Esta página contiene las biografias de los siguientes matemátIcos y/o físicos notables
Atiyah, Sir Michael F.
Bacon, Roger.
Cantor, Georg Ferdinand Ludwig Philipp
Clavius, Christopher
Donaldson, Simon Kirwan.
Euler, Leonhard.
Fermat, Pierre de
Fibonacci, Leonardo da Pisa
Freedman, Michael Hartley
Klein, Felix Christian
Kronecker, Leopold.
Mandelbrot, Benoit B.
Moebius, August Ferdinand
Newton, Sir Isaac
Pascal, Blaise.
Pitágoras.
Plateau, Joseph Antoine Ferdinand.
Platón
Poincaré, Henry
Taniyama, Yutaka
Wiles, Andrew.
Atiyah, Sir Michael F. Nació el 22 de abril de1929 en
Londres, Inglaterra. Su padre era libanés y su madre
escocesa. Su educación la recibió parcialmente en El Cairo, en el Victoria
College, y posteriormente en Manchester, en la Manchester
Grammar School. Al terminar la escuela hizo su servicio militar, que a la
sazón era obligatorio, y después entró al Trinity College, en
Cambridge.
Después de obtener su licenciatura (BA),
Atiyah comenzó a hacer investigación en Cambridge para obtener su doctorado.
Después fue nombrado fellow del Trinity College,
de Cambridge en 1954. Atiyah disfrutó de una estancia durante 1955 como Commonwealth
Fellow en el Instituto para Estudios Avanzados en Princeton. A su
regreso a Cambridge impartió cátedra en 1957 y fue designadofellow del Pembroke
College a partir de 1958. Permaneció en Cambridge hasta 1961 cuando
obtuvo una cátedra en la Universidad de Oxford de la que lo nombraron fellow del St.
Catherine's College.
Atiyah pronto ocupó la prestigiosa
Cátedra Saviliana de Geometría en Oxford desde 1963, la cual conservó hasta
1969 cuando fue designado profesor de matemáticas en el Instituto para Estudios
Avanzados en Princeton. Después de tres años en Princeton, Atiyah regresó a
Inglaterra, donde fue nombrado Profesor Investigador de la Real Sociedad en
Oxford.
Oxford se mantuvo como base de
operaciones de Atiyah hasta 1990 cuando se convirtió en Master del Trinity
College, Cambridge, y Director del recién fundado Instituto “Isaac Newton“ para Ciencias
Matemáticas en Cambridge.
Atiyah mostró cómo el estudio de los
llamados haces vectoriales podía ser visto como el estudio de una teoría de
cohomología, denominada teoría K. La primera etapa de la obra de
Atiyah puede describirse [1] como sigue:
Michael Atiyah ha hecho contribuciones
en una amplia gama de temas de matemáticas centrados alrededor de la
interacción entre la geometría y el análisis. Su primera contribución
importante (en colaboración con F. Hirzebruch) fue el desarrollo de
una nueva y poderosa técnica en topología (teoría K) que
condujo a la solución de muchos problemas extraordinariamente difíciles.
Posteriormente (en colaboración con I. M. Singer) estableció
un importante teorema acerca del número de soluciones de ecuaciones
diferenciales elípticas. Este ‘teorema del índice’ tenía sus antecedentes en la
geometría algebraica y condujo a importantes nuevos vínculos entre la geometría
diferencial, la topología y el análisis. Combinado con ciertas consideraciones
de simetría lo llevó(junto con R. Bott) a un nuevo y
refinado 'teorema de punto fijo’ con vastas aplicaciones.
Por estos primeros logros se le otorgó
la Medalla Fields en el Congreso Internacional de Matemáticos en Moscú en 1966.
Fue Henri Cartan [2] quien hizo
entonces la presentación de la obra de Atiyah. La teoría K y
el teorema del índice se estudian en su libro K-theory (1967,
reimpreso en 1989) y su trabajo conjunto con I. M. Singer The index of
elliptic operators I-V en los Annals of
Mathematics, volúmenes 88 y 93 (1968, 1971). Atiyah también describió
su trabajo sobre el teorema del índice en la plática The index of
elliptic operators impartida en el Coloquio de la Sociedad Matemática
Americana en 1973.
Las ideas que condujeron a que Atiyah
obtuviese la Medalla Fields probaron posteriormente su relevancia en las
teorías de norma de partículas elementales[3]:
El teorema del índice puede
interpretarse en términos de la teoría cuántica y ha probado ser una útil
herramienta para los físicos teóricos. Más allá de estos problemas lineales,
las teorías de norma involucran profundas e interesantes ecuaciones
diferenciales no lineales. En particular, las ecuaciones de Yang-Mills se han
convertido en un tema muy fructífero para los matemáticos. Atiyah puso en
marcha buena parte de los trabajos iniciales en este campo y su estudiante
Simon Donaldson lo continuó
haciendo uso espectacular de estas ideas en geometría de dimensión cuatro. Más
recientemente, Atiyah ha influido mucho en hacer valer el papel de la topología
en la teoría de campos cuánticos y en llamar la atención a la comunidad
matemática sobre el trabajo de los físicos teóricos, especialmente el de
E. Witten.
Las teorías de superespacio y
supergravedad, así como la teoría de cuerdas de partículas elementales, que
involucra la teoría de las superficies de Riemann de una manera
novel e inesperada, son las áreas de la física teórica que se desarrollaron
usando las ideas que introdujera Atiyah.
Atiyah ha recibido múltiples reconocimientos
durante su carrera además de la Medalla Fields mencionada antes, de modo que
resulta imposible mencionar más de unos cuantos aquí. Fue electoFellow de
la Real Sociedad de Gran Bretaña en 1962 a la edad de 32 años. Recibió la
Medalla Real de la Sociedad en 1968 y su Medalla Copley en 1988. Impartió la
Conferencia Bakeriana de la Real Sociedad sobre Geometría global en
1975 y fue Presidente de la Real Sociedad de 1990 a 1995.
Entre los premios recibidos están el
Premio Feltrinelli de la Accademia Nazionale dei Lincei en
1981, el Premio Internacional Rey Faisal para Ciencia en 1987, la Medalla
Benjamin Franklin y la Medalla Nehru. También recibió en 1980 la Medalla De
Morgan de la Sociedad Matemática de Londres, sociedad de la que fue su
Presidente de 1974 a 1976. Atiyah fue investido Caballero de la Gran
Bretaña en 1983 por la Reina Isabel II, por lo que puede usar el título Sir antes
de su nombre; posteriormente fue designado miembro de la Orden del Mérito en
1992.
Ha sido miembro correspondiente de
muchas academias nacionales entre las que están la de los Estados Unidos,
Suecia, Alemania, Francia, Irlanda, India, Australia, China, Rusia y Ucrania.
Muchas universidades le han otorgado el doctorado honoris causa,
incluidas la de Bonn, Warwick, Durham, St. Andrews, Dublín, Chicago, Edimburgo,
Cambridge, Essex, Londres, Sussex, Gante, Reading, Helsinki, Leicester,
Rutgers, Salamanca, Montreal, Waterloo, Gales, Queen's-Kingston, Keele,
Birmingham, Líbano, la Open University y, más recientemente,
la Nacional Autónoma de México.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Bacon, Roger. Nació en 1214 en
Ilchester, Somerset, Inglaterra, y murió en 1294 en Oxford, Inglaterra. En su juventud
estudió geometría, aritmética, música y astronomía. Recibió un grado de la
Universidad de París alrededor del año 1241, después de lo cual impartió
cátedra sobre Aristóteles en París, al tiempo que no parecía tener mayor
interés por la ciencia.
Su interés por las matemáticas y la
ciencia despertó en Oxford a donde retornó en 1247. Recibió gran influencia
de Grosseteste y a partir de
entonces dedicó gran parte de su vida a los idiomas, las matemáticas, la óptica
y las ciencias en general. Particularmente se concentró en el estudio de estos
temas en Oxford desde su llegada en 1247, hasta 1257.
Su contribución matemática fundamental
es la aplicación de la geometría a la óptica. Solía decir:
Las matemáticas son la puerta y la
llave de las ciencias.
Bacon continuó el interés de Grosseteste en impulsar el
uso de lentes de aumento como ayuda a la visión natural. Hizo observaciones
sistemáticas con lentes y espejos. Parece que planeó e interpretó sus
experimentos con un enfoque científico notablemente moderno. Sin embargo,
muchos de sus experimentos descritos en sus notas nunca los llevó a cabo.
En 1257, quizás por causa de su
quebrantada salud, abandonó la Universidad de Oxford y entró en la Orden de los
Frailes Minoritas, aunque mantuvo su interés por el estudió científico, lo cual
no fue apreciado por sus superiores. Le escribió al Papa Clemente IV en 1266,
en términos muy semejantes a los que habría utilizado un matemático hoy día,
para proponerle la escritura de una gran enciclopedia de todas las ciencias
elaborada por un equipo de colaboradores y coordinada por un grupo
eclesiástico.
El Papa Clemente IV, por no estar acostumbrado
a recibir propuestas de tal naturaleza, no comprendió bien los deseos de Bacon
y creyó que lo que proponía era una enciclopedia científica que ya existía. Le
pidió que se la mostrara y, como Bacon no podía desobedecer al Papa,
rápidamente escribió la Opus maius (Obra Mayor), la Opus
minus (Obra Menor) y la Opus tertium (Obra Tercera).
Este asombroso logro fue hecho en
secreto, pues sus superiores se oponían violentamente a ese trabajo. El
objetivo de Bacon era mostrarle al Papa que las ciencias jugaban un papel
central en los programas universitarios. En su Opus maius escribió
una sombrosa colección de ideas, por ejemplo, una de un telescopio:
Podemos dar forma a cuerpos
transparentes y disponerlos de tal forma con respecto a nuestros ojos y a los
objetos que deseamos observar, que los rayos sean reflejados y desviados en la
dirección que deseemos, y bajo cualquier ángulo que queramos, podremos ver el
objeto cerca... Así, podremos lograr hacer bajar en apariencia hasta nosotros
al sol, la luna y las estrellas...
En 1268 falleció Clemente IV y las
posibilidades de Bacon de ver fructificar su gran proyecto se
desvanecieron. Entonces se embarcó en otro gran proyecto y comenzó a
escribir los Communia naturalium (Principios Generales de la
Filosofía Natural) y los Communia matematica (Principios
Generales de la Ciencia Matemática).
Solo partes de ellos llegaron a ser
publicadas; probablemente la mayor parte ni siquiera fue escrita. No obstante,
después de hacer nuevas observaciones, hizo otra vez importantes afirmaciones
sobre la astronomía y la reforma del calendario.
Bacon consideraba la Tierra como un
objeto esférico con la posibilidad de circunnavegarla. Estimó la distancia a
las estrellas en 130 millones de millas.
Por 1278 Bacon fue encarcelado por sus
cofrades franciscanos, bajo el cargo de novedades sospechosas en
su enseñanza. Esto no lo hizo alejarse de mantener sus puntos de vista; éstos
aparecen de manera tan contundente en sus últimos escritos de 1293 como en
cualquiera otra época de su vida.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Cantor,
Georg Ferdinand Ludwig Philipp. Nació el 3 de marzo de 1845 en San Petersburgo, Rusia, y murió el 6 de
enero de 1918 en Halle, Alemania. El padre de Georg Cantor, Georg
Waldemar Cantor, era un exitoso mercader, que trabajaba como agente mayorista
en San Petersburgo, después como corredor de bolsa en la Bolsa de Valores de
San Petersburgo. Georg Waldemar Cantor había nacido en Dinamarca y era un
hombre con profudo amor por la cultura y las artes. La madre de Georg, María
Anna Böhm, era rusa y muy musical. Ciertamente, Georg heredó considerables
talentos musicales y artísticos de sus padres que lo convirtieron en un
sobresaliente violinista. Georg creció en la fe cristiana como protestante, que
era la religion de su padre, en tanto que su madre era católica romana.
Después de su primera educación en casa
a cargo de un tutor privado, Cantor asistió a la escuela primaria en San
Petersburgo. Después, en 1856, cuando tenía once años, la familia se mudó a
Alemania. Sin embargo, Cantor:-
... recordaba sus primeros años en Rusia con gran nostalgia y nunca se
sintió bien en Alemania, aunque ahí vivió por el resto de su vida y
aparentemente nunca escribió nada en ruso, lengua que debe de haber conocido
bien.
El padre de Cantor tenía una salud
endeble y se fue a Alemania para buscar un clima más tibio que los duros
inviernos de San Petersburgo. Primero vivieron en Wiesbaden, donde Cantor
asistió alGymnasium, y después se mudaron a Frankfurt. Cantor estudió en
la Realschule de Darmstadt, donde vivió en una pensión. Se
graduó en 1860 con un extraordinario informe, en el que se hacía particular
mención de su gran talento en matemáticas, en particular, en trigonometría.
Después de asistir a la Höhere Gewerbeschule en Darmstadt en
1860 entró al Politécnico de Zurich en 1862. La razón por la cual su padre
decidió enviarlo a la Höhere Gewerbeschule fue que deseaba que
Cantor se convirtiera en:
... una brillante estrella en el
firmamento de la ingeniería.
Sin embargo, en 1862 Cantor pidió
permiso a su padre de estudiar matemáticas en la universidad, y con enorme gozo
obtuvo finalmente el consentimiento de su padre. Sus estudios en Zurich, no
obstante, fueron interrumpidos por el fallecimiento de su padre en junio de
1863. Cantor se cambió a la Universidad de Berlín, donde se hizo amigo de
Hermann Schwarz, que fue su compañero allí. Cantor tomó clases con Weierstrass,
Kummer y Kronecker. El semestre de verano de 1866 lo pasó en la Universidad de
Göttingen, y regresó a Berlín para terminar su tesis doctoral sobre teoría de
números De aequationibus secundi gradus indeterminatis en
1867.
Durante su estancia en Berlín, Cantor
se involucró con la Sociedad Matemática, de la cual fue presidente de 1864 a
1865. También formó parte de un pequeño grupo de jóvenes matemáticos que se
reunían semanalmente en una vinatería. Después de obtener su doctorado en 1867,
Cantor fue maestro en una escuela de niñas en Berlin. Después, en 1868, se unió
al Seminario Schellbach para maestros de matemáticas. Durante
esta etapa, trabajó en su habilitación e inmediatamente después de que obtuvo
una plaza en Halle en 1869, presentó su trabajo, de nuevo sobre teoría de
números, y recibió su habilitación.
En Halle cambió la dirección de la
investigación de Cantor de la teoría de números al análisis. Esto se debió a
Heine, uno de sus colegas mayores en Halle, quien desafió a Cantor a que
probara el problema abierto sobre la unicidad de la representación de una
función como una serie trigonométrica. Éste era un problema difícil que había
sido atacado por muchos matemáticos, incluido el propio Heine así como
Dirichlet, Lipschitz y Riemann. Cantor resolvió el problema probando la
unicidad de la representación en abril de 1870. Entre 1870 y 1872 publicó
varios artículos que trataron las series trigonométricas, los que mostraron las
enseñanzas de Weierstrass.
Cantor fue promovido a Profesor Extraordinario en Halle en 1872, año en
el que entabló amistad con Dedekind, a quien conoció durante unas vacaciones en
Suiza. Cantor publicó un artículo sobre series trigonométricas en 1872, en el
cual definió los números irracionales en términos de sucesiones convergentes de
números racionales. Dedekind publicó su definición de los números reales por
"cortaduras de Dedekind" también en 1872 y en este artículo Dedekind
cita el artículo de Cantor de 1872, que Cantor le había enviado.
