lunes, 23 de mayo de 2011

LAS PRIMERAS AXIOMÁTICAS


LAS PRIMERAS AXIOMÁTICAS
La historia entera de la geometría atestigua una tendencia constante a restringir cada vez más su dominio y acrecentar otro tanto las exigencias lógicas. Pero en el siglo XIX con la aritmetización del análisis el movimiento acelero, separaciones sorprendentes se manifestaron así entre las sugestiones falaces de la intuición y las enseñanzas indubitables de la demostración. Dos ejemplos memorables: no es verdad que a una curva continua se pueda trazar siempre una tangente (weierstrass), no es falso que una curva, línea sin anchura, pueda cubrir toda la superficie de un cuadrado (peano).
Es pasch quien en 1882 intentó la primera axiomatización de la geometría.  Si su solución presenta muchas imperfecciones, debidas en parte al hecho de que el autor conserva la actitud del empirismo clásico, al menos planteó claramente el problema: “para que la geometría llegue a ser verdaderamente una  ciencia deductiva, es necesario que la manera como se sacan las consecuencias sea en todas partes independiente del sentido de los conceptos geométrios, como  debe serlo de las figuras; solo deben tomarse en consideración las relaciones establecidas por las proposiciones entre los conceptos geométricos.
 Las reglas establecidas por pasch comportan una distinción entre los términos o proposiciones propias al sistema axiomatizado y los que son lógicamente anteriores. Las demostraciones no hacen llamado sólo a las proposiciones del sistema para integrar estas en demostraciones, es necesario utilizar reglas lógicas de encadenamiento. En relación a la ciencia así axiomatizada, la lógica se llama anterior. Además de la lógica, un sistema geométrico presupone ordinariamente la aritmética. De una manera general, se llamará anteriores a un sistema axiomático todos los conocimientos a los que ese sistema hace, así llamado. Se notara si una axiomatica se presenta como un sistema puramente formal, los conocimientos de que tiene necesidad para constituirse son, los mismos, nociones entendidas en la plenitud de su sentido y tesis tomadas en su verdad material.

Un ejemplo de axiomática es la que peano construyo para la teoría de los números naturales: en primer lugar porque su brevedad permitirá exponerla toda entera, luego porque se encuentra en ella una ilustración simple y notable del carácter de equivocidad.
Pues no somporta sino tres términos primeros: cero, el numero, el sucesor de- y cinco proposiciones primeras:
1.- cero es un numero
2.- el sucesor de un numero es un numero
3.- varios números cualesquiera no pueden tener el mismo sucesor.
4.- cero no es el sucesor de ningún numero
5.- si una propiedad pertenece también a su sucesor, entonces pertenece a todos los números
Como segundo ejemplo es la axiomática que hilbert dio a la geometría euclidiana
1.      No se contento con despejar los axiomas, de los cuales algunos habían pertenecido hasta entonces implícitos y enumerarlos: los repartió según las nociones fundamentales que utilizan en 5 grupos y se esforzó para cada uno de  estos grupos o para sus combinaciones en precisar y delimitar el dominio de los teoremas que determinan. Los del primer grupo establecen un enlace entre los conceptos de punto, de recta y de plano: son los axiomas característicos de la geometría proyectiva. Los del segundo grupo, los axiomas del orden, fijan el sentido de la palabra entre: son los axiomas topológicos. El tercer grupo contiene los 6 axiomas de la congruencia o igualdad geométrica. El cuarto grupo no comporta sino solo axioma, el de las paralelas. El ultimo grupo se refiere a la continuidad y cuenta con dos axiomas a los que pertenece el llamado de arquimides, el cual viene a enunciar que añadiendo sucesivamente un segmento a si mismo sobre una recta a partir del punto A se podrá siempre superar un punto B cualesquiera de esa recta. Además holbert estableció la no- contradicción de su sistema de axiomas y sobre la independencia mutua de sus elementos.

lunes, 2 de mayo de 2011

Historia de las matemáticas

La historia de las matemáticas nos revela la estrecha relación que existe con las demás ciencias ya que muchas veces consideramos que no es importante su estudio. Cuanto mas nos acercamos a la época actual, más clara nos aparece la íntima conexión entre ell desarrollo de las matemáticas y el de otras disciplinas sociales.

Uno de los pasos históricos fue la coordinación entre diferentes cantidades concretas y una cantidad representativa. Así, ciertas cantidades representativas: 5 dedos de un mano, 10 dedos, 20 dedos de manos y pies, 12 falanges han desarrollado un papel importante en la formación de las operaciones aritméticas y en la elección de una base para el sistema numérico. Los aztecas contaban en base 5, los egipcios en base 10, los celtas y los grusinios en base 20; se encuentran restos de ello en la matemática mesopotámica e incluso todavía hoy.



Centenas como las unidades

Todos estos progresos en el campo numérico suponían importantes conocimientos en el hombre primitivo, así como una considerable capacidad de abstracción: correspondencia unívoca entre números abstractos y la cantidad de cosas concretas, construcción aditiva de la sucesión de números, utilización de un número como base de un sistema numérico.


La revolución agrícola

En el sexto milenio a.n.e. comenzó, en determinadas zonas de la tierra, un cambio decisivo en la relación del hombre con la naturaleza. Apenas si se ha valorado en toda su importancia este revolucionario proceso conocido como revolución agrícola o revolución neolítica, que condujo a la disolución de la sociedad primitiva y al nacimiento de una sociedad de clases basada en la producción agraria. Los conocimientos matemáticos y astronómicos existentes incorporaron entonces una proyección social, se iniciaba así el proceso de formación de las distintas ciencias.

