында кесілген», «осімен кесілген», бәрі бірдей суретті білдіреді. Фрид пен Унгурудың пікірінше, V кітаптың тақырыбы Аполлоний айтқандай, ең жоғары және ең төменгі сызықтар. Бұл болашақ ұғымдардың кодтық сөздері емес, сол кезде қолданылып жүрген ежелгі ұғымдарға сілтеме жасайды. Авторлар Евклидтің «Элементтер» кітабының III кітабына сілтеме жасайды, ол шеңберлерге және ішкі нүктелерден олардың шеңберіне дейінгі ең үлкен және ең кіші арақашықтықтарға қатысты. Олар «сияқты» немесе «аналогы» сияқты терминдерді қолданады. Олар «неузис сияқты» терминін жаңартқандарымен танымал. Неузис құрылысы – екі қисық арасына белгілі бір сегментті орнату әдісі. P нүктесі және оның үстінде белгіленген сегменті бар сызықтар берілген. Сызықты P нүктесінің айналасында бұра отырып, сегмент екі қисық арасына орналасқанша кесіп тастау керек. V кітапта P – осьтегі нүкте. Сызықты оның айналасында бұра отырып, қимаға дейінгі қашықтықтарды анықтауға болады, содан кейін минимумдар мен максимумдарды анықтауға болады. Бұл техника жағдайға қолданылмайды, сондықтан бұл неузис емес. Авторлар «неузис сияқты» терминін қолданады, бұл ежелгі әдіспен архетиптік ұқсастықты көрсетеді. Аударма, көп бұрын жасалған, Альмамон мектебінің «Муса ұлдары» деп аталатын бөлімінен шыққан, 9 ғасырда өмір сүрген үш бауырластың тобы. Аударма олар үшін жұмыс істейтін жазушылар жасаған. «Трактаттың көлемділігі көптеген адамдарды онымен танысуға кедері келтірді» деп мәлімдеп, ол тақырыптарды қосуға, ұйымдастыруды сырттай өзгертуге және мәтінді қазіргі нотациямен түсіндіруге уәде береді. Оның жұмысы оның және Аполлонийдің ұйымдастыру жүйелеріне сілтеме жасайды, олардың арасында сілтемелер бар.

Сент-Джон колледжі

Хит 19 ғасырдың соңы мен 20 ғасырдың басында белсенді болды, 1940 жылы қайтыс болды, бірақ осы арада басқа көзқарас қалыптасты. Сент-Джон колледжі (Аннаполис/Санта-Фе), отарлық дәуірден бері әскери мектеп болған және Мэриленд штатының Аннаполисіндегі АҚШ Әскери-теңіз академиясынан бұрынғы, 1936 жылы аккредитациясын жоғалтып, банкроттыққа тап болды. Үмітсіздікке ұшыраған кеңес мүшелері Чикаго университетінен Стрингфелло Барр мен Скотт Бьюкененді шақыртты, олар классикалық пәндерді оқытудың жаңа теориялық бағдарламасын жасап жатқан еді. Осы мүмкіндікті пайдаланып, 1937 жылы олар Сент-Джонс колледжінде «жаңа бағдарламаны» енгізді, кейіннен ол Ұлы кітаптар бағдарламасы деп аталды – бұл батыс өркениетінің мәдениетіне елеулі үлес қосыған таңдаулы тұлғалардың еңбектерін оқытатын бекітілген оқу жоспары болды. Сент-Джонс-те Аполлоний аналитикалық геометрияның бір бөлігі ретінде емес, өзінің жеке еңбегі ретінде оқыла бастады. Аполлонийдің «түтқыры» 1937 жылы Вирджиния университетінен ғылым кандидаты атанған Р. Кейтсби Талияферро болды. Ол 1942 жылға дейін, содан кейін 1948 жылы бір жыл бойы сабақ берді, өзі аударған ағылшын тіліндегі нұсқауларын ұсынды, Птолемейдің «Альмагест» және Аполлонийдің «Коникаларын» аударды. Бұл аудармалар «Британ энциклопедиясының Батыс әлемінің ұлы кітаптары» сериясына енді. Тек I-III кітаптар ғана қосылды, арнайы тақырыптарға қосымшасы бар (Майкл Н. Фридтің «Коникалардың» IV кітабының аудармасы 2002 жылы жарық көрді). Хиттен айырмашылығы, Талияферро Аполлонийді қайта ұйымдастыруға немесе тіпті сырттай өңдеуге, жаңадан жазуға тырыспады. Оның ағылшын тіліне аудармасы грек тілінен өте жақын. Ол белгілі бір деңгейде заманауи геометриялық белгілеулерді де қолданады.