En 1873 Cantor probó que los números
racionales son numerables, es decir, se pueden poner en correspondencia
biunívoca con los números naturales. También probó que los números algebraicos,
es decir, los números que son soluciones de ecuaciones polinomiales con
coeficientes enteros, son numerables. Sin embargo, sus intentos por decidir si
los números reales son numerables resultaron más difíciles. En diciembre de
1873 logró probar que el conjunto de los números reales no era numerable y en
1874 lo publicó en un artículo. Es en este artículo que aparece por primera vez
la idea de una correspondencia biunívoca, aunque sólo queda implícita en el
trabajo.
Un número trascendente es un número
irracional que no es raíz de ningún polinomio con coeficientes enteros.
Liouville estableció en 1851 que los números trascendentes existen. Veinte años
después, en su trabajo de 1874, Cantor probó que en cierto sentido 'casi todos'
los números son trascendentes, al probar que los números reales no son
numerables, mientras que los números algebraicos sí lo son.
Cantor siguió su trabajo,
intercambiando cartas con Dedekind. La siguiente pregunta que se planteó, en
enero de 1874, fue si el cuadrado unitario podía aplicarse biunívocamente sobre
el intervalo unitario. En una carta a Dedekind fechada el 5 de enero de 1874
escribió:
¿Puede una superficie (digamos, un
cuadrado que incluye su frontera) ser referido unívocamente a una línea
(digamos, un segmento de recta que incluye los extremos) de modo que para cada
punto de la superficie haya un punto correspondiente de la línea e,
inversamente, para cada punto de la línea haya un punto correspondiente de la
superficie? Yo creo que dar respuesta a esta pregunta no va a ser un trabajo
fácil, no obstante el hecho de que la respuesta parece muy claramente ser
"no", y la prueba parece casi innecesaria..
El año 1874 fue importante en la vida
personal de Cantor. Se comprometió con Vally Guttmann, una amiga de su hermana,
en la primavera de ese año. Se casaron el 9 de agosto de 1874 y pasaron su luna
de miel en Interlaken, Suiza, donde Cantor pasó mucho tiempo en discusiones
matemáticas con Dedekind.
Cantor mantuvo su correspondencia con
Dedekind, compartiendo sus ideas y buscando la opinión de Dedekind, y en 1877
le escribió a Dedekind probando que hay una correspondencia biunívoca entre
puntos del intervalo [0, 1] y puntos del espacio p-dimensional. Cantor se
sorprendió de su propio descubrimiento y escribió:
¡Lo veo, pero no lo creo!
Por supuesto, esto tuvo implicaciones
para la geometría y la noción de dimensión de un espacio. Un importante
artículo que Cantor envió al Journal de Crelle en 1877 fue
tratado con suspicacia por Kronecker, y sólo fue publicado después de que
Dedekind interviniera a favor de Cantor. Cantor quedó profundamente resentido
por la oposición de Kronecker a su trabajo y nunca volvió a enviar un artículo
más al Journal de Crelle.
El artículo que sobre dimensión apareció en el Journal de Crelle en 1878
precisa los conceptos de correspondencia biunívoca. El artículo discute
conjuntos numerables, es decir, que están en correspondencia biunívoca con los
números naturales. Estudia conjuntos de igual potencia, es decir, aquéllos que
están en correspondencia biyectiva uno con el otro. Cantor también discutió el
concepto de dimensión y resaltó el hecho de que su correspondencia entre el
intervalo [0, 1] y el cuadrado unitario no era una aplicación continua.
Entre 1879 y 1884 Cantor publicó una
serie de seis artículos en los Mathematische Annalen diseñados para
proporcionar una introducción básica a la teoría de los conjuntos. Posiblemente
haya sido Klein quien ejerció una influencia para que los Mathematische Annalen
los editara. Sin embargo, había un cierto número de problemas que surgieron
durante esos días, que resultaron difíciles para Cantor. Aunque había sido
promovido a profesor titular en 1879 por recomendación de Heine, Cantor había
esperado obtener una cátedra en una universidad de más prestigio. Su larga
correspondencia con Schwarz terminó en 1880 cuando la oposición a las ideas de
Cantor siguió creciendo y Schwarz ya no pudo soportar la dirección que estaba
tomando el trabajo de Cantor. Entonces, en octubre de 1881 murió Heine se
necesitaba un reemplazo para ocupar la cátedra en Halle.
Cantor elaboró una lista de tres matemáticos para ocupar la cátedra de
Heine y la lista fue aprobada. Puso a Dedekind en primer lugar, seguido de
Heinrich Weber y finalmente de Mertens. Fue un severo golpe para Cantor cuando
Dedekind declinó la oferta a principios de 1882, golpe que fue empeorado por la
declinación de Heinrich Weber y luego de Mertens también. Después de elaborar
una lista nueva, Wangerin fue designado pero nunca se vinculó estrechamente con
Cantor. La rica correspondencia matemática entre Cantor y Dedekind terminó más
tarde en 1882.
Casi al mismo tiempo que terminó la
correspondencia Cantor-Dedekind, Cantor comenzó a establecer importante
correspondencia con Mittag-Leffler. Pronto empezó Cantor a publicar en la
revista de Mittag-Leffler Acta Mathematica, pero su importante
serie de seis artículos en los Mathematische Annalen también
continuó apareciendo. El quinto artículo de esta serie, Grundlagen einer
allgemeinen Mannigfaltigkeitslehre (Fundamentos de una teoría general
de variedades) también fue publicado como una monografía separada y fue
especialmente importante por varias razones. Primeramente, Cantor se dio cuenta
de que su teoría de conjuntos no estaba encontrando la aceptación que había
esperado y las Grundlagen habían sido diseñadas para responder a las críticas.
En Segundo lugar:
El mayor logro de las Grundlagen fue su
presentación de los números transfinitos como una extensión autónoma y sistemática
de los números naturales.
Cantor mismo indica en forma bastante
clara en el artículo, que se da cuenta de la fuerte oposición a sus ideas:
... me doy cuenta de que en esta
empresa me estoy colocando en cierta oposición a la vision ampliamente aceptada
concerniente al infinito matemático y a opiniones frecuentemente defendidas
sobre la naturaleza de los números.
A finales de mayo de 1884 Cantor tuvo
su primer ataque de depresión registrado. Se recuperó después de unas cuantas
semanas pero se sentía más inseguro. Le escribió a Mittag-Leffler a finales de
junio:
... no sé cuándo regresaré a continuar
mi trabajo científico. Por el momento no puedo hacer absolutamente nada y me
limito a las más urgentes obligaciones de mis clases; cuánto más feliz estaría
yo de estar científicamente activo, si al menos tuviese la frescura mental
necesaria.
En algún momento se pensó que su
depresión era causada por preocupaciones matemáticas y como resultado de su
relación con Kronecker, en particular. Recientemente, sin embargo, una mejor
comprensión de las enfermedades mentales ha llevado a asegurar que las
preocupaciones matemáticas de Cantor y sus relaciones difíciles resultaban muy
exageradas por su depresión, pero no eran la causa. Después de su enfermedad
mental de 1884:
... tomó vacaciones en sus montañas
favoritas del Harz y por alguna razón decidió tratar de reconciliarse con
Kronecker. Kronecker aceptó el gesto, pero debe de haber sido difícil para
ambos olvidar su enemistad, y los desacuerdos filosóficos se mantuvieron entre
ellos.
Las preocupaciones matemáticas
empezaron a inquietar a Cantor ahora, en particular, empezó a preocuparse de
que no podría probar la hipótesis del continuo, a saber, que el cardinal del
infinito de los números reales era el siguiente después del de los números
naturales. De hecho, pensaba que había probado que era falsa, pero al día
siguiente encontró su error. Nuevamente, pensó haber demostrado que era cierta,
para rápidamente volver a encontrar un error.
Nada iba bien, en varias formas, pues
en 1885 Mittag-Leffler persuadió a Cantor a retirar uno de sus artículos de la
Acta Mathematica cuando estaba en la etapa de pruebas, porque pensaba que
"... estaba adelantado unos cien años ". Cantor se burlaba de ello,
pero claramente estaba lastimado:
¡De haberle hecho caso a
Mittag-Leffler, debería haber esperado hasta el año 1984, lo que me pareció una
demanda excesiva! ... Pero, por supuesto, no quiero volver a saber nada de Acta
Mathematica.
Mittag-Leffler quiso tomar esto como
una amabilidad, pero mjuestra una falta de aprecio por el trabajo de Cantor. La
correspondencia entre Mittag-Leffler y Cantor cesó poco después de este evento
y el flujo de nuevas ideas que había llevado a Cantor a su rápido desarrollo de
la teoría de conjuntos a lo largo de doce años parecía haber cesado
prácticamente también.
En 1886 Cantor compró una bella casa
nueva en Händelstrasse, una calle llamada así en honor al compositor alemán
Georg Friedrich Haendel. Antes del fin de ese año nació un hijo, con el que
completó su familia a seis niños. Viró del desarrollo de la teoría de conjuntos
hacia dos nuevas direcciones, discutiendo primeramente con muchos filósofos los
aspectos filosóficos de su teoría (publicó estas cartas en 1888) y después de
la muerte de Clebsch adoptando su idea de fundar la Deutsche
Mathematiker-Vereinigung (Asociación Alemana de Matemáticos) lo que
logró en 1890. Cantor presidio la primera reunión de la Asociación en Halle en
septiembre de 1891 y, a pesar de su amargo antagonismo con Kronecker, Cantor lo
invitó a dictar una conferencia en la primera reunión.
Sin embargo, Kronecker nunca habló en
la reunión, pues su esposa se lastimó seriamente en un accidente de montañismo
a finales del verano y murió poco después. Cantor resultó electo presidente de
la Deutsche Mathematiker-Vereinigung en la primera reunion,
puesto que mantuvo hasta 1893. Ayudó a organizar la reunión de la Asociación en
Múnich en 1893, pero volvió a caer enfermo antes de la reunión y no pudo
asistir.
Cantor publicó un artículo bastante
extraño en 1894, que ponía una lista de cómo escribir todos los números pares,
hasta el 1 000, como la suma de dos primos. Ya que la conjetura de Goldbach ya
había sido verificada hasta el 10 000 desde hacía 40 años, es más probable que
este artículo diga más del estado mental de Cantor que de la misma conjetura de
Goldbach.
Sus últimos artículos importantes sobre
la teoría de conjuntos aparecieron en 1895 y 1897, de nuevo en los Mathematische
Annalen editados ahora por Klein, y son bellos recuentos de aritmética
transfinita. El relativamente largo período entre los dos artículos se debe al hecho
de que aunque Cantor terminó de escribir la segunda parte seis meses después de
publicar la primera, esperaba poder incluir una prueba de la hipótesis del
continuo en la segunda parte. Sin embargo, no tenía que ser, pero el segundo
artículo describe su teoría de conjuntos bien ordenados y números ordinales.
En 1897 Cantor asistió al primer Congreso Internacional de Matemáticos
en Zúrich. En sus conferencias en el Congreso:
... Hurwitz expresó abiertamente su
gran admiración por Cantor y lo proclamó como alguien gracias al cual la teoría
de funciones se había visto enriquecida. Jacques Hadamard expresó su opinión de
que las nociones de la teoría de los conjuntos eran instrumentos conocidos e
indispensables.
En el congreso, Cantor se encontró con
Dedekind y reanudaron su amistad. Al momento del congreso, sin embargo, Cantor
había descubierto la primera de las paradojas en la teoría de conjuntos.
Descubrió las paradojas mientras trabajaba en sus artículos de revisión de 1895
y 1897, y le escribió a Hilbert en 1896 explicándole la paradoja. Burali-Forti
descubrió la paradoja independientemente y la publicó en 1897. Cantor empezó
correspondencia con Dedekind para tratar de entender cómo resolver los
problemas, pero ataques recurrentes de su enfermedad mental lo obligaron a
dejar de escribirle a Dedekind en 1899.
Cada vez que Cantor sufría de períodos
de depresión, tendía a alejarse de las matemáticas y a voltear hacia la
filosofía y a su gran interés literario, pues creía que había sido Francis
Bacon quien escribió las obras de Shakespeare. Por ejemplo, durante su
enfermedad de 1884 había solicitado que se le permitiera impartir clase de
filosofía en lugar de matemáticas y había empezado su intenso estudio de la
literatura isabelina intentando, con ellos, demostrar su teoría de
Bacon-Shakespeare. Empezó a publicar panfletos sobre las cuestiones literarias
en 1896 y 1897. La muerte de su madre en octubre de 1896 y la de su hermano
menor en 1899 impusieron más presión sobre Cantor.
En octubre de 1899 Cantor solicitó y
obtuvo un permiso para ausentarse de la docencia durante el semestre de
invierno de 1899-1900. Después, el 16 de diciembre de 1899, murió el menor de
sus hijos. Desde este momento y hasta el final de sus días luchó contra su
enfermedad mental de depresión. Continuó enseñando, pero tuvo que ausentarse de
la docencia varios semstres de invierno, los de 1902-03, 1904-05 y 1907-08.
Cantor pasó algunas temporadas en sanatorios, cuando sufrió los peores ataques
de su enfermedad, de 1899 en adelante. Continuó trabajando y publicando sobre
su teoría de Bacon-Shakespeare y ciertamente no abandonó las matemáticas
completamente. Dio conferencias sobre las paradojas de la teoría de los
conjuntos en una reunión de laDeutsche Mathematiker-Vereinigung en
septiembre de 1903 y asistió al Congreso Internacional de Matemáticos en
Heidelberg, en agosto de 1904.
En 1905 Cantor escribió una obra
religiosa después de retornar a casa después de una estancia en el hospital.
Sostuvo correspondencia con Jourdain sobre la historia de la teoría de
conjuntos y sus tendencias religiosas. Después de ausentarse de sus labores
académicas durante casi todo el año 1909 por causa de su endeble salud, asumió
sus obligaciones para con la universidad durante 1910 y 1911. Fue en ese año
que se sintió muy feliz de recibir una invitación de la Universidad de St
Andrews en Escocia para asistir como académico distinguido a las celebraciones
por el 500° aniversario de la fundación la Universidad. Éstas tuvieron lugar del
12 al 15 de septiembre de 1911 pero:
Durante la visita. Aparentemente empezó
a comportarse de manera excéntrica, hablando en exceso sobre la cuestión de
Bacon-Shakespeare; entonces viajó a Londres por unos cuantos días.
Cantor había esperado encontrarse con
Russell que acababa de publicar los Principia Mathematica. Sin embargo, su
enfermedad y las noticias de que su hijo había caído enfermo lo hicieron
regresar a Alemania sin ver a Russell. Al año siguiente, Cantor recibió el
doctorado honoris causa en leyes de la Universidad de St Andrews, pero se
encontraba demasiado enfermo para recibir el grado personalmente.
Cantor se retiró en 1913 y pasó sus
últimos años enfermo y con poco alimento por causa de la Guerra en Alemania. Un
importante encuentro planeado en Halle para celebrar los setenta años de Cantor
en 1915 tuvo que cancelarse por causa de la guerra, pero una celebración más
pequeña se llevó a cabo en su casa. En junio de 1917 entró a un sanatorio por
última vez, y continuamente le escribía a su esposa, pidiéndole que se le
permitiera regresar a casa. Murió de un ataque al corazón.
