Pappos

Pappos om bins geometriska kunskaper

Pappos var en grekisk matematiker som levde omkring år 320. Han verkade i Alexandria och hans främsta arbete var hans Matematiska samling, där han redogjorde för flera äldre arbeten, vilka han försett med anmärkningar och tillägg. Denna samling har visat sig vara av stor betydelse för kunskapen om den tidigare grekiska matematiken. Ur detta verks avsnitt om figurer med samma omkrets följer här Pappos beskrivning av hur även bina har fått kunskaper om dessa figurers egenskaper.

Språkval

Πάππου Αλεχανδρέως Συναγωγῆς εʹ.

Περιέχει δὲ συγκρίσεις τῶν ἴσην περίμετρον ἐχόντων ἐπιπέδων σχημάτων πρὸσ ἄλληλά τε καὶ τὸν κύκλον, καὶ συγκρίσεις τῶν ἴσην ἐπιφάνειαν ἐχόντων στερεῶν σχημάτων πρὸς ἄλληλά τε καὶ τὴν σφαῖραν.

Σοφίας καὶ μαθημάτων ἔννοιαν ἀρίστην μὲν καὶ τελειοτάτην ἀνθρώποις θεὸς ἔδωκεν, ὦ κράτιστε Μεγεθίον, ἐκ μέρους δέ που καὶ τῶν ἀλόγων ζῷων μοῖραν ἀπένειμέν τισιν. ἀνθρώποις μὲν οὖν ὅτε λογικοῖς οὖσι τὸ μετὰ λόγου καὶ ἀποδείξεως παρέσχεν ἕκαστα ποιεῖν, τοῖς δὲ λοιποῖς ζῷοις ἄνευ λόγου τὸ χρήσιμον καὶ βιωφελὲς αὐτὸ μόνον κατά τινα φυσικὴν πρόνοιαν ἑκάστοις ἔχειν ἐδωρήσατο. τοῦτο δὲ μάθοι τις ἂν ὑπάρχον καὶ ἐν ἑτέροις μὲν πλείστοις γένεσιν τῶν ζῷων, οὐκ ἥκιστα δὲ κἀν ταῖς μελίσσαις· ἥ τε γὰρ εὐταξία καὶ πρὸς τὰς ἡγουμένας τῆς ἐν αὑταῖς πολιτείας εὐπείθεια θαυμαστή τις, ἥ τε φιλοτιμία καὶ καθαριότης ἡ περὶ τὴν τοῦ μέλιτος συναγωγὴν καὶ ἡ περὶ τὴν φυλακὴν αὐτοῦ πρόνοια καὶ οἰκονομία πολὺ μᾶλλον θαυμασιωτέρα. πεπιστευμέναι γὰρ, ὡς εἰκός, παρὰ θεῶν κομίζειν τοῖς τῶν ἀνθρώπων μουσικοῖς τῆς ἀμβροσίας ἀπόμοιράν τινα ταύτην οὐ μάτην ἐκχειν εἰς γῆν καὶ ξύλον ἤ τινα ἑτέραν ἀσχήμονα καὶ ἄτακτον ὔλην ἠξίωσαν, ἀλλ' ἐκ τῶν ἡδίστων ἐπὶ γῆς φυομένων ἀνθέων συνάγουσαι τὰ κάλλιστα κατασκευάζουσιν ἐκ τούτων εἰς τὴν τοῦ μέλιτος ὑποδοχὴν ἀγγεῖα τὰ καλούμενα κηρία πάντα μὲν ἀλλήλοις ἴσα καὶ ὅμοια καὶ παρακείμενα, τῷ δὲ σκήματι ἑξάγωνα. τοῦτο δ' ὅτι κατά τινα γεωμετρικὴν μηχανῶνται πρόνοιαν οὕτως ἂν μάθοιμεν. πάντως μὲν γὰρ ᾦοντο δεῖν τὰ σχήματα παρακεῖσθαί τε ἀλλήλοις καὶ κοινωνεῖν κατὰ τὰς πλευράς, ἵνα μὴ τοῖς