La matemática egipcia




Los conocimientos que hoy poseemos de la matemática egipcia provienen de cinco papiros que abordan cuestiones matemáticas. El paso de la sociedad primitiva a la sociedad de clases tuvo lugar en el valle del nilo a comienzos del tercer milenio a.n.e concluyéndose aproximadamente hacia el año 2800. los conceptos y los nombres empleados para indicarlos hacían referencia todavía de manera clara a su origen a partir de lo concreto; por ejemplo, el símbolo (jeroglífico) para romperse es sinónimo de substracción. La variable, es decir, la cantidad buscada en las ecuaciones, es representada con los signos para montón, cantidad. El sistema numérico era decimal, pero no posicional: cada una de las potencias de diez, hasta 106  poseía un símbolo propio; los números se formaban colocando sucesivamente los símbolos de las potencias respectivas.

Historia y filosofía de las matemáticas

Historia y filosofía de las matemáticas
Las matemáticas son elestudio de las relaciones entre cantidades, magnitudes y propiedades, y de las operaciones lógicas utilizadas para deducir cantidades, magnitudes y propiedades desconocidas.
Las matemáticas son tan antiguas como la propia humanidad. Las matemáticas avanzadas y organizadas fueron desarrolladas en el tercer milenio a.C., en Babilonia y Egipto, las cuales estaban dominadas por la aritmética, con cierto interés en medidas y cálculos geométricos.








Los primeros libros egipcios, muestran un sistema de numeración decimal con símbolos diferentes para las potencias de 10, similar a los números romanos. Los números se representaban escribiendo 1 tantas veces como unidades tenía la cifra dada, el 10, tantas veces como decenas tenía, y así sucesivamente. Para sumar, se sumaban en secciones diferentes las unidades, las decenas, las centenas... de cada número para obtener el resultado correcto. La multiplicación estaba basada en duplicaciones sucesivas y la división era el proceso inverso.


Los egipcios utilizaban sumas de fracciones unidad (ð), junto con la fracción, para expresar todas las fracciones. En geometría encontraron reglas para calcular el área de triángulos, rectángulos y trapecios, y el volumen de figuras como ortoedros, cilindros y, pirámides. Para calcular el área de un círculo, utilizaron un cuadrado de lado ð del diámetro del círculo, valor muy cercano al que se obtiene utilizando pi 3.1416.
Los babilonios tallaron tablillas con varias cuñas (cuneiforme); una cuña sencilla representaba al 1 y una en forma de flecha representaba al 10. Los números menores que 59 estaban formados por estos símbolos utilizando un proceso aditivo, como lo hacían los egipcios y los romanos. Pero el 60, era representado con el símbolo del 1, y a partir de ahí, el valor de un símbolo venía dado por su posición en la cifra completa. Esta manera de expresar números, fue ampliado a la representación de fracciones. Posteriormente este sistema fue denominado sexagesimal.






Tiempo más tarde, los babilonios desarrollaron matemáticas más sofisticadas, lo cual les permitió encontrar las raíces positivas de cualquier ecuación de segundo grado. También lograron encontrar las raíces de algunas ecuaciones de tercer grado, y resolvieron problemas más complicados utilizando el teorema de Pitágoras. Fueron capaces de recopilar gran cantidad de tablas, como las de multiplicar, de dividir, de cuadrados y hasta las de interés compuesto. Calcularon la suma de progresiones aritméticas y de algunas geométricas, pero también de sucesiones de cuadrados. Aunque también obtuvieron una buena aproximación de la raíz cuadrada.


Uno de los grupos más innovadores en la historia de las matemáticas fueron los egipcios, quienes inventaron las matemáticas abstractas basadas en definiciones, axiomas y demostraciones. Los descubridores egipcios más importantes fueron Tales de Mileto y Pitágoras de Samos, quien explicó la importancia del estudio de los números para poder entender el mundo.


Uno de los principales interesados en la geometría fue Demócrito, quien encontró la fórmula para calcular el volumen de una pirámide, aunque Hipócrates, descubrió que el área de figuras geométricas en forma de media luna limitadas por arcos circulares son iguales a las de ciertos triángulos, lo cual está relacionado con el problema de la cuadratura del círculo, que consiste en construir un cuadrado de área igual a un círculo. En ese tiempo también fue resuelto mediante diversos métodos y utilizando instrumentos diversos, entre los que se encuentran el compás en incluso la regla el problema de la trisección de un ángulo y la duplicación del cubo que consiste en construir un cubo cuyo volumen es el cuadrado de el de un cubo dado).

LOS GRIEGOS
 




    Pese a que las Matemáticas ya eran avanzadas en tiempos anteriores (babilonios o egipcios), hasta los griegos, la preocupación por esta ciencia era meramente práctica: medir, construir, contar,... Los griegos, sin embargo, se preocupan por reflexionar sobre la naturaleza de los números, sobre la naturaleza de los "objetos" matemáticos (geometría). Convirtieron las Matemáticas en una ciencia racional y estructurada, con propiedades que se demuestran.
    En realidad, la contribución de los griegos a las matemáticas  constituye el mayor avance de esta ciencia en el periodo comprendido entre la prehistoria y el Renacimiento.
    La Escuela Jónica fundada por Tales de Mileto (en torno al 600 a.C.), fue la primera en comenzar el estudio científico de la Geometría. Se le atribuyen las primeras demostraciones de teoremas geométricos mediante el razonamiento lógico.
    Más tarde fue la escuela pitagórica  fundada por Pitágoras  (en torno al 550 a.C.). Se le atribuyen numerosos descubrimientos matemáticos, entre otros, la demostración del conocido  Teorema de Pitágoras : "En un triángulo rectángulo, la hipotenusa  al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los catetos."