Hilbert describió la obra de Cantor
como:
...el producto más bello del genio
matemático y uno de los logros supremos de la actividad humana puramente
intelectual.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Clavius, Christopher.Nació el 25 de marzo de 1538 en Bamberg, (ahora
Alemania), y murió el 2 de febrero de 1612, en Roma, (ahora Italia). Ingresó a la
Orden Jesuita en 1555 y recibió su educación en el seno de la Orden. Asistió a
la Universidad de Coimbra en Portugal. Después fue a Italia y estudió teología
en el Colegio Romano Jesuita en Roma.
Ahí permaneció enseñando matemáticas.
En efecto, salvo por un lapso en Nápoles alrededor de 1596 y una visita a
España en 1597, Clavius se mantuvo como Profesor de Matemáticas en el Colegio
Romano por el resto de su vida.
La regla juliana del año bisiesto
creaba un exceso de tres bisiestos cada 385 años, que tenían el efecto de ir
moviendo las fechas en que en realidad ocurrían los equinoccios y los
solsticios. Clavius propuso que el miércoles 4 de octubre de 1582 (juliano)
fuera seguido por el jueves 15 de octubre de 1582 (gregoriano). También propuso
que los años bisiestos ocurrieran en años exactamente divisibles entre cuatro,
excepto por los que siendo divisibles entre 100 no lo sean entre 400. Esta
regla sigue siendo hoy por hoy tan precisa que no se ha de requerir una reforma
del calendario durante varios siglos.
A Viète le disgustó el
calendario de Clavius y la gente de Frankfurt se rebeló contra el Papa y los
matemáticos que según ellos les habían robado 10 días. Entonces escribió
Clavius su Novi calendarii romani apologia (1595) para
justificar las nuevas reformas del calendario y defenderlas de este tipo de
ataques.
Aunque Clavius produjo pocos resultados
matemáticos propios, hizo mucho más que cualesquiera otros matemáticos alemanes
del siglo dieciséis para promover el conocimiento de las matemáticas. Sin
embargo, fue él el primero en hacer uso del punto decimal.
Clavius fue un talentoso maestro y un
escritor de libros de texto. Produjo una versión de los Elementos de
Euclides en 1574 que contiene ideas propias. Otro libro muy bien escrito
fue Álgebra(1608). Sus libros de aritmética fueron utilizados por
muchos matemáticos, incluidos Leibniz y Descartes.
Clavius inventó y fabricó varios
instrumentos. Laboró en uno para medir fracciones de ángulos. También
diseñó relojes solares y diseñó un cuadrante para uso en agrimensura.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y
E. F. Robertson
Donaldson, Simon
Kirwan. Nació el 20 de
agosto de 1957 en Cambridge, Inglaterra. Su educación secundaria la
recibió en la Escuela Sevenoaks en Kent entre 1970 y 1975. Ingresó en el
Pembroke College de Cambridge donde estudió hasta 1980; la licenciatura la
obtuvo en 1979. Uno de sus tutores en Cambridge lo describió como un buen
estudiante, pero ciertamente no el mejor en su generación. Aparentemente
llegaba siempre a sus clases trayendo consigo un estuche de violín.
En 1980 Donaldson comenzó su posgrado
en el Worcester College de Oxford, primero bajo la asesoría de Nigel Hitchin y
después bajo la de Atiyah, quien escribe[4]:
En 1982, cuando
estaba en su segundo año del posgrado, Simon Donaldson probó un resultado que
asombró al mundo matemático.
Donaldson publicó este resultado en su
artículo Self-dual connections and the topology of smooth 4-manifolds que
apareció en el Bulletin of the American Mathematical Society en
1983. Atiyahcontinúa con la
descripción de la obra de Donaldson:
Junto con la importante obra de Michael
Freedman..., el resultado de Donaldson implicó que hay espacios euclidianos de
dimensión 4 “exóticos”, es decir, variedades diferenciables de dimensión 4 que
son topológica, mas no diferenciablemente, equivalentes al espacio euclidiano
de dimensión 4 estándar R4. Lo que hace a este
resultado tan sorprendente es que n = 4 es el único valor para el que
tales espacios de dimensión n existen. Estos espacios euclidianos exóticos de
dimensión 4 tienen la notable propiedad (a diferencia de R4) de
que contienen conjuntos compactos que no están contenidos dentro de ninguna
esfera de dimensión 3 encajada diferenciablemente.
Después de obtener su doctorado de
Oxford en 1983, Donaldson fue nombrado Junior Research Fellow en
el All Souls College, Oxford. Entre 1983 y 1984 pasó un año
académico en el Instituto para Estudios Avanzados de Princeton. A su regreso a
Oxford fue nombrado Profesor Wallis de Matemáticas en
1985, puesto que aún conserva.
Donaldson ha recibido muchos
reconocimientos por su trabajo, como el Premio Junior Whitehead de la Sociedad
Matemática de Londres en 1985. Al año siguiente fue nombrado Fellow de la Real
Sociedad y, también en 1986, recibió la Medalla Fields en el Congreso
Internacional de Matemáticos en Berkeley. En 1991 Donaldson recibió el premio
Sir William Hopkins de la Sociedad Filosófica de Cambridge. Al año siguiente la
Medalla de la Real Sociedad. También recibió el Premio Crafoord de la Real
Academia Sueca de Ciencias en 1994:
... por sus investigaciones
fundamentales en geometría de cuatro dimensiones a través de la aplicación de
instantones y, en particular, por su descubrimiento de nuevos invariantes
diferenciales ...
Atiyah describe[5] la contribución que condujo a
Donaldson a la obtención de la Medalla Fields. Resume la contribución de
Donaldson:
Cuando Donaldson produjo sus primeros
resultados sobre 4-variedades, las ideas eran tan nuevas y
extrañas para los geómetras y los topólogos que éstos sólo las contemplaban con
admiración y perplejidad. Poco a poco comenzó a penetrar el mensaje y ahora las
ideas de Donaldson empiezan a ser utilizadas por otros en diferentes formas. ...
Donaldson ha abierto un área completamente nueva; fenómenos inesperados y
misteriosos sobre la geometría de 4 dimensiones han sido
descubiertos. Además, los métodos son nuevos y altamente sutiles, que utilizan
difíciles ecuaciones diferenciales parciales no lineales. Por otro lado, su
teoría se finca sobre las principales corrientes de las matemáticas, ya que
tiene íntimos lazos con el pasado, al incorporar ideas de la física teórica y
ligarlas con la geometría algebraica de una manera muy bella.
R. Stern resume la obra de Donaldson[6]:
En 1982 Simon
Donaldson comenzó un rico viaje geométrico que nos conduce a un emocionante fin
de este siglo. Ha creado toda una nueva y estimulante área de investigación a
través de la cual pasa una buena parte de las matemáticas y que continúa
mostrando misteriosos e inesperados fenómenos sobre la topología y la geometría
de las 4-variedades lisas.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Euler, Leonhard. Nació el 15 de abril de 1707 en
Basilea, Suiza, y murió el 18 de septiembre de 1783 en San Petersburgo, Rusia. Cuando cumplió
un año, la familia Euler se mudó a Riehen, en donde Leonhard creció. De su
padre, que sabía algo de matemáticas, adquirió sus primeros conocimientos en
esta ciencia y otros temas.
Fue a la escuela en Basilea, en donde
vivía al lado de su abuela materna. Ya su interés por las matemáticas había
despertado gracias a su padre y ya prácticamente no aprendió las matemáticas
escolares, pues prefería leer textos por su cuenta y tomaba clases
particulares. Su padre, que era ministro protestante, quería que Leonhard se
preparara también para el ministerio y lo envió a la Universidad de Basilea,
donde ingresó en 1720, a los 13 años. Fue Johann Bernoulli quien descubrió
el gran talento matemático de Euler. En sus notas autobiográficas[7] escribió Euler:
... pronto tuve la ocasión de conocer
al famoso profesor Johann Bernoulli. ... Realmente
estaba muy ocupado y rechazó darme lecciones privadas. Pero me dio
valiosos consejos para comenzar a leer por mi cuenta libros de matemáticas más
difíciles y estudiarlos tan diligentemente como me fuera posible. Al
toparme con dificultades me permitía visitarlo los domingos por la tarde y
amablemente me explicaba cualquier cosa que no hubiese yo entendido ...
En 1723 Euler obtuvo su maestría en
filosofía haciendo una comparación de las ideas filosóficas de Descartes y Newton. Según los deseos de
su padre comenzó a estudiar teología en el otoño de 1723. A pesar de ser un
cristiano devoto durante toda su vida, no tuvo interés en esos estudios y su
padre le autorizó cambiarse a estudiar matemáticas. Fue gracias al apoyo
de Johann Bernoulli, quien había tenido
amistad con el padre de Euler durante sus años en la universidad, que éste
aceptó el cambio. Euler terminó sus estudios en la Universidad de Basilea
en 1726. Ese mismo año Euler ya tenía un artículo en prensa, que trataba sobre
curvas isócronas en un medio resistente. En 1727 publicó otro artículo sobre
trayectorias recíprocas y sometió un trabajo para el Grand Prix de 1727 de la
Academia de París sobre la mejor distribución de mástiles en un barco, por el
que obtuvo el segundo lugar.
Euler obtuvo una posición académica en
San Petersburgo al morir Nicolaus (II) Bernoulli en julio de
1726, quien dejó libre una cátedra que lo involucró en la enseñanza de las
aplicaciones de las matemáticas y la mecánica a la fisiología. Su puesto entró
en vigor en noviembre de 1726, pero esperó hasta la siguiente primavera para
viajar a Rusia, pues, por un lado, deseaba estudiar los temas de su cátedra y,
por el otro, deseaba ver sus posibilidades en Basilea, pues el profesor de
física de la universidad había muerto. Para defender su solicitud de la
cátedra, Euler escribió un artículo sobre acústica que se convirtió en un
clásico, pero no la obtuvo. Su juventud no lo ayudaba –tenía 19 años–. Sin
embargo, Calinger[8] reflexiona:
Esta decisión resultó, a fin de
cuentas, benéfica para Euler, pues lo obligó a mudarse de una pequeña república
a un ambiente más adecuado para su brillante investigación y trabajo
tecnológico.
Su viaje, en barco por el Rin, en
diligencia por el norte de Alemania y por barco desde Lübeck hasta San
Petersburgo, donde llegó el 17 de mayo de 1727, duró 42 días. A los dos años de
estar en Rusia fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de San
Petersburgo, fundada por Catalina I, esposa del Zar Pedro el Grande. A
solicitud de Daniel Bernoulli y de
Jakob Hermann, Euler fue asignado
a la división de físico-matemáticas de la academia, en vez del puesto de
fisiología que había tenido al principio.
Euler sirvió a la marina rusa como
teniente médico entre 1727 y 1730. En San Petersburgo vivía con Daniel Bernoulli. Euler se hizo profesor
de física de la academia y gracias a ello pudo dejar su cargo en la marina
rusa.
Al abandonar San Petersburgo Daniel Bernoulli en 1733, Euler
se quedó con este puesto de profesor titular. Su mejora económica le permitió
casarse el 7 de enero de 1734 con Katharina Gsell, quien, al igual que Euler,
era de familia suiza. Tuvieron 13 hijos, pero sólo cinco sobrevivieron su
infancia. Euler decía que hizo varios de sus más grandes descubrimientos
matemáticos con un bebé en sus brazos y otros niños jugando alrededor de sus
pies.
La publicación de muchos artículos y de
su libro Mechanica (1736-37), que presentaba ampliamente la
mecánica newtoniana por primera vez en términos de análisis matemático, puso a
Euler en la vía de una importante obra.
En 1735 comenzó Euler con sus
padecimientos físicos y una fiebre lo puso al borde de la tumba. En sus
escritos autobiográficos afirma que sus problemas de visión empezaron en 1738
debidos a su trabajo cartográfico en 1740, en el que forzaba mucho la vista; él
mismo escribió que
... perdí un ojo y [el otro] seguramente
corre el mismo riesgo.
Hacia 1740 la reputación de Euler
creció después de haber finalmente obtenido el Grand Prix de la Academia de
París en 1738 y en 1740. Eso le valió un llamado a Berlín, que al
principió rechazó y prefirió permanecer en San Petersburgo. Sin embargo, las
revueltas políticas en Rusia dificultaron su estancia y cambió de opinión. Por
invitación de Federico el Grande se fue a Berlín, donde a partir de la antigua
Sociedad de Ciencias se estaba fundando la Academia de Ciencias. Llegó a Berlín
el 25 de julio. Le escribió a un amigo:
Puedo hacer lo que quiero [en mi
investigación] ... El rey me llama su profesor y creo que soy
el hombre más feliz del mundo.
Bajo la presidencia de Maupertuis se fundó la
Academia de Berlín y se designó a Euler director de matemáticas.
Durante su estancia de veinticinco años
en Berlín, Euler escribió alrededor de 380 artículos, libros sobre cálculo de
variaciones, sobre órbitas planetarias, sobre artillería y balística, sobre
análisis, sobre las artes de la construcción de barcos y navegación, sobre el
movimiento de la luna, sobre cálculo diferencial, así como un texto de
divulgación intitulado Cartas a una Princesa de Alemania (3
Vols., 1768-72).
A la muerte de Maupertuis en 1759 Euler
asumió el liderazgo de la Academia de Berlín, aunque no el título de
presidente, pues su relación con Federico ya no se encontraba en buenos
términos. Después de algunas diferencias en cuestiones académicas con d'Alembert se sintió
molesto de que Federico le hubiese ofrecido a éste la presidencia de la
Academia en 1763. Sin embargod'Alembert no aceptó irse
a Berlín, pero Federico siguió interfiriendo en el manejo de la Academia he
hizo que Euler decidiera que ya era tiempo de abandonar Berlín.
En 1766 Euler retornó a San Petersburgo
y Federico se disgustó muchísimo por su partida. Al poco de regresar a Rusia la
ceguera de Euler fue prácticamente total. En 1771 su casa se incendió y apenas
se salvó el y sus manuscritos matemáticos. Una operación de cataratas poco
después del incendio, en 1771, le devolvió la vista por unos días pero no tuvo
los cuidados necesarios y al poco tiempo sufrió de ceguera total. Gracias a su
extraordinaria memoria pudo continuar con su trabajo en óptica, álgebra y
movimiento lunar. Asombrosamente a su regreso a San Petersburgo (a los 59 años
de edad) produjo casi la mitad de toda su obra a pesar de su ceguera.
Por supuesto, Euler no alcanzó este
notable nivel de conocimientos sin ayuda. Tuvo el apoyo de sus hijos,
Johann Albrecht Euler, quien fue elegido para la cátedra de física de la
Academia en San Petersburgo en 1766 (de la cual fue su secretario en 1769) y de
Christoph Euler, quien hizo una carrera militar. Euler también recibió la ayuda
de otros dos miembros de la Academia, W. L. Krafft y A. J. Lexell, y del joven
matemático N. Fuss, quien fue invitado
a la Academia desde Suiza en 1772. Fuss, quien era nieto
político de Euler, se convirtió en su asistente en 1776. Yushkevichescribe[9]:
...los científicos que apoyaron a Euler
no eran meros secretarios; él discutía el esquema general de sus trabajos con
ellos y ellos desarrollaban sus ideas, calculando tablas y algunas veces
compilando ejemplos.
Por ejemplo, Euler da crédito a
Albrecht, Krafft y Lexell por su ayuda
con su obra de 775 páginas sobre el movimiento de la luna, publicada en
1772. Fuss ayudó a Euler a
preparar más de 250 artículos para publicación durante un período de unos siete
años en los cuales fungió como asistente de Euler; éstos incluían un importante
trabajo sobre seguros, que fue publicado en 1776.
