lunes, 20 de septiembre de 2010

Geometría Euclidiana versus Geometría No Euclidiana

La geometría Euclidiana que se encuentra en el libro Elementos hacia el 300 a.C, se convirtió en el libro más leído escrito por Euclides, quien se basó en cinco postulados, a saber:
  1. Se puede trazar una línea recta desde un punto hasta otro cualquiera.
  2. Se puede prolongar una línea recta finita continuamente.
  3. Se puede describir un círculo con cualquier centro y cualquier radio.
  4. Todos los ángulos rectos son iguales.
  5. Si una línea recta cruza otras dos líneas rectas forma ángulos interiores del mismo lado menores que dos ángulos rectos, entonces, si se continúan esas dos rectas indefinidamente, se cortan del lado en el que hay ángulos menores que los dos ángulos rectos.
Estos postulados fueron aceptados, sin embargo, los filósofos y matemáticos pensaron que el quinto postulado se podía demostrar, sin embargo todos llegaban al mismo sitio. Hacia el año 1700, Playfair cambió el quinto postulado por "Dados una línea y un punto que no esté en ella, es posible dibujar exactamente una línea a través del punto y que sea paralela a la línea"

Dentro de todos los matemáticos que intentaron demostrar el postulado está Girolamo Saccheri, cuya importancia radica en que intentó demostrar el postulado por contradicción pero nunca llegó a ella, es decir, supuso que el quinto postulado era falso sin encontrar incosistencia alguna. Pero eso era muy adelantado para su época, por lo que decidió callar.


En 1766 Lambert siguió una línea similar a la de Saccheri. No obstante, no cayó en la trampa en la que cayó Saccheri e investigó la hipótesis del ángulo agudo sin obtener una contradicción. Lambert notó que, en esta nueva geometría, la suma de los ángulos de un triángulo se incrementaba cuando el área del triángulo disminuía.

Gauss empezó a trabajar sobre el quinto postulado en 1792 cuando tenía apenas 15 años de edad, intentando primero demostrar el postulado de las paralelas a partir de los otros cuatro. Sin embargo para 1817 Gauss estaba convencido de que el quinto postulado era independiente de los otros cuatro postulados. Empezó a deducir las consecuencias de una geometría en la que más de una línea puede dibujarse que pase por un punto dado y que sean paralelas a una recta dada. Tal vez lo más sorprendente de todo es que Gauss nunca publicó este trabajo sino que lo mantuvo en secreto. En esa época el pensamiento estaba dominado por Kant, quien afirmó que la geometría euclidiana es la inevitable necesidad de pensamiento y a Gauss le disgustaba la controversia.

Gauss discutió la teoría de las paralelas con su amigo, el matemático Farkas Bolyai quien hizo varias demostraciones falsas del postulado de las paralelas. Farkas Bolyai le enseñó matemáticas a su hijo, János Bolyai pero, a pesar de haber pedido a su hijo que no perdiera una sola hora en ese problema del quinto postulado, János Bolyai sí trabajó en el problema.

Tampoco queda disminuido el trabajo de Bolyai porque Lobachevsky publicara una obra sobre geometría no-euclidiana en 1829. Ni Bolyai ni Gauss sabía del trabajo de Lobachevsky, principalmente porque fue publicada nada más en ruso en el Mensajero de Kazan, una publicación universitaria local. El intento de Lobachevsky para llegar a un audiencia más amplia había fallado cuando su artículo fue rechazado por Ostrogradski.

Lobachevsky prosiguió con el desarrollo de muchas identidades trigonométricas para triángulos en esta geometría, demostrando que conforme el triángulo se hace más pequeño, dichas identidades tienden a las identidades trigonométricas habituales.

En general, la geometría euclidiana es un caso límite entre las dos en el cual para cada línea hay dos puntos infinitamente distantes que son coincidentes.

domingo, 12 de septiembre de 2010

LIBRO SEGUNDO DE "LOS ELEMENTOS DE EUCLIDES"

En este segundo libro, Euclides trabaja con los postulados, axiomas, lemas y teoremas que enunció en el libro 1 y aquí trabaja teoremas sobre paralelogramos, rectángulos, cuadrados y diagonales.
Algo clave en las demostraciones de Euclides era la organización que daba a cada una de ellas, aparecía primero la proposición del teorema, luego hacía su representación geométrica, asignando lenguaje matemático a la hipótesis y por último la justificación a cada uno de los pasos que permitían demostrar la tesis. Los invito a que disfruten este mundo matemático de Euclides. http://www.esnips.com/doc/3e837758-c816-4f20-a254-ce278860b2b3/Elementos-de-Euclides--libro-segundo-edicion-1576

BIENVENIDOS AL MARAVILLOSO MUNDO DE LA MATEMÁTICA

Una de las disciplinas que más influencia tiene sobre los cambios de la humanidad  es la MATEMÁTICA, para algunos el terror, para otros el disfrute total.

En esta página quiero retomar algunos aspectos históricos que marcaron el pensamiento y el razonar matemático que le hizo dar un giro a la forma de demostrar en matemáticas, para ello, me basaré en uno de los textos de geometría más leído hasta el momento: “Elementos” de Euclides. Este libro fue escrito hacia el 300 AC, en el que se hace un compendio de toda la geometría que se conocía en su tiempo.

Es interesante ver que el mismo Euclides escribió un libro sobre cónicas (parábolas, elipses e hipérbolas) pero no las menciona en los Elementos. Euclides utilizó un total de diez axiomas divididos en cinco postulados y cinco nociones comunes. La idea era que los postulados eran peculiares de la geometría, mientras que las nociones comunes eran válidas para toda la matemática. Hoy en día no haríamos tal distinción.

Teniendo en cuenta que la geometría euclidiana sigue vigente en este tiempo, es vital darle el lugar que se merece. Haré aquí algunas reflexiones al respecto.