Лоб классикалық кітапханасы

Талияферроның еңбегімен бір уақытта, Екінші дүниежүзілік соғыс кезеңіндегі Оксфорд профессоры Айвор Томас грек математикасына үлкен қызығушылық танытты. Ол таңдамалы шығармалар жинағын жоспарлады, ол әскери қызметінде, Корольдік Норфолк полкінің офицері болып қызмет еткен кезде іске асырылды. Соғыстан кейін ол Лоэб классикалық кітапханасында орналасты, онда екі томдық жинақ жарық көрді, олардың барлығы Томас тарапынан аударылды. Грек тіліндегі түпнұсқа беттің бір жағында, ал ағылшын тіліндегі аудармасы екінші жағында келтірілген, бұл Лоэб сериясы үшін дәстүрлі формат. Томас еңбегі грек математикасының алтын ғасыры үшін анықтамалық құрал ретінде қызмет етті. Аполлонийге қатысты ол, негізінен, бөлімдерді анықтайтын Бірінші кітаптың бөліктерін ғана қосты.

Басқа жұмыстар

Аполлонийдің қалған еңбектері шашыраңқы немесе жоғалған. Жоғалған көптеген шығармалары туралы түсіндірушілер айтқан немесе сипаттаған. Сонымен қатар, басқа авторлар Аполлонийге ешқандай дәлелсіз жатқызған идеялар да бар. Олардың сенімділігіне қарамастан, бұл әңгіме-дүңке. Кейбір авторлар Аполлонийді белгілі бір идеялардың авторы деп санайды, сол себепті олар оның атымен аталады. Ал басқалары Аполлонийдің ойларын қазіргі заманғы белгілермен немесе сөздермен түсіндіруге тырысады, бірақ оның қаншалықты дұрыс екені белгісіз. Эдмонд Галли "De Rationis Sectione" және "De Spatii Sectione" еңбектерін қайта құрастырды. Бұл еңбектерден және бірнеше шашыраңқы бөліктерден басқа, Аполлонийге қатысты деп түсіндірілетін ешқандай құжат қалмады.

De Rationis Sectione (Сығымдалу)

De Rationis Sectione қарапайым мәселені шешуге ұмтылды: екі түзу сызық пен олардың әрқайсысындағы нүкте берілген болса, үшінші берілген нүктеден өтетіндей етіп, осы екі түзу сызықты қиып өтетін түзу сызықты салу керек, сонда қиылысқан жердегі бөліктердің арақатынасы белгілі бір санға тең болуы тиіс.

De Spatii Sectione (Ауылдық бөлім)

De Spatii Sectione екі қиылысымен шектелген тіктөртбұрыштың белгілі бір тіктөртбұрышқа тең болуын қажет ететін ұқсас мәселені талқылады. 17 ғасырдың соңында Эдвард Бернард Бодлей кітапханасында "De Rationis Sectione" еңбегінің нұсқасын тапты. Ол аудармасын бастады, бірақ оны 1706 жылы "De Spatii Sectione" еңбегін жаңартып, оған қосты Галлей.