Yushkevich describe el día
del fallecimiento de Euler:
El 18 de septiembre
de 1783 Euler pasó la mitad del día como era su costumbre. Dio
una lección de matemáticas a uno de sus nietos, hizo algunos cálculos con gis
en dos pizarras acerca del movimiento de los globos, después discutió con Lexell y Fuss acerca del
recientemente descubierto planeta Urano. Cerca de las cinco de la tarde sufrió
una hemorragia cerebral y apenas alcanzó a pronunciar “me estoy muriendo” antes
de perder la conciencia. Murió como a las once de la noche.
Después de su muerte en 1783 la
Academia de San Petersburgo continuó publicando la obra inédita de Euler por
alrededor de 50 años más.
La obra matemática de Euler es tan
vasta que en una nota como ésta no se puede dar más que una vaga idea de ella.
Euler fue el escritor de matemáticas más prolífico de todos los tiempos. Sus
contribuciones dentro de estudio de la geometría analítica y la trigonometría
modernas son enormes. Él fue el primero en considerar las funciones
trigonométricas seno, coseno, etcétera, más como funciones que meramente como
cuerdas, como lo hiciera Ptolomeo.
Hizo decisivas y formativas
contribuciones a la geometría, el cálculo y la teoría de los números. Integró
el cálculo diferencial de Leibniz y el método de
las fluxiones de Newton al análisis matemático. Introdujo las funciones beta y
gama para las ecuaciones diferenciales. Estudió la mecánica del continuo, la
teoría lunar con Clairaut, el problema de tres
cuerpos, elasticidad, acústica, la teoría ondulatoria de la luz, hidráulica y
música. Sentó las bases de la mecánica analítica, especialmente en su Teoría
de los Movimientos de los Cuerpos Rígidos (1765).
Debemos a Euler la notación f(x)
para una función (1734), e para la base de los logaritmos
naturales (1727), i para la raíz cuadrada de –1 (1777), π para
el número pi, Σ para la sumatoria (1755), la notación para las diferencias
finitas Δy and Δ2y y muchas más.
Entre los resultados de Euler sobre
teoría de números está su demostración del Último Teorema de Fermat para el
caso n = 3. Quizás más significativo que el mero resultado fue
el hecho de haber presentado una prueba que involucraba números de la
forma
para
enteros a y b. Aunque había problemas con su enfoque, éste condujo
a la larga al fundamental trabajo de Kummer sobre el Último Teorema de Fermat y
a la introducción del concepto algebraico de anillo.
Puede afirmarse que el análisis
matemático tuvo su inicio con Euler. En 1748 en Introductio en analysin
infinitorum Euler precisó ideas de Johann Bernoulli para definir una
función, y afirmó que el análisis matemático era el estudio de las funciones.
Este trabajo basa el cálculo en la teoría de funciones elementales, más que en
curvas geométricas, como había sido enfocado previamente. También dio Euler en
este trabajo la fórmula
eix = cos x + i sin x.
En Introductio en analysin infinitorum Euler trató con logaritmos de una variable positiva, aunque ya antes había descubierto la fórmula
ln(–1) = πi
en 1727. Publicó su teoría completa de
los logaritmos de los números complejos en 1751.
Descubrió las ecuaciones de
Cauchy-Riemann en 1777, aunque d'Alembert ya las había descubierto en 1752
mientras investigaba sobre hidrodinámica.
En 1755 Euler publicó Institutiones
calculi differentialis que comienza con un estudio del cálculo de
diferencias finitas. La obra hace una investigación detallada de cómo se
comporta la diferenciación con respecto a substituciones.
El cálculo de variaciones es otra área
en la cual hizo Euler descubrimientos fundamentales. Su obra Methodus
inveniendi lineas curvas ... publicado en 1740 inició propiamente el
estudio del cálculo de variaciones. Carathéodory consideró esto como[10]:
... una de las más hermosas obras
matemáticas jamás escritas.
Euler también hizo contribuciones
sustanciales a la geometría diferencial, donde investiga la teoría de
superficies y su curvatura. Muchos resultados no publicados de Euler en esta
área fueron redescubiertos por Gauss. Otras investigaciones geométricas lo
condujeron a ideas fundamentales en topología, tales como la característica de
Euler de un poliedro.
En 1736 publicó Euler Mechanica que
proporcionó un avance sustancial en mecánica. Como afirma Yushkevich[11]:
Lo que distingue a las investigaciones
de Euler en mecánica de las de sus predecesores es la aplicación sistemática y
exitosa del análisis. Previamente, los métodos de la mecánica habían sido en su
mayor parte sintéticos y geométricos; exigían un enfoque demasiado individual
para separar problemas. Euler fue el primero en apreciar la importancia de
introducir métodos analíticos uniformes a la mecánica, haciendo que sus
problemas pudieran resolverse en una forma clara y directa.
En Mechanica consideró
Euler el movimiento de una masa puntual tanto en el vacío como en un medio
resistente. Analizó el movimiento de una masa puntual bajo una fuerza central y
también consideró el movimiento de una masa puntual en una superficie. En este
último tema, tuvo que resolver varios problemas de geometría diferencial y
geodésicas.
Euler también publicó sobre la teoría
musical, en particular, publicó Tentamen novae theoriae musicae en
1739, en el cual trató de hacer música:
... partir de las matemáticas y deducir
de una manera ordenada, a partir de principios correctos, todo aquello que
puede hacer agradable el combinar y mezclar tonos.
Sin embargo, la obra era[12]:
... demasiado avanzada en sus matemáticas para los músicos y demasiado
musical para los matemáticos.
La cartografía fue otra área en la que
Euler se interesó cuando fue designado director de la sección de geografía de
la Academia de San Petersburgo en 1735. Tenía la tarea específica de apoyar a
Delisle para preparar un mapa de todo el Imperio Ruso. El Atlas Ruso fue
el resultado de esta colaboración y apareció en 1745 consistente de 20 mapas.
Euler, en Berlín, señaló orgullosamente al momento de su publicación, que esta
obra puso a los rusos en una posición mucho más avanzada que la de los alemanes
en el arte de la cartografía.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Fermat, Pierre de.Nació el 17 de agosto de 1601 en
Beaumont-de-Lomagne, Francia, y murió el 12 de enero de 1665, en Castres,
Francia. Su padre era un rico mercader del cuero y segundo cónsul de
Beaumont-de-Lomagne. Pierre tenía un hermano y dos hermanas y prácticamente
creció en su ciudad natal. Aunque hay poca evidencia en cuanto a su educación
escolar, debió de haber ocurrido en el monasterio franciscano local.
Asistió a la Universidad de Toulouse
antes de mudarse a Burdeos en la segunda mitad de la década de 1620. En Burdeos
comenzó sus investigaciones matemáticas serias y en 1629 dio una copia de su
restauración del Lugares Geométricos Planos de Apolonio a uno
de los matemáticos ahí. En Burdeos estaba en comunicación con Beaugrand y
durante este tiempo produjo importantes trabajos sobre máximos y mínimos que
entregó a Etienne d'Espagnet quien claramente compartía con Fermat sus
intereses matemáticos.
De Burdeos, Fermat fue a Orleáns, donde
estudió derecho en la Universidad. Recibió un grado en derecho civil y compró
las oficinas de concejal en el parlamento de Toulouse. Así, en 1631 Fermat era
abogado y oficial de gobierno en Toulouse y debido al oficio que ostentaba,
adquirió el derecho a cambiar su nombre de Pierre Fermat a Pierre de Fermat.
Durante el resto de su vida vivió en
Toulouse pero así como trabajaba ahí, también lo hacía en su ciudad natal de
Beaumont-de-Lomagne y en el pueblo cercano de Castres. A partir de su
designación el 14 de mayo de 1631 Fermat laboró en la cámara baja del parlamento,
pero el 16 de enero de 1638 fue asignado a una cámara más alta. Después, en
1652, fue promovido al más alto nivel en la corte penal. Posteriores
promociones parecen indicar un carrera meteórica a través de su profesión, pero
la promoción tuvo lugar fundamentalmente en su edad madura cuando la plaga
golpeó la región al principio de la década de 1650 por lo que muchas personas
de edad avanzada fallecieron. El mismo Fermat cayó enfermo por la plaga y en
1653 su muerte fue erróneamente anunciada, y después corregida:
Informé anteriormente la muerte de
Fermat. Él vive y ya no tememos por su salud, aun cuando hace poco tiempo lo
habíamos contado entre los muertos.
El siguiente informe, dirigido a
Colbert, la principal figura en Francia en aquella época, tenía un halo de
verdad:
Fermat, un hombre de gran erudición,
tenía comunicación con intelectuales de todas partes. Pero está bastante
preocupado, no informa los casos bien y está confundido.
Por supuesto, Fermat estaba preocupado
por las matemáticas. Mantenía su amistad matemática con Beaugrand después de
mudarse a Toulouse pero ahí encontró una nueva amistad matemática en Carcavi.
Fermat conoció a Carcavi en su calidad profesional, ya que ambos eran
concejales en Toulouse y compartían su amor por las matemáticas, y Fermat le
contó a Carcavi acerca de sus descubrimientos matemáticos.
En 1636 Carcavi fue a París como
bibliotecario real y estableció comunicación con Mersenne y su grupo. Las
descripciones de los descubrimientos de Fermat sobre caída de cuerpos que le
hizo Carcavi despertaron el interés de Mersenne y le escribió a Fermat. Éste
respondió el 26 de abril de 1636 y, además de decirle a Mersenne acerca de
errores que él pensaba que Galileo había cometido en su descripción de la caída
libre; también le contó a Mersenne sobre su trabajo acerca de espirales y
su restauración del libro de Apolonio.
Es un tanto irónico que esta
relación inicial de Fermat con la comunidad científica surgiese a partir
de su estudio de la caída libre, puesto que Fermat tenía poco interés en
aplicaciones físicas de las matemáticas. Incluso con sus resultados sobre caída
libre estaba más interesado en probar teoremas geométricos que en su relación
con el mundo real. Esta primera carta contenía, sin embargo, dos problemas sobre
máximos que había pedido a Mersenne que los distribuyera entre los matemáticos
de París, lo cual mostraba el estilo típico de las cartas de Fermat, de querer
desafiar a otros para encontrar resultados que él ya había obtenido.
Roberval y Mersenne encontraron los
problemas de Fermat en ésta y en cartas subsecuentes sumamente difíciles y
normalmente insolubles utilizando las técnicas usuales. Le pidieron divulgar
sus métodos y Fermat envió Método para determinar Máximos y Mínimos y
Tangentes a Líneas Curvas, su texto restaurado del mencionado clásico de
Apolonio, y su enfoque algebraico de la geometría en Introducción a
Lugares Geométricos Planos y Sólidos a los matemáticos de París.
Alcanzó rápidamente su reputación como
uno de los más importantes matemáticos del mundo, pero sus intentos por
publicar su obra fallaban, principalmente porque Fermat nunca quiso realmente
poner su obra en una forma pulida. Sin embargo, algunos de sus métodos fueron
publicados. Por ejemplo, Hérigone añadió a su obra fundamental Cursus
matematicus un suplemento que contenía los métodos de Fermat sobre
máximos y mínimos. La correspondencia cada vez más amplia entre
Fermat y otros matemáticos no siempre obtuvo elogio universal. Frenicle de
Bessy se sintió molesto con los problemas de Fermat, pues para él eran
imposibles de resolverse. Le escribió muy disgustado a Fermat, pero aunque éste
le dio más detalles en su respuesta, Frenicle de Bessy sintió que Fermat lo
estaba hostigando.
Sin embargo, Fermat pronto se involucró
en una controversia con un matemático de mayor talla que Frenicle de Bessy.
Después de que Beaugrand le enviara una copia de La Dioptrique de
Descartes, Fermat puso poca atención, ya que estaba en medio de una nutrida
correspondencia con Roberval y Etienne Pascal sobre métodos de integración, y
los estaba utilizando para hallar centros de gravedad. Mersenne le pidió que le
diera una opinión sobre La Dioptrique a lo cual Fermat
respondió describiéndola como
andar a tientas en las sombras.
Afirmó que Descartes no había deducido
correctamente la ley de la refracción puesto que estaba ya implícita en sus
hipótesis. Poco es decir que Descartes estaba disgustado. Descartes pronto
encontró una buena razón para sentirse aun más enojado, puesto que percibió en
la obra de Fermat sobre máximos, mínimos y tangentes una disminución de la
importancia de su propia obra La Géométrie, de la que Descartes se
sentía de lo más orgulloso y con la que trataba de mostrar lo que se podía
obtener a partir de su Discours de la méthode.
Descartes atacó el método de máximos,
mínimos y tangentes de Fermat. Roberval y Etienne Pascal se involucraron en la
disputa, y posteriormente también lo hizo Desargues, a quien Descartes pidió
que actuara como árbitro. Fermat probó que estaba en lo correcto y finalmente
Descartes acabó por admitirlo y escribió:
... al ver el último método que utiliza
para encontrar tangentes a líneas curvas, no puedo responder más que diciendo
que es muy bueno y que, si lo hubiese usted explicado de esta manera desde el
principio, no lo habría impugnado en lo más mínimo.
Pero esto no terminó con el asunto,
puesto que Descartes trató de dañar la reputación de Fermat. Por ejemplo,
aunque le escribió a Fermat elogiando su obra sobre la determinación de la
tangente a una cicloide (que es, en efecto, correcta), Descartes le escribió a
Mersenne afirmando que era incorrecta y diciendo que Fermat era incapaz como
matemático y como pensador. Descartes era importante y respetado y logró así
dañar severamente la reputación de Fermat.
Más que nada se le recuerda a Fermat
por su obra en teoría de números y, en particular, por el Último Teorema de
Fermat. Escribió en el margen de la traducción de Bachet de la Arithmetica de
Diofanto:
He descubierto una prueba
verdaderamente notable para la cual este margen es demasiado pequeño para
albergarla.
Estas notas marginales se dieron a
conocer cuando su hijo Samuel publicó una edición de la traducción de Bachet de
la Arithmetica de Diofanto con todo y las notas de su padre en
1670.
La correspondencia de Fermat con los
matemáticos de París se restableció en 1654, cuando Blaise Pascal, hijo de
Etienne Pascal, le escribió para pedirle la confirmación acerca de sus ideas
sobre probabilidad. Blaise Pascal sabía de Fermat por su padre, que había
muerto tres años antes, y estaba bien al tanto de las sobresalientes
capacidades matemáticas de Fermat. Su escasa correspondencia estableció la
teoría de las probabilidades y por ello son ahora considerados como
cofundadores de esta materia. Sin embargo, al sentir su aislamiento y todavía
queriendo adoptar su antiguo estilo de desafiar matemáticos, Fermat trató de
cambiar su tema de estudio de la probabilidad a la teoría de los números.
Pascal no tenía interés en eso, pero Fermat, sin darse cuenta de ello, le
escribió a Carcavi diciendo:
Me agrada haber tenido opiniones
convergentes con las de M. Pascal, pues siento una estimación infinita por su
genialidad... ustedes dos pueden encargarse de esa publicación, de la cual
apruebo que ustedes sean los editores, pueden aclarar o complementar lo que les
parezca demasiado conciso y relevarme de una carga que mis obligaciones impiden
que asuma yo.
Sin embargo, Pascal
ciertamente no iba a editar la obra de Fermat, así que después de este destello
de deseos de ver su obra publicada, Fermat abandonó la idea. Entonces continuó
con mayor ímpetu que antes con sus desafiantes problemas, y planteó como
insolubles dos problemas matemáticos a colegas franceses, ingleses, holandeses
y de toda Europa.