μεταξὺ παραπληρώμασιν ἐμπίπτοντά τινα ἕτερα λυμήνηται αὐτῶν τὰ ἔργα. τρία δὲ σχήματα εὐθύγραμμα τὸ προκείμενον ἐπιτελεῖν ἐδύνατο, λέγω δὲ τεταγμένα τὰ ἰσόπλευρά τε καὶ ἰσογώνια, τὰ δ' ἀνόμοια ταῖς μελίσσαις οὐκ ἤρεσεν. τὰ μὲν οὖν ἰσόπλευρα τρίγωνα καὶ τετράγωνα καὶ τὰ ἑξάγωνα χωρὶς ἀνομοίων παραπληρωμάτων ἀλλήλοις δύναται παρακείμενα τὰς πλευρὰς κοινὰς ἔχειν ταῦτα γὰρ δύναται συμπληροῦν ἐξ αὑτῶν τὸν περὶ τὸ αὐτὸ σημεῖον τόπον, ἑτέρῳ δὲ τεταγμένῳ σχήματι τοῦτο ποιεῖν ἀδύνατον. ὁ γὰρ περὶ τὸ αὐτὸ σημεῖον τόπος ὑπὸ ϛ ¯ μὲν τριγώνων ἰσοπλεύρων καὶ διὰ ϛ ¯ γωνιῶν, ὧν ἑκάστη διμοίρου ἐστὶν ὀρθῆς, συμπληροῦται, τεσσάρων δὲ τετραγώνων καὶ δ ¯ ὀρθῶν γωνιῶν αὐτοῦ, τριῶν δὲ ἑξαγώνων καὶ ἑξαγώνου γωνιῶν τριῶν, ὧν ἑκάστη α ¯ γ ʹ ἐστὶν ὀρθῆς. πεντάγωνα δὲ τὰ τρία μὲν οὐ φθάνει συμπληρῶσαι τὸν περὶ τὸ αὐτὸ σημεῖον τόπον, ὑπερβάλλει δὲ τὰ τέσσαρα· τρεῖς μὲν γὰρ τοῦ πενταγώνου γωνίαν δ ¯ ὀρθῶν ἐλάσσονές εἰσιν (ἑκάστη γὰρ γωνία μιᾶς καὶ εʹ ἐστὶν ὀρθῆς), τέσσαρες δὲ γωνίαι μείζους τῶν τεσσάρων ὀρθῶν. ἑπτάγωνα δὲ οὐδε τρία περὶ τὸ αὐτὸ σημεῖον δναται τίθεσθαι κατὰ τὰς πλευρὰς ἀλλήλοις παρακείμενα· τρεῖς γὰρ ἑπταγώνου γωνίαι τεσσάρων ὀρθῆν μείζονες (ἑκάστη γάρ ἐστιν μιᾶς ὀρθῆς καὶ τριῶν ἑβδόμων). ἔτι δὲ μᾶλλον ἐπὶ τῶν πολυγωνοτέρων ὁ αὐτὸς ἐφαρμόσαι δυνήσεται λόγος. ὄντων δὴ οὖν τριῶν σκημάτων τῶν ἐξ αὑτῶν δυναμένων συμπληρῶσαι τὸν περὶ τὸ αὐτὸ σημεῖον τόπον, τριγώνου τε καὶ τετραγώνου καὶ ἑξαγώνου, τὸ πολυγωνότερον εἴλαντο διὰ τὴν σοφίαν αἱ μέλισσαι πρὸς τὴν παρασκευήν, ἅτε καὶ πλεῖον ἑκατέρον τῶν λοιπῶν αὐτὸ χωρεῖν ὑπολαμβάνουσαι μέλι.

Καὶ αἱ μέλισσαι μὲν τὸ χρήσιμον αὑταῖς ἐπίστανται μόνον τοῦθ' ὅτι τὸ ἑξάγωνον τοῦ τετραγώνου καὶ τοῦ τριγώνου μεῖζόν ἐστιν καὶ χωρῆσαι δύναται πλεῖον μέλι τῆς ἴσης εἰς τὴν ἑκάστου κατασκευὴν ἀναλισκομένης ὕλης, ἡμεῖς δὲ πλέον τῶν μελισσῶν σοφίας μέρος ἔχειν ὑπισχνούμενοι ζητήσομέν τι καὶ περισσότερον. τῶν γὰρ ἴσην ἐχόντων περίμετρον ἰσοπλεύρων τε καὶ ἰσογωνίων ἐπιπέδων σκημάτων μεῖζόν ἐστιν ἀεὶ τὸ πολυγωνότερον, μέγιστος δ' ἐν πᾶσιν ὁ κύκλος, ὅταν ἴσην αὐτοῖς περίμετρον ἔχῃ.[1]

Pappos' från Alexandria Matematiska samling Bok 5.