Белгіленген бөлімдер

De Sectione Determinata проблемаларды бір өлшемді аналитикалық геометрия сияқты қарастырады; түзу бойындағы басқа нүктелерге қатысты нүктелерді табу мәселесімен айналысады. Нақты проблемалар: Тіке сызықта екі, үш немесе төрт нүкте берілген болса, оның берілген нүктелерден арақашықтықтары мына шартты орындауын қамтамасыз ететін басқа нүктені табу керек: бір нүктенің квадраты немесе екі нүктенің арасындағы тіктөртбұрыш, (1) қалған бір нүктенің квадратына немесе қалған екі нүктенің арасындағы тіктөртбұрышқа немесе (2) қалған бір нүкте мен басқа берілген түзудің арасындағы тіктөртбұрышқа белгілі бір қатынаста болуы керек. Аполлонийдің шешімін анықтау үшін мәтінді қалпына келтіруге көптеген ғалымдар тырысты, соның ішінде Снеллиус (Виллеброрд Снелл, Лейден, 1698); Абердин қаласынан Александр Андерсон, оның «Аполлонийді қайта жаңғырту» (Париж, 1612) еңбегінің қосымшасында; және Роберт Симсон өзінің «Opera quaedam reliqua» (Глазго, 1776) еңбегінде, бұл әрекеттердің ең табыстысы болды.

De Tactionibus (Құқықпен жүру)

De Tactionibus келесі жалпы мәселені қабылдады: берілген орналасқан үш нәрсе (нүктелер, түзу сызықтар немесе шеңберлер) бойынша, берілген нүктелер арқылы өтетін және берілген түзу сызықтарға немесе шеңберлерге жанасатын шеңберді сипаттау. Ең қиын және тарихи тұрғыдан қызықты жағдай үш берілген нәрсе шеңбер болған кезде туындайды. 16 ғасырда Виета бұл мәселені (кейде Аполлон проблемасы деп аталады) Адриан Романусқа ұсынды, ол оны гипербола арқылы шешті. Содан кейін Виета одан қарапайым шешім ұсынды, нәтижесінде ол Аполлонийдің толық трактатын Apollonius Gallus (Париж, 1600) атты кішкентай еңбегінде қайта жаңартуға ұмтылды. Проблеманың тарихы J. W. Camerer-дің Apollonii Pergaei quae supersunt, ac maxime Lemmata Pappi in hos Libras, cum Observationibus, &c (Gothae, 1795, 8vo) атты еңбегінің кіріспе бөлімінде қызықты деректермен толыққандай қарастырылған.

De Inclinationibus (Төбегейлілік)

De Inclinationibus-тың мақсаты берілген ұзындығы бар, белгілі бір нүктеге қарай бағытталған түзу сызықты екі берілген (түзу немесе шеңбер) сызықтардың арасына қалай орналастыруға болатынын көрсету еді. Марин Гетальдич және Хьюго д'Омерик (Геометриялық талдау, Кадис, 1698) оны қалпына келтіруге тырысқанмен, ең жақсы нұсқасы Сэмюэл Хорслиге (1770) тиесілі.

De Locis Planis (Жұмыстың орны)

De Locis Planis – тура сызықтар немесе шеңберлер болатын геометриялық орындарға қатысты теоремалар жинағы. Паппус осы теоремалар туралы толық мәлімет бергендіктен, бұл мәтінді қалпына келтіруге әрекеттер жасалды, оларды П. Ферма (Oeuvres, i., 1891, 3–51 беттер) және Ф. Шутен (Лейден, 1656) жасады, бірақ ең табысты қалпына келтіру Р. Симсонға (Глазго, 1749) тиесілі.

Астрономияға қосқан үлесі

Планеталардың қозғалысын сипаттаудың екі теңдес түрі – эксцентриктерді қолдану және деференттер мен эпициклдерді қолдану – Аполлонийға жатқызылады. Птолемей бұл теңдестікті "Алмагест" еңбегінде сипаттаған.

Аполлонийдің әдістері

Хиттің айтуынша, "Аполлонийдің әдістері" оған жеке емес еді; ол кейінгі теоретиктерге тигізген әсерімен геометрия арқылы ықпал еткен, өзінің техникалық жаңалықтары емес. Хит былай дейді:

"Коникалар" ішінде қолданылған әдістерді толық қарастыруға кіріспес бұрын, жалпы айтқанда, олар Евклидтің "Элементтерінде" толыққанды түрін тапқан геометриялық зерттеудің қабылданған қағидаларын үнемі ұстанады деуге болады. Алтын ғасыр геометрлерін талқылағанда, қазіргі ғалымдар "әдіс" терминін геометрдің бүгінгі алгебрамен бірдей нәтиже беретін көруге негіделген, қайта құру жолымен жұмыс істеуін білдіреді. Мысалы, квадраттың ауданын есептеудің алгебралық әдісі – оның қабырғасының ұзындығын квадраттау; ал оған сәйкес геометриялық әдіс – көзбен көрінетін квадратты салу. Алтын ғасырдың геометриялық әдістері элементар алгебраның көптеген нәтижелерін шығара алды.