Sus problemas no llamaron mayormente la
atención, pues parecía que casi todos los matemáticos pensaban que la teoría de
los números no era un tema importante. Sin embargo, el segundo de estos dos
problemas; a saber, encontrar todas las soluciones de Nx2 +
1 = y2 para N que no sea un
cuadrado, fue resuelto por Wallis y Brouncker y desarrollaron fracciones
continuas en su solución.
Fermat planteó otros problemas; a
saber, que la suma de dos cubos no puede ser un cubo (un caso especial del
Último Teorema de Fermat que indicaría que a esa fecha Fermat se habría
percatado de que su prueba del caso general era incorrecta); que hay
exactamente dos soluciones enteras de x2 + 4
= y3; y que la ecuación x2 +
2 = y3 tiene sólo una solución entera. Planteó
problemas directamente a los ingleses. Nadie parecía darse cuenta de que Fermat
esperaba que sus problemas específicos llevarían a descubrir, como él lo
había hecho, resultados teóricos más profundos.
Por estas fechas uno de los estudiantes
de Descartes recolectaba su correspondencia para publicarla, y se dirigió a
Fermat para pedirle que lo asistiera con la correspondencia Fermat–Descartes.
Esto llevó a Fermat a mirar nuevamente los argumentos que había utilizado
veinte años atrás y recapacitó sobre sus objeciones a la óptica de Descartes.
En particular, había estado descontento con la descripción que daba Descartes
de la refracción de la luz, y ahora estableció un principio que de hecho
establece la ley de los senos para la refracción, que Snell y Descartes habían
propuesto. Sin embargo, Fermat la había deducido ahora de una propiedad
fundamental que él mismo propuso, a saber, que la luz siempre sigue la
trayectoria más rápida posible (braquistocrona). El principio de Fermat, ahora
una de las propiedades más básicas de la óptica, no encontró apoyo entre los matemáticos
de entonces.
En 1656 Fermat había comenzado a
intercambiar correspondencia con Huygens. Esto hizo crecer el interés de
Huygens en la probabilidad y la correspondencia fue pronto manipulada por
Fermat hacia temas de teoría de números. Este tema no fue del interés de
Huygens, pero Fermat trató insistentemente y en su Nuevo Recuento sobre
Descubrimientos en la Ciencia de los Números,enviado a Huygens a través de
Carcavi en 1659, le reveló más de sus métodos de lo que había revelado a otros.
Fermat describió su método de descenso
finito y dio un ejemplo de cómo utilizarlo para probar que todo número primo de
la forma 4k + 1 podía escribirse como suma de dos cuadrados. Ya que
si se supone que hubiese algún número de la forma 4k + 1 que no
puede ser escrito como suma de dos cuadrados, entonces hay un número más
pequeño nuevamente de la forma 4k + 1 que no se puede escribir como
suma de dos cuadrados. Continuando el argumento llevaría a una contradicción.
Lo que Fermat no pudo explicar en esta carta es cómo construir el número más
pequeño a partir del mayor. Se supone que Fermat sabía como efectuar este paso,
pero nuevamente su error de no divulgar el método hizo que los matemáticos
perdieran interés. No fue hasta que Euler se interesó en estos problemas que
los pasos faltantes se establecieron.
Fermat puede describirse como[13]:
Reservado y taciturno, no le gustaba
hablar de sí mismo y estaba poco dispuesto a revelar demasiado sobre su
pensamiento. ... Sus ideas por originales y novedosas que fueran, abarcaban una
gama de posibilidades limitadas por su época [1600-1650] y
su lugar [Francia].
Carl B. Boyer[14] dice:
El reconocimiento del significado de la
obra de Fermat en análisis fue tardío, en parte debido a que se apegaba a un
sistema de símbolos matemáticos diseñado por François Viète, notaciones que ya
Descartes en su Geométrie había declarado hacía mucho como obsoletas. La
desventaja impuesta por las notaciones impropias ocasionaron poco daño en el
campo favorito de estudio de Fermat, la teoría de números, pero aquí, desafortunadamente,
no encontró ningún socio de correspondencia que compartiese su entusiasmo.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Fibonacci, Leonardo da
Pisa. Nació en 1170 probablemente en Pisa (ahora Italia)
y murió en 1250 posiblemente también en Pisa. Leonardo Pisano es
mejor conocido por su sobrenombreFibonacci (figlio di Bonacci, es
decir, hijo de Bonacci). Fue hijo de Guilielmo y miembro de la familia Bonacci.
Fibonacci mismo utilizaba a veces el nombre Bigollo, que bien podría significar
bueno-para-nada o un viajero. No es claro si sus paisanos querían expresar con
este epíteto su desdén por un hombre que se ocupaba de cuestiones sin valor
práctico, o más bien significaba la palabra en el dialecto toscano un hombre
que solía viajar mucho, cosa que él, en efecto, hacía[15].
Fibonacci nació en Italia pero se educó
en el norte de África donde su padre, Guilielmo, ocupaba un cargo diplomático,
que consistía en representar a los mercaderes de la República de Pisa que
comerciaban con Bugia, ahora llamada Bejaia, un puerto mediterráneo en el
nordeste de Argelia. El pueblo se encuentra en la desembocadura del Wadi
Soummam cerca del Monte Gouraya y el Cabo Carbón. Fibonacci aprendió
matemáticas en Bugia y viajó profusamente con su padre, reconociendo las
enormes ventajas de los sistemas matemáticos utilizados en los países que
visitaban. Fibonacci escribe en su famoso libro Liber abaci (1202):
Cuando mi padre, quien había sido
nombrado por su país notario público en Bugia para trabajar para los mercaderes
pisanos que iban allí, ocupaba su cargo, me llamó aún siendo niño para ir con
él, y al tener yo un buen ojo para la inutilidad y la conveniencia futura,
quiso que me quedara y recibiera instrucción en la escuela de contaduría. Ahí,
cuando brillantemente me enseñaron el arte de los nueve símbolos de los indios,
el conocimiento de este arte muy pronto me complació más que cualquier otra
cosa y logré comprenderlo para todo aquello que era estudiado por este arte en
Egipto, Siria, Grecia, Sicilia y Provenza, en todas sus variantes.
Fibonacci dejó de viajar hacia el año
1200 cuando regresó a Pisa. Ahí escribió varios importantes textos que jugaron
un papel importante para revivir antiguas habilidades matemáticas e hizo
significativas contribuciones propias. Fibonacci vivió antes de que hubiera
imprenta, de modo que sus libros eran manuscritos y la única forma de obtener
la copia de uno era copiándolo a mano. De sus libros aún hay copias
de Liber abaci (1202), Practica geometriae (1220), Flos (1225)
y Liber quadratorum. Dado que relativamente pocas copias
manuscritas pudieron ser producidas, somos hoy afortunados de poder tener
acceso a lo que escribió. Sabemos, sin embargo, que escribió algunos otros
textos, que desafortunadamente están perdidos. Su libro sobre aritmética
comercial Di minor guisa se perdió, así como también su
comentario sobre el Libro X, Elementos, de Euclides, que contenía
un tratamiento de los números irracionales que Euclides había enfocado desde un
punto de vista geométrico.
Podría pensarse que en una época en la
que en Europa había poco interés en cuestiones intelectuales, Fibonacci habría
sido totalmente ignorado. Éste no era, sin embargo, el caso, y un amplio
interés en su trabajo sin duda alguna contribuyó fuertemente a su importancia.
Fibonacci fue contemporáneo de Jordanus, aunque aquél era un matemático mucho
más sofisticado y sus logros eran claramente reconocidos, aunque eran las aplicaciones
prácticas más que los teoremas abstractos las que lo hicieron famoso entre sus
contemporáneos.
El emperador del Sacro Imperio Romano
era Federico II. Había sido coronado Rey de Alemania en 1212 y después
coronado Sacro Emperador Romano por el Papa en la Basílica de San Pedro en Roma
en noviembre de 1220. Federico II apoyaba a Pisa en sus conflictos con Génova
en el mar y con Lucca y Florencia en tierra, y pasó los años hasta 1227
consolidando su poderío en Italia. El control de estado fue introducido en el
comercio y la manufactura, y se formaron servidores públicos en la Universidad
de Nápoles para supervisar estas actividades. Ésta fue fundada por
Federico en 1224 precisamente para este fin.
Federico pronto supo de la obra de
Fibonacci gracias a eruditos de su corte que mantenían correspondencia con
Fibonacci desde su regreso a Pisa alrededor de 1200. Entre estos sabios se
hallaba Michael Scotus, quien era astrólogo, Theodorus, el filósofo de la
corte, y Dominicus Hispanus, quien fue el que le sugirió a Federico que
conociese a Fibonacci, en ocasión de la reunión de la corte de Federico en Pisa
hacia 1225.
Johannes de Palermo, otro miembro de la
corte de Federico II presentó varios problemas y desafíos al gran matemático
Fibonacci. Tres de estos problemas fueron resueltos por Fibonacci y dio
soluciones en Flos que envió a Federico II. Más adelante
daremos algunos detalles de estos problemas.
De después de 1228 sólo se conoce un
documento que hace referencia a Fibonacci. Se trata de un decreto de la
República de Pisa en 1240 en el cual se otorga un salario a:
... el serio y erudito Maestro Leonardo
Bigollo ....
El salario se le dio a Fibonacci en
reconocimiento por los servicios prestados a la ciudad, como consejero sobre
asuntos de contabilidad y por sus enseñanzas a los ciudadanos.
Liber abaci, publicado en 1202
después del retorno de Fibonacci a Italia, fue dedicado a Scotus. El libro se
basaba en los conocimientos sobre la aritmética y el álgebra que Fibonacci
había acumulado durante sus viajes. El libro, que fue ampliamente copiado e
imitado, presentaba el sistema decimal posicional indo arábigo y el uso de los
numerales árabes en Europa. De hecho, aunque se trataba de un libro
principalmente destinado al uso de los numerales árabes, conocido como algoritmia,
también se estudiaron en esta obra ecuaciones lineales simultáneas.
Ciertamente, muchos de los problemas que Fibonacci considera en Liber
abaci eran semejantes a los que aparecían en fuentes árabes.
La segunda sección de Liber
abaci contiene una gran colección de problemas destinados a
comerciantes. Relacionan el precio de mercancías, cómo calcular las ganancias
en las transacciones, cómo convertirlas a las varias monedas en uso en las
tierras mediterráneas, así como problemas que se habían originado en China.
Un problema en la tercera sección
de Liber abaci condujo a la introducción de los números y de
la sucesión de Fibonacci, por los cuales se le recuerda a Fibonacci hoy en día:
Cierto hombre puso una pareja de
conejos en un lugar rodeado por pared por todas partes. ¿Qué tantas parejas de
conejos pueden producirse a partir de esa pareja en un año, si se supone que
cada mes cada pareja produce una nueva pareja que a partir del segundo mes se
vuelve fértil?
La sucesión resultante es 1, 1, 2, 3,
5, 8, 13, 21, 34, 55, ... (Fibonacci omitió el primer término en Liber
abaci). Esta sucesión, en la cual cada número es la suma de los dos números
precedentes, ha resultado muy fructífera y aparece en muy distintas áreas de
las matemáticas y la ciencia. El Fibonacci Quarterly es una
revista moderna dedicada a estudiar las matemáticas relacionadas con esta
sucesión.
Muchos otros problemas aparecen en esta
tercera sección, incluyendo éstos y muchos más:
Una araña trepa tantos pies por día
sobre un muro y se resbala para atrás un cierto tanto cada noche. ¿Cuántos días
le toma trepar todo el muro? Un galgo cuya velocidad crece aritméticamente
persigue una liebre cuya velocidad también crece aritméticamente. ¿Qué tanto
recorren antes de que el galgo atrape la liebre? Calcular cuánto dinero tendrán
dos personas después de que cierta cantidad cambia de manos y se da el
incremento o decremento proporcional.
También hay problemas que involucran
números perfectos, problemas que involucran el teorema chino del residuo y
problemas sobre la suma de series aritméticas o geométricas.
Fibonacci trata números tales como Ö10
en la cuarta sección, tanto con aproximaciones racionales como con
construcciones geométricas.
Una segunda edición de Liber
abaci fue producida por Fibonacci en 1228 con un prólogo, típico de
tantas segundas ediciones de libros, que dice:
... se ha agregado material nuevo [al libro] del
cual también se ha eliminado material superfluo...
Otro de los libros de Fibonacci
es Practica geometriae escrito en 1220 que lo dedica a
Dominicus Hispanus quien ya ha sido mencionado antes. Contiene una gran
colección de problemas geométricos distribuidos en ocho capítulos, con teoremas
basados en los Elementos de Euclides Sobre Divisiones. Además
de los teoremas geométricos con demostraciones precisas, el libro incluye
información para exploradores, incluyendo cómo calcular la altura de objetos
altos usando triángulos semejantes. El capítulo final presenta lo que Fibonacci
llamó sutilezas geométricas[16]:
Entre las que se incluye el cálculo de
los lados de un pentágono y de un decágono, a partir del diámetro de los
círculos inscrito y circunscrito; también se da el cálculo inverso, así como el
de los lados a partir de sus áreas. ...para completar la sección sobre
triángulos equiláteros, se inscriben un rectángulo y un cuadrado en tal
triángulo, y se calculan sus lados algebraicamente...
En Flos da Fibonacci
una aproximación precisa para la raíz de 10x + 2x2 + x3 =
20, uno de los problemas por cuya solución fue desafiado por Johannes de
Palermo. Este problema no fue inventado por Johannes de Palermo, sino que éste
lo obtuvo del libro de álgebra de Omar Khayyam, donde se resuelve por medio de
la intersección de un círculo y una hipérbola. Fibonacci prueba que la raíz de
la ecuación no es un entero, una fracción ni la raíz cuadrada de una fracción.
Luego abunda:
Y ya que no fue posible resolver esta
ecuación de ninguna otra manera, trabajé para reducir la solución a una
aproximación.
Sin explicar sus métodos, Fibonacci
después da la solución aproximada en notación sexagesimal como
1.22.7.42.33.4.40 (esto está escrito en base 60, por lo que es 1 + 22/60 + 7/602 + 42/603 +
...). Esto se convierte en el número decimal 1.3688081075 que es correcto hasta
nueve cifras decimales, un logro notable.
Liber quadratorum, escrito en 1225, es
la obra más impresionante de Fibonacci, aunque no sea la obra que lo hizo
famoso. El nombre significa libro de los cuadrados y versa sobre teoría de
números que, entre otras cosas, examina métodos para hallar ternas pitagóricas.
Fibonacci hace notar primeramente que los números cuadrados pueden construirse
como sumas de impares, esencialmente describiendo una construcción inductiva
que hace uso de la fórmula n2 + (2n+1) = (n+1)2.
Fibonacci escribe:
Pensé sobre el origen de todos los
números cuadrados y descubrí que surgen del ascenso regular de números impares.
Ya que la unidad es un cuadrado, y de ella se produce el primer cuadrado, a
saber, 1; sumando 3 a éste se obtiene el segundo cuadrado,
a saber, 4, cuya raíz es 2; si a esta suma se le suma
un tercer impar, a saber, 5, se obtiene el tercer cuadrado, a
saber, 9, cuya raíz es3; y así la sucesión y la serie de
números cuadrado siempre se obtiene a través de la suma normal de números
impares.