Omfattande jämförelser av plana figurer som har samma omkrets med både varandra och cirkeln samt av rymdfigurer som har samma yta med både varandra och sfären.

Den bästa, för att inte säga den mest fulländade, förståelse av visheten och matematiken, min bäste Megethion, har gud givit människorna. Kanske delvis också i några av de själlösa djuren har han ingjutit en smula. För människorna, som ju är resonerande, förbehöll han alla och envar att handla med resonemang och slutledningar, men de övriga djuren begåvade han bara med att utan resonemang erhålla det användbara och livsnödvändiga, efter något naturligt förutseende för alla och envar. Detta styre kan man erfara hos de flesta andra arter av djur, inte minst bland bina. Ty den goda ordningen och lydnaden till de ledande i deras samhällen är något att beundra, men strävsamheten och renligheten vid insamlandet av honung och förutseendet och husligheten vid dess skydd är mycket mer beundransvärd. Ty de anser sig anförtrodda av gud, som det verkar, att till de belästa av människorna överbringa en del av ambrosian och det är inte lämpligt att tanklöst hälla denna i jord och trä eller i något annat opassande och oordnat material. Utan från de sötaste på jorden växande blommorna samlande det ädlaste delarna och beredande av dessa, för honungens förvaring, behållare kallade bikakor, med alla celler med varandra lika, likformiga och intilliggande samt med sexhörnigt utseende. Att de detta enligt något geometriskt förutseende fabricerar, kan vi inse på följande sätt. Ty de anser givetvis, att figurerna bör ligga intill varandra och ha sidorna gemensamma, för att inte något annat som hamnar i mellanrummen skall förfula deras arbete. Tre rätlinjiga figurer kan fullborda det föreslagna. Jag talar om de regelbundna figurer som är både liksidiga och likvinkliga, då de oregelbundna inte skulle tilltala bina. Hursomhelst kan den liksidiga triangeln, kvadraten och sexhörningen ligga intill varandra och ha sidorna gemensamma utan oregelbundna mellanrum. Ty dessa kan av sig själva fylla ut området kring samma punkt. Att göra detta är omöjligt för andra regelbundna figurer. Ty området kring samma punkt fylls ut av 6 liksidiga trianglar och på grund av 6 vinklar, som var och en är två tredjedelar av en rät, av fyra kvadrater och fyra räta vinklar eller av tre sexhörningar och tre av sexhörningens vinklar, vilka var och en är 1 1 3 räta. Tre femhörningar klarar inte av att fylla ut området kring samma punkt och fyra blir för mycket. Ty tre av femhörningens vinklar är mindre än 4 räta (ty var och en av vinklarna är en och 1 5 räta) och fyra vinklar är mer än fyra räta. Ej heller tre sjuhörningar kan läggas kring samma punkt med sidorna liggande vid varandra, ty tre av sjuhörningens vinklar är större än fyra räta (ty var och en är en rät och tre sjundedelar därav). Dessutom kunde samma argument passa än bättre för figurer med fler hörn. Alltså finns det tre figurer som av sig själva kan fylla ut området kring samma punkt, triangeln, kvadraten och sexhörningen. Genom vishet valde bina den med flest hörn för sitt beredande, då de antog just den rymma mer honung än de båda övriga.

Och bina förstår att bara detta är användbart för dem, att sexhörningen är större än kvadraten och triangeln samt att den kan rymma mer honung med lika mycket förbrukat material till beredning av var och en. Vi, som tillskriver oss att ha en större del i visheten än bina, skall undersöka något än märkvärdigare. Ty av de liksidingar och likvinkliga plana figurer med samma omkrets är alltid den med flest hörn större och störst av alla är cirkeln, som har samma omkrets som de.