Геометриялық алгебра

Хит бүкіл алтын ғасырдың әдістерін сипаттау үшін «геометриялық алгебра» терминін қолданады. Бұл терминді Генри Бурчард Файн 1890 жылға дейін немесе одан бұрын анықтаған, ол оны Рене Декарттың «La Géométrie» еңбегіне қолданған, бұл аналитикалық геометрияның толыққанды алғашқы жұмысы болды. Файн «негізгі операциялары формальды түрде бірдей екі алгебра формальды түрде сәйкес келеді» деген алғышартты қойып, Декарттың жұмысы «жай сандық алгебра емес, жақсырақ атау таба алмағандықтан, сызық сегменттерінің алгебрасы» дейді. Оның символикасы сандық алгебраның символикасымен бірдей. Мысалы, Аполлонийде AB сызық сегменті (А және В нүктелері арасындағы сызық) сол сегменттің сандық ұзындығын да білдіреді. Оның ұзындығы кез келген болуы мүмкін. Сондықтан AB, x (белгісіз) сияқты алгебралық айнымалыға тең болады, оған кез келген мән берілуі мүмкін; мысалы, x=3. Аполлонийде айнымалылар «AB-ны қиманың кез келген нүктесінен диаметрге дейінгі қашықтық деп алайық» сияқты сөздік тұжырымдамалар арқылы анықталады, бұл практика бүгінгі алгебрада да сақталып келеді. Алгебраның негіздерін оқыған әр студент «сөздік есептерді» алгебралық айнымалылар мен теңдеулерге түрлендіруді үйренуі керек, содан кейін x-ті табу үшін алгебраның ережелері қолданылады. Аполлонийде мұндай ережелер болған жоқ. Оның шешімдері геометриялық. Суреттеу арқылы оңай шешілмейтін қатынастар оның түсінігінен тыс болды; алайда, оның суреттеу арқылы шешілетін есептерінің қоры бүгінде кеңінен танылмаған (немесе қажетті емес) күрделі геометриялық шешімдер жиынтығынан құралды. Жақсы белгілі бір ерекшелік – бұл Пифагор теоремасы, ол бүгінге дейін a2 + b2 = c2 сияқты өрнекті көрсететін қабырғаларында квадраттары бар тікбұрышты үшбұрыш түрінде бейнеленеді. Грек геометрлері осы шарттарды «AB-ның квадраты» деп атады. Сол сияқты, AB және CD арқылы құрылған тіктөртбұрыштың ауданы «AB және CD-ның тіктөртбұрышы» деп аталды. Бұл түсініктер грек геометрлеріне сызықтық және квадраттық функцияларға алгебралық қол жеткізуді қамтамасыз етті, соңғысы коникалық қималар болып табылады. Олар тиісінше 1 немесе 2 дәрежелі өрнектерді қамтиды. Аполлоний текшелерді көп пайдаланбады (ол қатты геометрияда кездеседі), тіпті конус – қатты дене болғанымен. Оның қызығушылығы коникалық қималарға, яғни жазық фигураларға бағытталған. 4 және одан жоғары дәрежелі өрнектерді көзбен елестету мүмкін емес еді, бұл геометрияда қол жетімсіз абстракция деңгейін қажет етті, бірақ алгебрада оңай қол жетімді болды.