Para construir las ternas pitagóricas,
Fibonacci procede como sigue:
Así, cuando se desea hallar dos números
cuadrados cuya suma produzca un número cuadrado, tomo cualquier número cuadrado
impar como uno de los dos cuadrados, y encuentro el otro número cuadrado
sumando todos los números impares a partir de la unidad hasta el número
cuadrado impar, excluyéndolo. Por ejemplo, tomo 9 como uno de
los dos cuadrados mencionados; el cuadrado restante se obtendrá sumando todos
los impares anteriores a 9, a saber 1, 3, 5, 7, cuya
suma es 16, un número cuadrado que al sumarlo a 9 da 25,
un número cuadrado.
Fibonacci también prueba muchos
resultados interesantes sobre teoría de números tales como:
No existen valores x, y,
tales que x2 + y2 y x2 – y2 sean
ambos números cuadrados.
Y x4 - y4 no
puede ser un cuadrado.
Definió el concepto de congruum,
un número de la forma ab(a + b)(a – b),
si a + b es par, y 4 veces esto si a + b es
impar. Fibonacci probó que un congruum debe ser divisible
entre 24 y también probó que para x, c tales que
si x2 + c y x2 – c son
ambos cuadrados, entonces c es un congruum.
También probó que un cuadrado no puede ser un congruum.
Como se dice en su biografía[17]:
... el Liber quadratorum coloca a
Fibonacci como el que más ha contribuido a la teoría de números entre Diofanto
y Fermat.
La influencia de Fibonacci fue más
limitada de lo que podría haberse esperado y fuera de su papel en extender el
uso de los numerales indo arábigos y de su problema de los conejos, la
contribución de Fibonacci a las matemáticas ha sido muy ignorada. Como se
explica en otra biografía[18]:
La influencia directa la ejercieron
solamente las porciones del Liber abaci y de la Practica que sirvió para
introducir los numerales y los métodos indo arábigos y contribuyó a dominar los
problemas de la vida diaria. Aquí se convirtió Fibonacci en el maestro de los
amos del cálculo y de los exploradores, como se lee en la “Summa” de Luca
Pacioli... Fibonacci también fue el maestro de los ‘Causistas’, que tomaron su
nombre de la palabra ‘causa’, que se usó por vez primera en el occidente por
Fibonacci en lugar de res o radix. Su designación alfabética para el número
general o coeficiente fue mejorada hasta Viète ...
La obra de Fibonacci en teoría de
números fue casi totalmente ignorada y virtualmente desconocida durante la edad
media. Trescientos años después vemos aparecer sus mismos resultados en la obra
de Maurolico.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Freedman, Michael
Hartley. Nació el 21 de
abril de 1951 en Los Ángeles, California. Entró a la Universidad de
California en Berkeley en 1968 y continuó sus estudios en la Universidad de
Princeton en 1969. Obtuvo su doctorado en Princeton en 1973 con una tesis
titulada Codimension-Two Surgery, escrita bajo la supervisión
de William Browder.
Después de doctorarse, Freedman obtuvo
una posición en el Departamento de Matemáticas de la Universidad de California
en Berkeley. Conservó este puesto de 1973 a 1975 cuando se hizo miembro del
Instituto para Estudios Avanzados de Princeton. En 1976 se convirtió en
profesor asistente en el Departamento de Matemáticas en la Universidad de
California en San Diego.
Freedman fue promovido a profesor
asociado en San Diego en 1979. Pasó el año académico 1980/81 en el Instituto
para Estudios Avanzados de Princeton y regresó a la Universidad de California
en San Diego, donde fue promovido a profesor titular en 1982. Mantiene este
puesto al alimón con la Cátedra Charles Lee Powell de Matemáticas que se le
otorgó en 1985.
Freedman obtuvo la Medalla Fields en
1986 por su obra sobre la conjetura de Poincaré. La conjetura de Poincaré, uno
de los más famosos problemas de matemáticas del siglo veinte afirma que una
variedad tridimensional cerrada simplemente conexa es una esfera
tridimensional. La conjetura de Poincaré en dimensiones superiores afirma que
toda variedad cerrada n-dimensional del tipo de homotopía de la
esfera n-dimensional debe ser la esfera n-dimensional.
Cuando n = 3 esta afirmación es equivalente a la conjetura de
Poincaré. Smale probó la conjetura en 1961 para dimensionesn al
menos 5. Freedman probó la conjetura para n = 4 en 1982, pero
la conjetura original sigue abierta.
Milnor, al describir la obra de
Freedman que lo llevó a obtener la Medalla Fields en el Congreso Internacional
de Matemáticos en Berkeley en 1986, dijo:
Michael Freedman no sólo probó la
hipótesis de Poincaré para variedades topológicas 4-dimensionales, y
así caracterizó la esfera S4, sino que nos ha proporcionado
teoremas de clasificación fáciles de formular y usar, pero difíciles de
probarse, para variedades 4-dimensionales mucho más generales. La
naturaleza sencilla de sus resultados debe contrastarse con la extrema
dificultad que se sabe ocurre en el estudio de variedades diferenciables y
lineales por pedazos 4-dimensionales. ... La prueba de Freedman de 1982 de
la hipótesis de Poincaré 4-dimensional fue un extraordinario “tour
de force”. Sus métodos fueron tan precisos que realmente proporcionan una
clasificación completa de todas las variedades topológicas simplemente
conexas 4-dimensionales, dando muchos ejemplos no conocidos antes
de tales variedades, y muchos homeomorfismos no conocidos antes entre
variedades conocidas.
Freedman ha recibido muchos honores por
su obra. Fue Científico del Año de California en 1984 y, en el mismo año, fue
designado miembro de la Fundación MacArthur y fue nombrado académico de
la National Academy of Sciences. En 1985 también fue nombrado
miembro de la American Academy of Arts and Sciences. Además de
recibir la Medalla Fields en 1986, también recibió el Premio Veblen de la American
Mathematical Society ese año. Al otorgarle el Veblen se dijo[19]:
Después del descubrimiento a principios
de los sesenta de una prueba de la conjetura de Poincaré y otras propiedades de
variedades simplemente conexas de dimensión mayor que cuatro, uno de los más
grandes problemas abiertos, además de la conjetura de Poincaré en dimensión
tres, fue la clasificación de las variedades de dimensión cuatro, cerradas,
simplemente conexas. En su artículo, “The topology of four-dimensional
manifolds”, publicado en el Journal of Differential Geometry (1982), Freedman
resolvió este problema y, en particular, la conjetura de Poincaré de dimensión
cuatro. La innovación más importante fue la solución del problema simplemente
conexo de cirugía, probando una condición homotópica sugerida por Casson para
encajar una 2-asa, es decir, un disco engrosado en una variedad de dimensión
cuatro con frontera.
En su respuesta[20], Freedman agradeció a sus maestros
(quienes, dijo, incluyen a sus estudiantes) y también dio algunas visiones
fascinantes de las matemáticas:
Mi interés primario en la geometría es
por la luz que arroja sobre la topología de las variedades. Aquí parece
importante estar abierto a todo el espectro de la geometría, desde la formal,
hasta la concreta. Por espectro, me refiero a las diferentes formas en las que
podemos pensar en las estructuras matemáticas. En un extremo, la intuición
sobre problemas surge casi enteramente de imágenes mentales. En el otro
extremo, la carga geométrica es transformada en pensamiento simbólico y
algebraico. Por supuesto, este extremo es sólo un campo intermedio desde el
punto de vista algebraico, que está preparado para ir mucho más allá en la
dirección de las operaciones formales, y abandonar totalmente la intuición
geométrica.
En la misma respuesta Freedman habla también
de la influencia que pueden tener las matemáticas sobre el mundo y la forma en
la que los matemáticos deberían expresar sus ideas:
En el siglo diecinueve hubo un
movimiento, del cual Steiner fue uno de los principales exponentes, para
mantener pura la geometría y salvaguardarla de la depredación del álgebra. Hoy
en día creo que sentimos que en gran parte el poder de las matemáticas viene de
combinar enfoques desde ramas de las matemáticas bastante distantes. La
matemática no es tanto una colección de temas diferentes, sino, más bien, una
manera de pensar. Como tal, puede aplicarse a cualquier rama del conocimiento.
Quiero aplaudir los esfuerzos que ahora hacen los matemáticos de publicar ideas
sobre educación, energía, economía, defensa y paz mundial. La experiencia
dentro de las matemáticas muestra que no es necesario ser una “chucha cuerera”
en un área para poder hacer una contribución. Fuera de las matemáticas, la
situación no es tan clara, pero no puedo dejar de sentir que ahí también es un
error dejar cuestiones importantes totalmente a los expertos.
En junio de 1987 Freedman obtuvo
la National Medal of Science en la Casa Blanca de manos del
Presidente Ronald Reagan. El año siguiente recibió el premio Humboldt y en 1994
el Guggenheim Fellowship Award.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Klein, Felix
Christian.Nació el 25 de
abril de 1849 en Düsseldorf, Prusia, y murió el 22 de junio de 1925, en
Göttingen, Alemania. Es mejor conocido por su obra sobre geometría no euclidiana,
sobre las conexiones entre geometría y teoría de grupos y por sus resultados en
teoría de funciones.
Klein asistió al Gymnasium (bachillerato)
en Düsseldorf. Después de graduarse, entró a la Universidad de Bonn y estudió
matemáticas y física entre 1865 y 1866. Comenzó su carrera con la intención de
convertirse en físico. Mientras estudiaba en la Universidad de Bonn, obtuvo el
puesto de asistente de laboratorio de Plücker en 1866. Plücker ocupaba una
cátedra de matemáticas y física experimental en Bonn, pero cuando Klein se
convirtió en su asistente, los intereses de Plücker se habían enraizado
firmemente en la geometría. Klein obtuvo su doctorado en 1868 en la Universidad
de Bonn bajo la supervisión de Plücker, con una tesis Sobre la
transformación a una forma canónica de la ecuación general de
segundo grado entre coordenadas lineales, que tratacuestiones de
geometría lineal y aplicaciones a la mecánica. En su disertación clasificó
complejos lineales de segundo grado usando la teoría de Weierstrass de
divisores elementales.
Sin embargo, en el año en el que Klein
recibió su doctorado, Plücker falleció dejando incompleta su obra monumental
sobre los fundamentos de la geometría lineal. Klein era la persona obvia para
completar la segunda parte de la Nueva geometría del espacio de
Plücker y su trabajo lo llevó a familiarizarse con Clebsch. Éste se había
mudado a Göttingen en 1868 y durante 1869, Klein hizo visitas a Berlín, París y
Göttingen. En julio de 1870 Klein estaba en París cuando Bismarck, el Canciller
Prusiano, publicó un mensaje que enfureció al gobierno francés. Francia le
declaró la guerra a Prusia el 19 de julio y Klein sintió que no podía
permanecer en París y regresó. Entonces, durante un pequeño lapso, cumplió con
el servicio militar como asistente médico antes de ser nombrado docente en
Göttingen a principios de 1871.
Klein fue posteriormente designado
profesor en Erlangen, en Baviera, en el sur de Alemania, en 1872. Recibió apoyo
decisivo de Clebsch, quien consideraba que muy probablemente se convertiría en
el principal matemático de sus tiempos, y así Klein ocupó una cátedra a su
tierna edad de 23 años. Sin embargo, Klein no formó una escuela en Erlangen
donde sólo había pocos estudiantes, de modo que se sintió complacido cuando le
ofrecieron una cátedra en la Escuela Superior Técnica de Munich en 1875. Allí
él y su colega Brill impartían cursos avanzados a un gran número de excelentes
estudiantes y el gran talento de Klein como maestro alcanzó su máxima
expresión. Entre los estudiantes que tuvo Klein en Munich estaban Hurwitz, von
Dyck, Rohn, Runge, Planck, Bianchi y Ricci-Curbastro. En ese año se casó con
Anne Hegel, la nieta del filósofo Georg Wilhelm Friedrich Hegel.
Después de cinco años en la Escuela
Superior Técnica de Munich, Klein obtuvo una cátedra de geometría en Leipzig.
Ahí tuvo como colegas a muchos talentosos jóvenes docentes, incluyendo a von
Dyck, Rohn, Study y Engel. Los años de 1880 a 1886 que Klein pasó en Leipzig
fueron fundamentales en muchos aspectos para cambiar su vida. Como escribe D.
E. Rowe[21]:
Leipzig parecía ser un soberbio bastión
para construir el tipo de escuela que tenía en mente: una escuela fuertemente
basada en la abundante riqueza ofrecida por el enfoque geométrico ofrecido por
Riemann para la teoría de funciones. Pero eventos imprevistos y su siempre
frágil salud conspiraron en contra de sus planes. .. [En él había] dos
almas... una que anhelaba la vida académica tranquila, la otra que deseaba una
vida activa de editor, maestro y organizador de actividades científicas. ...
Fue durante el otoño de 1882 que el primero de estos dos
mundos lo aplastó ... su salud se colapsó completamente y durante los
años 1883 y 1884 sufrió una depresión.
Habiendo casi acabado su carrera como
investigador en matemáticas, en 1886 aceptó Klein una cátedra en la Universidad
de Göttingen, donde enseñó hasta su retiro en 1913, pero entonces buscó volver
a convertir a Göttingen en el centro de investigación en matemáticas más
importante del mundo. Su propio papel como líder de la escuela de geometría de
Leipzig nunca se transfirió a Göttingen. Allí impartió una gran variedad de
cursos, principalmente sobre la interacción de las matemáticas con la física,
tales como mecánica y teoría del potencial.
Klein estableció un centro de
investigación en Göttingen que sirvió de modelo para los mejores centros de
investigación en matemáticas del mundo. Introdujo reuniones semanales de
discusión, una sala de lectura con una biblioteca de matemáticas. Klein trajo a
Hilbert de Königsberg para integrarlo a su equipo de investigación en Göttingen
en 1895.
La fama de la revista Mathematische
Annalen se basa en las habilidades matemáticas y administrativas de Klein.
La revista había sido fundada originalmente por Clebsch, pero sólo bajo la
administración de Klein pudo rivalizar con el Crelle Journal y
después rebasarlo en importancia. En cierto sentido, estas revistas
representaban a grupos rivales: la escuela de matemáticas de Berlín que apoyaba
el Crelle Journal y la de los seguidores de Clebsch que
apoyaba los Mathematischen Annalen. Klein estableció un
pequeño equipo de editores que se reunían regularmente y tomaban decisiones
democráticas. La revista se especializaba en análisis complejo, geometría
algebraica y teoría de invariantes. También proporcionaba una importante opción
para el análisis real y la recién creada área de teoría de grupos.
Klein se retiró debido a su delicado
estado de salud en 1913. Sin embargo, continuó enseñando matemáticas en su casa
durante los años de la Gran Guerra.
Es un poco difícil de entender el
significado de las contribuciones de Klein en la geometría. Esto no es por que
nos resulten extrañas hoy en día, más bien al revés, se han convertido en una
parte tan íntima de nuestro pensamiento matemático actual, que resulta difícil
percatarse de lo novedosos que eran sus resultados, así como del hecho de que
no eran aceptados universalmente por todos sus contemporáneos.
Los primeros descubrimientos
matemáticos importantes de Klein los hizo en 1870 en colaboración con Lie.
Descubrieron propiedades fundamentales de las rectas asintóticas de la
superficie de Kummer. En colaboración posterior con Lie trabajó en una
investigación sobre W-curvas, que son curvas invariantes bajo un grupo de
transformaciones proyectivas. De hecho, Lie jugó un papel importante en el
desarrollo de Klein, al introducirlo al concepto de grupo, que jugó un papel
central en su trabajo posterior. Es justo añadir que Camille Jordan también
tuvo parte importante en instruir a Klein acerca de los grupos.