Аполлоний координаттар жүйесі

Кез келген ұзындықтың жалпы бірліктермен, мысалы, дюйммен өлшеуі, стандартты құралдарды, мысалы, линейканы қолдану арқылы, Картезиандық торды қабылдауды білдіреді; яғни, бірлік шаршыларға бөлінген бет, мысалы, бір дюймдік шаршы, және бірлік текшелерге бөлінген кеңістік, мысалы, бір дюймдік текше. Ежелгі грек өлшемдері грек математиктеріне қола дәуірінен бері осындай торды ұсынған. Аполлонийден бұрын Менахм мен Архимед өз фигураларын ортақ тордың шартты терезесінде орналастыра бастады, бұл төменгі өлшемді белгілейтін сол жақ тік сызықтан және төменгі деңгейлі сызықтан өлшенетін қашықтықтарға сілтеме жасау арқылы, бағыттар тік сызықты немесе бір-біріне перпендикуляр болатын. Терезенің бұл жиектері Картезиандық координаттар жүйесінде осьтерге айналады. Кез келген нүктенің осьтерден тік сызықты қашықтығы координаттар ретінде беріледі. Ежелгі гректерде мұндай келісім болған жоқ. Олар тек қашықтықты атады. Аполлонийдің өзі фигураларын орналастыратын стандартты терезесі бар. Ол вертикаль өлшеуді «диаметр» деп атаған көлденең сызықтан алады. Бұл сөз грек тілінде де, ағылшын тілінде де бірдей, бірақ грек тіліндегі мағынасы біршама кеңірек. Егер конустық қимасы параллель сызықтар тормен кесілсе, диаметр фигураның тармақтары арасындағы барлық сызық сегменттерін екіге бөледі. Ол шыңынан (коруфе, «тажи») өтуі керек. Диаметр парабола сияқты ашық фигураларды, сондай-ақ шеңбер сияқты жабық фигураларды қамтиды. Диаметрінің параллель сызықтарға перпендикуляр болуы міндетті емес, бірақ Аполлоний тек тік сызықты сызықтарды қолданады. Кесілімдегі нүктеден диаметрге дейінгі тік сызықты қашықтық грек тілінде «тетагмен» деп аталады, этимологиялық тұрғыдан қарағанда, жай ғана «кеңейтілген». Ол тек «төменге» (kata) немесе «жоғарыға» (ana) қарай кеңейтілгендіктен, аудармашылар оны ордината деп түсіндіреді. Бұл жағдайда диаметр x осіне, ал шыңы – координаталардың бастапқы нүктесіне айналады. Содан кейін y осі қисыққа шыңында жанасады. Абсцисса ордината мен шың арасындағы диаметрдің сегменті ретінде анықталады. Координаттар жүйесінің өзіндік нұсқасын пайдаланып, Аполлоний конус қималары үшін теңдеулердің геометриялық баламаларын кескін түрінде жасауға қол жеткізеді, бұл оның координаттар жүйесін Картезиандық деп санауға бола ма деген сұрақ тудырады. Кейбір айырмашылықтар бар. Картезиандық жүйе кез келген есептеулер жасалмас бұрын барлық кеңістіктегі барлық фигураларды қамтитын әмбебап деп есептеледі. Онда екі қиылысқан осьпен бөлінген төрт квадрант бар. Үш квадрантта нөлдік бағытқа қарама-қарсы бағытты білдіретін теріс координаттар бар. Аполлонийде теріс сандар жоқ, нөлге нақты сан жоқ және конус қималарынан тәуелсіз координаттар жүйесін дамытқан жоқ. Ол негізінен бірінші квадрантта жұмыс істейді, барлық оң координаттарымен. Сондықтан математика тарихшысы Карл Бойер былай дейді:

Дегенмен, грек геометриялық алгебрасы теріс шамаларды қарастырмады; сонымен қатар, координаттар жүйесі әрқашан оның қасиеттерін зерттеу үшін берілген қисыққа қосымша қолданылды. Антикалық заманның ең ұлы геометрі Аполлоний аналитикалық геометрияны дамыта алмады.

Дегенмен, Бойердің айтуынша, Аполлонийдің қисықтарды қарауы кейбір жағынан қазіргі заманғы қарауға ұқсас және оның жұмысы аналитикалық геометрияны болжағандай көрінеді. Аполлоний дәстүрлі өлшеу желісі жүйесі мен толыққанды дамыған Картезиандық координаттар жүйесі арасындағы аралық орынды иеленеді. Аполлонийді оқығанда, оның терминдерін қазіргі мағынада қабылдамауға сақ болу керек.