Durante su tiempo en Göttingen en 1871,
Klein hizo descubrimientos fundamentales sobre la geometría. Publicó dos
artículos Sobre la llamada geometría no euclidiana, en los que
prueba que es posible considerar la geometría euclidiana y la no euclidiana
como casos especiales de una superficie proyectiva con una sección cónica
específica adjunta. Esto tiene el notable corolario de que la geometría no
euclidiana es consistente si y sólo si la geometría euclidiana es consistente.
El hecho de que la geometría no euclidiana fuera a la sazón un tema todavía muy
controvertido desapareció con ello. Su status quedó desde
entonces en un nivel idéntico al de la geometría euclidiana. Cayley nunca
aceptó las ideas de Klein creyendo que sus argumentos eran circulares.
La síntesis de la geometría de Klein
como el estudio de las propiedades de un espacio que son invariantes bajo un
cierto grupo de transformaciones, conocida como el Erlanger Programm[22](1872), influyó profundamente en el
desarrollo matemático. Este programa fue escrito en ocasión de la exposición
inaugural de Klein al ser designado profesor en Erlangen en 1872, aunque no fue
realmente un discurso el que dio en esa ocasión. El Programa de Erlangen
proporcionó un enfoque unificado de la geometría que ahora constituye la visión
estándar aceptada.
Las transformaciones juegan un papel
central en las matemáticas modernas y Klein mostró cómo las propiedades
esenciales de una geometría dada pueden representarse por el grupo de
transformaciones que conservan esas propiedades. De este modo, el Programa de
Erlangen definió la geometría de manera que incluyese tanto la euclidiana como
la no euclidiana.
El propio Klein veía su obra sobre
teoría de funciones como su principal contribución a las matemáticas. W. Burau
y B. Schoenberg escriben[23]:
Klein consideraba su obra sobre teoría
de funciones como la cumbre de su trabajo en matemáticas. Le debió parte de
sus grandes éxitos a su desarrollo de las ideas de Riemann y a la íntima
alianza que forjó entre éstas ideas y la concepción de la teoría de
invariantes, de la teoría de números y el álgebra, de la teoría de grupos y de
la geometría multidimensional y la teoría de ecuaciones diferenciales,
especialmente en sus propios campos: funciones modulares elípticas y funciones
automorfas.
Klein consideró ecuaciones de grado
mayor que 4 y se interesó particularmente en utilizar métodos trascendentes
para resolver la ecuación general de quinto grado. Después de trabajar sobre
métodos debidos a Hermite y Kronecker, produciendo resultados similares a los
de Brioschi, continuó para resolver completamente el problema usando el grupo
del icosaedro. Este trabajo lo llevó a considerar funciones modulares elípticas
que estudió en una serie de artículos.
Desarrolló una teoría de funciones
automorfas, y conectó resultados algebraicos y geométricos en su importante
libro de 1884 sobre el icosaedro. Sin embargo, Poincaré comenzó a publicar un
esbozo de su teoría de funciones en automorfas en 1881 y esto los llevó a una
competencia entre ambos[24]:
Klein empezó a escribirse con Poincaré
y pronto surgió una amistosa rivalidad pues ambos buscaban formular y probar un
gran teorema de uniformización que sirviese como piedra angular de su teoría.
Trabajando bajo gran estrés, Klein tuvo éxito al formular tal teorema y esbozar
una estrategia para probarlo.
Sin embargo, fue durante este trabajo
que la salud de Klein se quebrantó, como ya mencionamos antes. Junto con Robert
Fricke, quien visitó Leipzig en 1884, Klein escribió un importante clásico de
cuatro volúmenes sobre funciones modulares automorfas y elípticas producido
durante los siguientes 20 años.
Debemos hacer mención también de la
botella de Klein, una superficie cerrada de un solo lado bautizada según su
descubridor.
En la década de 1890 Klein se interesó
en la física matemática, aunque a lo largo de toda su carrera mostró por su
actitud estar siempre cercano a esta área. De acuerdo con su interés escribió
un trabajo importante sobre el giróstato con A. Sommerfeld.
Posteriormente en su carrera, Klein se
interesó por la enseñanza escolar. W. Burau y B. Schoenberg escriben[25]:
A partir de 1900 comenzó
a interesarse vívidamente por la instrucción matemática en niveles previos al
universitario, mientras continuaba con sus funciones académicas. Se tornó así
en un precursor de la modernización de la instrucción matemática en Alemania;
en 1905 jugó un papel decisivo al formular los “Meraner
Lehrplan-entwürfe” (diseños de programas de estudios). El cambio esencial
que recomendó fue la introducción en las escuelas secundarias de rudimentos de
cálculo diferencial e integral y el concepto de función.
Klein resultó electo presidente de la
Comisión Internacional sobre Instrucción Matemática en el Congreso
Internacional de Matemáticos en Roma en 1908. Bajo su guía, la rama alemana de
la Comisión publicó muchos volúmenes sobre la enseñanza de las matemáticas en todos
los niveles.
Otro proyecto en el que trabajó hacia
la vuelta del siglo fue la Enzyklopädie der Mathematischen
Wissenschaften (Enciclopedia de las Ciencias Matemáticas). Tomó
parte activa en este proyecto, editando con K. Müller la sección de mecánica en
cuatro volúmenes.
Klein fue elegido miembro de la Real
Sociedad de Gran Bretaña en 1885 y recibió la Medalla Copley de la Sociedad en
1912.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Kronecker,
Leopold. Nació el 7 de
diciembre de 1823 en Liegnitz, Prusia (ahora Legnica, Polonia), y falleció el
29 de diciembre de 1891 en Berlín, Alemania. Los padres de Leopold
tenían una situación económica holgada; su padre, Isidor Kronecker, fue un
exitoso hombre de negocios y su madre, Johanna Prausnitzer, también provenía de
una familia acomodada. La familia era judía, religión que Kronecker mantuvo
hasta un año antes de su muerte, cuando se convirtió al Cristianismo. Los
padres de Kronecker emplearon tutores privados para educarlo hasta el momento
en que ingresó al Gymnasium (bachillerato) en Liegnitz. Sus
tutores sentaron bases muy sólidas en su educación.
Kronecker aprendió matemáticas en
el Gymnasium de Liegnitz con Kummer y fue gracias a Kummer que
Kronecker se interesó en las matemáticas. Kummer reconoció inmediatamente el
talento de Kronecker para las matemáticas y lo condujo bastante más allá de lo
que se esperaba en la escuela, animándolo a encaminarse a la investigación. A
pesar de su educación judía, Kronecker recibió instrucción religiosa evangélica
en el Gymnasium, lo que mostró una actitud muy abierta por parte de
sus padres en cuestiones religiosas.
Kronecker ingresó como estudiante a la
Universidad de Berlín en 1841 donde estudió con Dirichlet y Steiner. No se
restringió a estudiar matemáticas, sino que también estudió materias como
astronomía, meteorología y química. Le interesaba particularmente la filosofía
para estudiar las obras filosóficas de Descartes, Leibniz, Kant, Spinoza y
Hegel. Después de pasar el verano de 1843 en la Universidad de Bonn, a donde
fue más por su interés en la astronomía que en las matemáticas, visitó la
Universidad de Breslau durante el semestre de invierno de 1843-44. La razón por
la que fue a Breslau fue ciertamente por su interés en las matemáticas pues deseaba
volver a estudiar con su viejo maestro Kummer, que había obtenido una cátedra
en Breslau en 1842.
Kronecker pasó un año en Breslau antes
de regresar a Berlín para el semestre de invierno de 1844-45. De vuelta en
Berlín trabajó en su tesis doctoral sobre teoría algebraica de números bajo la
supervisión de Dirichlet. La tesis, Sobre unidades complejas fue
presentada el 30 de julio de 1845 e hizo el examen el 14 de agosto. Dirichlet
comentó la tesis diciendo que en ella Kronecker mostró:
... penetración poco usual, gran
asiduidad y un conocimiento exacto del estado actual de las matemáticas
superiores.
Puede resultar una sorpresa para muchos
estudiantes de doctorado saber que Kronecker fue examinado oralmente sobre una
amplia variedad de temas que incluyeron teoría de probabilidad aplicada a
observaciones astronómicas, teoría de integrales definidas, series y ecuaciones
diferenciales, así como sobre los griegos y la historia de la filosofía.
Jacobi tenía problemas de salud que lo
obligaron a abandonar Königsberg, donde ocupaba una cátedra, y a regresar a
Berlín. Eisenstein, cuya salud también era frágil, enseñaba en Berlín por esos
días y Kronecker acabó conociéndolos muy bien a ambos. La dirección hacia la
que más tarde se encaminaron los intereses matemáticos de Kronecker tuvo mucho
que ver con la influencia de Jacobi y Eisenstein en aquella época. Sin embargo,
justamente cuando parecía que se embarcaría en una carrera académica, Kronecker
abandonó Berlín para ocuparse de asuntos familiares. Ayudó a administrar el
negocio bancario del hermano de su madre y, en 1848, se casó con la hija de su
tío, Fanny Prausnitzer. También administraba una propiedad de la familia, pero
aun así encontraba tiempo para continuar trabajando en matemáticas, aunque sólo
lo hacía para su propio solaz.
Ciertamente Kronecker no necesitaba un
empleo remunerado, puesto que ahora era un hombre rico. Su gozo por las
matemáticas era, sin embargo, tal que, cuando cambiaron las circunstancias en
1855 y ya no tuvo que vivir en la finca fuera de Liegnitz, regresó a Berlín. No
deseaba un puesto universitario, sino más bien tomar parte en la vida
matemática de la universidad y emprender investigación interactuando con los
otros matemáticos.
En 1855 Kummer llegó a Berlín a ocupar
una plaza vacante que quedó cuando Dirichlet se fue a Göttingen. Borchardt
había enseñado en Berlín desde 1848 y, hacia finales de 1855, se hizo cargo
como editor del Crelle Journal al fallecer Crelle. En 1856
Weierstrass llegó a Berlín, así que a un año del regreso de Kronecker a Berlín,
el notable equipo formado por Kummer, Borchardt, Weierstrass y Kronecker estaba
ubicado en Berlín.
Por supuesto, al no contar Kronecker en
esas fechas con una posición universitaria, no enseñaba, pero estaba
notablemente activo en investigación, y publicaba un gran número de artículos,
uno tras otro. Éstos versaban sobre teoría de números, funciones elípticas y
álgebra, pero, de manera más importante, exploraba las conexiones entre estos
temas. Kummer propuso a Kronecker para ingresar a la Academia de Berlín en
1860, y la propuesta fue secundada por Borchardt y Weierstrass. El 23 de enero
de 1861 Kronecker resultó electo miembro de la Academia lo que le atrajo
sorprendentes beneficios.
Los miembros de la Academia de Berlín
tenían derecho de enseñar en la Universidad de Berlín. Aunque Kronecker no
estaba empleado en la Universidad, ni en ninguna otra organización para esos
asuntos, Kummer sugirió que Kronecker ejerciera su derecho de enseñar en la
Universidad, cosa que hizo a partir de octubre de 1862. Los temas sobre los que
enseñaba estaban muy relacionados con su investigación: teoría de números,
teoría de ecuaciones, teoría de determinantes y teoría de integrales. En sus
clases[26]:
Intentaba simplificar y refinar las
teorías existentes y presentarlas desde nuevas perspectivas.
Para los mejores estudiantes, sus
clases eran exigentes y estimulantes. Sin embargo, no era un maestro muy
popular con los estudiantes medianos[27]:
Kronecker no atraía gran número de
estudiantes. Sólo unos cuantos de sus oyentes eran capaces de seguir los altos
vuelos de su pensamiento, y sólo unos cuantos perseveraban hasta el final del
semestre.
Berlín le resultaba atractivo a
Kronecker, tanto que cuando le ofrecieron una cátedra de matemáticas en
Göttingen en 1868, la declinó. Aceptaba honores tales como su elección como
miembro de la Academia de París ese año y por muchos años disfrutó de buenas
relaciones con sus colegas en Berlín y en otras partes. Para poder entender por
qué sus relaciones empezaron a deteriorarse en la década de 1870 necesitamos
examinar con más detalle las contribuciones matemáticas de Kronecker.
Ya hemos indicado que las principales
contribuciones de Kronecker fueron en teoría de ecuaciones y en álgebra
superior, con sus contribuciones más importantes en funciones elípticas, la
teoría de ecuaciones algebraicas y la teoría algebraica de números. Sin
embargo, los temas que estudiaba estaban restringidos por el hecho de que él
creía en la reducción de todas las matemáticas a argumentos que involucran
solamente a los enteros y a un número finito de pasos. Kronecker es bien conocido
por su máxima:
Dios creo los números naturales, todo
lo demás es obra del hombre.
Kronecker creía que las matemáticas
deberían tratar solamente con números finitos y con un número finito de
operaciones. Él fue el primero en dudar del significado de las pruebas de
existencia no constructivas. Parece que desde principios de la década de 1870,
Kronecker se oponía al uso de los números irracionales, de los límites
superiores e inferiores y del teorema de Bolzano-Weierstrass, debido a su
naturaleza no constructiva. Otra consecuencia de su filosofía de las
matemáticas fue que para Kronecker los números trascendentes no podían existir.
En 1870 Heine publicó un artículo
llamado Sobre series trigonométricas en el Crelle
Journal, pero Kronecker trató de persuadir a Heine de retirar el
artículo. Otra vez, en 1877, Kronecker trató de evitar la publicación de la
obra de Cantor en el Crelle Journal, no porque tuviese
sentimientos personales contra Cantor (lo cual ha sido sugerido por algunos de
los biógrafos de Cantor) sino más bien porque Kronecker creía que el artículo
de Cantor no tenía sentido, ya que probaba resultados sobre objetos matemáticos
que según Kronecker no existían. Kronecker estaba en el consejo editorial
del Crelle Journal, por lo cual ejercía una influencia
particularmente fuerte en lo que se publicaba en esa revista. Después de la
muerte de Borchardt en 1880, Kronecker asumió el control del Crelle
Journal como editor y su influencia sobre qué artículos serían
publicados creció.
El seminario matemático en Berlín había
sido fundado conjuntamente en 1861 por Kummer y Weierstrass y, al retirarse
Kummer en 1883, Kronecker se convirtió en codirector del seminario. Esto
incrementó la influencia de Kronecker en Berlín. La fama internacional de
Kronecker se difundió también y fue honrado con su elección como miembro
correspondiente de la Real Sociedad de Londres el 31 de enero de 1884. También
fue una figura muy influyente dentro de las matemáticas alemanas[28]:
Estableció comunicación con otros
científicos extranjeros en numerosos viajes fuera de Alemania y al extenderles
la hospitalidad de su casa de Berlín. Por esta razón, su consejo era solicitado
frecuentemente en relación con ocupar plazas de profesor de matemáticas, tanto
en Alemania como en el extranjero; sus recomendaciones fueron posiblemente tan
importantes como las de su dilecto amigo Weierstrass.
Aunque la visión de Kronecker sobre las
matemáticas era bien conocida para sus colegas a lo largo de las décadas de
1870 y 1880, no fue hasta 1886 que hizo públicos estos puntos de vista. En ese
año, argumentó en contra de la teoría de los números irracionales usada por
Dedekind, Cantor y Heine, dando las razones de su oposición:
... la introducción de varios conceptos
con la ayuda de los cuales se ha intentado frecuentemente en últimas fechas
(pero primeramente por Heine) concebir y establecer los “irracionales” en
general. Incluso el concepto de serie infinita, por ejemplo una serie que crece
de acuerdo con potencias definidas de sus variables, es, en mi opinión
solamente aceptable con la reserva de que en todo caso especial, sobre la base
de las leyes aritméticas para construir términos (o coeficientes),...
se debe probar que se cumplen ciertas suposiciones que sean aplicables a las
series como expresiones finitas, y que por tanto hacen realmente innecesaria la
extensión más allá del concepto de una serie finita.
Lindemann probó que π es trascendente
en 1882, y en una conferencia dictada en 1886, Kronecker felicitó a Lindemann
por su bella prueba pero, afirmó, que no demostraba nada, ya que los números
trascendentes no existían. Así Kronecker fue consistente en sus argumentos y
sus convicciones, pero muchos matemáticos, orgullosos de sus resultados
obtenidos con dificultad, sintieron que Kronecker estaba tratando de cambiar el
curso de las matemáticas y eliminar sus líneas de investigación de futuros
desarrollos. Kronecker explicó su programa basado en estudiar sólo objetos matemáticos
después de un número finito de operaciones a partir de los enteros en Über
den Zahlbegriff (Sobre el concepto de número) en 1887.
Otra característica de la personalidad
de Kronecker era su tendencia a enemistarse con los que no estaba de acuerdo
matemáticamente. Por supuesto, dada su creencia de que sólo existían objetos
matemáticos finitamente construibles, se oponía tajantemente a la forma de
Cantor de desarrollar ideas en teoría de conjuntos. No sólo las matemáticas de
Dedekind, Heine y Cantor eran inaceptables para este modo de pensar, sino que
también Weierstrass llegó a creer que Kronecker estaba tratando de convencer a
la siguiente generación de matemáticos que la obra de Weierstrass en análisis
era inservible.
Kronecker no tuvo puesto formal en
Berlín hasta que Kummer se retiró en 1883 cuando se le otorgó esa cátedra. Pero
para 1888 Weierstrass sintió que ya no podría seguir trabajando con Kronecker
en Berlín y decidió irse a Suiza, pero entonces, al darse cuenta de que
Kronecker estaría en una fuerte posición para influir en la selección de su
sucesor, decidió quedarse en Berlín.
Kronecker era de muy baja estatura y
extremadamente consciente de su tamaño. Un ejemplo de cómo reaccionaba
Kronecker ocurrió en 1885 cuando Schwarz le envió un saludo que incluía la
frase:
Quien no honra al Más Pequeño, no es
digno del Más Grande.
Aquí Schwarz se mofaba del pequeño
Kronecker y del grande Weierstrass. Sin embargo, Kronecker no vio el lado
divertido del comentario, y nunca volvió a tener nada que ver con Schwarz
(quien era estudiante de Weierstrass y yerno de Kummer). Sin embargo, otros
mostraban más tacto y, por ejemplo, Helmholtz, quien era profesor en Berlín
desde 1871, se las arregló para mantenerse en buenos términos con Kronecker.
La Sociedad Matemática Alemana se
estableció en 1890 y su primera reunión se organizó en Halle en septiembre de
1891. No obstante el amargo antagonismo entre Cantor y Kronecker, Cantor invitó
a Kronecker a dar una conferencia en esta primera reunión como una señal de
respeto para una de los mayores y más eminentes figuras en las matemáticas
alemanas. Sin embargo, Kronecker nunca habló en la reunión, pues su esposa se
lastimó seriamente en un accidente escalando una montaña durante el verano y
falleció el 23 de agosto de 1891. Kronecker sólo sobrevivió a su esposa por
unos cuantos meses y falleció en diciembre de 1891.
No deberíamos pensar que la visión de
Kronecker de las matemáticas fuera totalmente excéntrica. Aunque es cierto que
la mayor parte de los matemáticos de su época no coincidían con su visión, y en
realidad la mayoría de los matemáticos hoy día tampoco lo harían, esta visión
no fue desdeñada. Las ideas de Kronecker fueron desarrolladas aún más por
Poincaré y Brouwer, quienes pusieron especial énfasis sobre la intuición. El
intuicionismo pone acento en el hecho de que las matemáticas tienen prioridad
sobre la lógica, los objetos de las matemáticas se construyen y se operan en la
mente por el matemático, y es imposible definir las propiedades de los objetos
matemáticos solamente estableciendo un cierto número de axiomas.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Mandelbrot, Benoit B. Nació el 20 de
noviembre de 1924 en Varsovia, Polonia. Por mucho, Mandelbrot ha sido el
responsable del actual interés por la geometría fractal. Mostró cómo los
fractales pueden aparecer en muchos ámbitos diferentes, tanto en matemáticas
como en otros aspectos de la naturaleza.
Mandelbrot nació en el seno de una
familia con mucha tradición académica. Sin embargo, su padre se ganaba la vida
comprando y vendiendo ropa, mientras que su madre era médica. Cuando niño,
Mandelbrot conoció las matemáticas gracias a sus dos tíos.
La familia de Mandelbrot emigró a
Francia en 1936 y su tío Szolem Mandelbrojt, quien era profesor de matemáticas
en el Collège de France y sucesor de Hadamard en esta posición, se
responsabilizó por su educación. De hecho, la influencia de Szolem Mandelbrojt
fue a la vez positiva y negativa, puesto que era un gran admirador de Hardy y
de la filosofía de las matemáticas de Hardy. Esto atrajo en Mandelbrot una
reacción en contra de las matemáticas puras, aunque como el propio Mandelbrot
afirma, ahora ya entiende cómo el profundo pacifismo de Hardy lo hacía temer
que las matemáticas aplicadas cayeran en las manos equivocadas y fuesen
utilizadas para hacer daño en tiempos de guerra.
Mandelbrot asistió al Lycée Rolin en
París hasta el comienzo de la Segunda Guerra Mundial, cuando su familia se mudó
a Tulle en Francia central. Fue ésta una época de extraordinaria dificultad
para Mandelbrot quien temió por su vida en varias ocasiones. Él mismo hace
énfasis en el efecto de estos años de su educación[29]:
La guerra, la amenaza constante de la
pobreza y la necesidad de sobrevivir me mantuvieron alejado de la escuela y de
la universidad, y a pesar de los “maravillosos” maestros de enseñanza
secundaria, en muy buena parte fui autodidacto.
Mandelbrot atribuye hoy gran parte de
su éxito a esta educación no convencional. Le permitió pensar de maneras que
serían difíciles para alguien a través de la educación tradicional es
fuertemente presionado a pensar de manera estándar. También le permitió
desarrollar un enfoque altamente geométrico de las matemáticas, y su notable
intuición y visión geométrica comenzaron a darle un panorama único de los
problemas matemáticos.
Después de estudiar en Lyon, Mandelbrot
entró a la École Normale en París. Fue uno de los períodos más cortos en que
alguien haya estudiado ahí, puesto que permaneció sólo un día. Después de haber
tenido un exitoso desempeño en los exámenes de admisión en la École
Polytechnique, Mandelbrot comenzó sus estudios ahí en 1944. Estudió bajo la
dirección de Paul Lévy, quien también ejerció una fuerte influencia en
Mandelbrot.
Al finalizar sus estudios en la École
Polytechnique, Mandelbrot fue a los Estados Unidos donde estuvo en el Caltech
(California Institute of Technology). Después de obtener un doctorado otorgado
por la Universidad de París, estuvo en el Instituto de Estudios Avanzados de
Princeton donde fue patrocinado por John von Neumann.
Mandelbrot regresó a Francia en 1955 y
trabajó en el CNRS (Céntre National de la Recherche Scientifique). Se casó con
Aliette Kagan durante este período en Francia y Ginebra, pero no pasó mucho
tiempo antes de que volviera a los Estados Unidos. Clark dio las razones para
su infelicidad con el estilo de las matemáticas en Francia en esta época[30]:
Aún profundamente preocupado por las
ideas más exóticas de la mecánica estadística y la lingüística matemática, y
lleno de ideas heterodoxas, no encontró de su agrado científico el enorme
predominio de la escuela fundacional francesa de Bourbaki, por lo que en 1958 partió
definitivamente a los Estados Unidos y comenzó una muy fructífera y
colaboración con IBM como ‘Fellow’ en sus mundialmente reconocidos laboratorios
en Yorktown Heights en el estado de New York.
IBM proporcionó a Mandelbrot un
ambiente que le permitió explorar toda una variedad de ideas diferentes. Él
mismo ha expresado cómo en IBM esta libertad de elegir las direcciones en las
que deseaba llevar su investigación le dio una oportunidad que ninguna posición
universitaria podría haberle dado. Después de retirarse de IBM, encontró
oportunidades semejantes en la Universidad de Yale, en donde actualmente es
Profesor Sterling de Ciencias Matemáticas.
En 1945 el tío de Mandelbrot le mostró
la importancia del artículo de Julia de 1918 afirmando que se trataba de una
obra maestra y una fuente potencial de problemas interesantes, pero a
Mandelbrot no le gustó. De hecho, reaccionó bastante mal contra las sugerencias
propuestas por su tío, puesto que sintió que su propia actitud frente a las
matemáticas era distinta de la de su tío. Así, Mandelbrot eligió su propia
ruta, la cual, sin embargo, volvió a llevarlo al artículo de Julia en los años
setentas después de un camino arduo a través de distintas ciencias, algunas de
las cuales se caracterizan por ser altamente individualistas o nómadas. En
efecto, la decisión de Mandelbrot de hacer contribuciones a muchas ramas
diferentes de la ciencia fue tomada muy deliberadamente en su juventud. Es
notable cómo fue capaz de satisfacer su ambición con tan notable éxito en tan
distintas áreas.
Con la ayuda de graficación
computacional (computer graphics), Mandelbrot, que trabajaba entonces en
el Centro Watson de Investigación de IBM, logró mostrar cómo la obra de Julia
es fuente de algunos de los más hermosos fractales conocidos hoy en día. Para
hacerlo, desarrolló no sólo nuevas ideas matemáticas, sino que también tuvo que
desarrollar algunos de los primeros programas computacionales para imprimir
gráficos.
Su obra fue puesta de forma elaborada
por primera vez en su libro Les objets fractals, form, hasard et
dimension (Los objetos fractales, forma, azar y dimensión) de
1975 y de forma más completa en The fractal geometry of nature
(La geometría fractal de la naturaleza) de 1982.
El 23 de junio de 1999 Mandelbrot
recibió el Grado Honorario de Doctor en Ciencias de la Universidad de St.
Andrews. En la ceremonia Peter Clark dirigió un discurso en el que puso los
logros de Mandelbrot en perspectiva. Dijo[31]:
... al finalizar el siglo, cuando la
noción del progreso humano intelectual, político y moral es visto, por decir lo
menos, como ambiguo y equívoco, hay un área de la actividad humana en la que
las ideas y los logros del progreso real no son ambiguos y son claros como el
agua. Esta disciplina son las matemáticas. En 1900, en una famosa conferencia
durante el Congreso Internacional de Matemáticos en París, David Hilbert hizo
una lista de unos 25 problemas abiertos de significado extraordinario. Muchos
de esos problemas han sido definitivamente resueltos, otros han sido probados
como insolubles, y han culminado recientemente, como todos sabemos, con la
prueba, a mitad de los noventas, del Último Teorema de Fermat. El primero de
los problemas de Hilbert trataba de una variedad de cuestiones sobre la
naturaleza del continuo, o de la recta real, una preocupación mayor del
análisis del siglo diecinueve, e incluso, del siglo veinte. El problema trataba
tanto de la geometría de la recta pensada como formada por puntos, como de la
aritmética pensada como la teoría de los números reales. La integración de
ambos campos fue uno de los grandes logros de Richard Dedekind y Georg Cantor,
al último de los cuales tuvimos [Universidad de St. Andrews] la inteligencia de
honrarlo en 1911.
Merodeando ahora, por
así decirlo, en las profundidades de tal logro, se encontraban ciertos objetos
geométricos francamente extraordinarios. Para todos a la vez, parecían
extraños, eran monstruos bastante patológicos. Eran conjuntos verdaderamente
raros, eran curvas –líneas unidimensionales, de hecho– que llenaban espacios
bidimensionales, había curvas que se comportaban bien, es decir, bonitas y
continuas, mas que no tenían pendiente en ningún punto (no sólo en algunos
puntos, sino en ningún punto) y tenían nombres extraños: la
curva de Peano que llena el espacio, el empaque de Sierpinski, la curva de
Koch, el conjunto ternario de Cantor. A pesar de sus cualidades patológicas, su
extraordinaria complejidad, especialmente cuando se los ve con más y más
detalle, eran frecuentemente muy simples de describir en el sentido de que las
reglas que los generaban eran absurdamente sencillas de expresar.
Tan raros eran estos objetos que los matemáticos evitaban estos monstruos y
fueron puestos aparte como demasiado extraños para ser de interés. Esto
fue así hasta que nuestro recipiendario del doctorado honorario creó con ellos
toda una nueva ciencia, la teoría de la geometría fractal: fueron su
intuición y visión las que vieron en estos objetos y en muchos de los nuevos
que él descubrió, algunos de los cuales llevan ahora su nombre, no curiosidades
matemáticas, sino indicativos de un nuevo universo matemático, una nueva
geometría tan sistemática y general como la de Euclides y de una nueva ciencia
física.
Como investigador, tanto de IBM, como
del Centro Watson, Mandelbrot era profesor de la práctica de las matemáticas en
la Universidad de Harvard. También tuvo puestos como profesor de ingeniería en
Yale, de profesor de matemáticas en la École Polytechnique, de profesor de
economía en Harvard y de profesor de fisiología en el Einstein College of
Medicine. Las excursiones de Mandelbrot en tan diferentes ramas de la ciencia
no fueron, como ya dijimos, un accidente, sino más bien una decisión deliberada
de su parte. Sin embargo, fue el hecho de que los fractales se encontraran por
todas partes, lo que lo condujo a otras áreas. Continuó Clark:
No debería... de dar la impresión de
que quien tenemos ante nosotros sea solamente un matemático. Déjenme explicar
por qué. La primera de sus grandes intuiciones fue el descubrimiento de las
complejas estructuras, casi patológicas, que habían sido ampliamente ignoradas
y que exhibían ciertas características universales que requerían de una nueva
teoría de la dimensión para tratarlas adecuadamente; esto lo llevó a
generalizar trabajos antiguos de Hausdorff y Besicovitch; pero su segunda gran
intuición fue que la propiedad fractal así descubierta, a partir de la teoría
general que había formulado, estaba presente de manera casi universal en la
naturaleza. Lo que él vio fue que el imperioso paradigma de continuidad de
todas las derivadas con el que la física matemática había intentado describir
la naturaleza era radicalmente imperfecto e incompleto. Los fractales y los
prefractales, una vez detectados, están dondequiera. Aparecen en la física en
la descripción del comportamiento extraordinariamente complejo de algunos
sistemas físicos sencillos, como el péndulo forzado, y en el comportamiento
enormemente complejo de la turbulencia y la transición de fase. Aparecen como
el fundamento de lo que hoy se conoce como sistemas caóticos. Aparecen en la
economía con el comportamiento de los precios, y como Poincaré lo había
sospechado, aunque nunca lo probó, en el comportamiento de la bolsa o de
nuestro propio mercado accionario de Londres. Aparecen en fisiología en
el crecimiento de las células de los mamíferos. Aunque no lo crean... aparecen
hasta en los huertos. Observen cuidadosamente y verán una diferencia entre la
cabeza de un bróculi y la de una coliflor, una diferencia que puede
caracterizarse exactamente en la teoría fractal.
Mandelbrot ha recibido numerosos
honores y premios que reconocen sus notables logros. Por ejemplo, en 1985 Mandelbrot
obtuvo la Medalla Barnard por servicios meritorios a la ciencia. Al año
siguiente recibió la Medalla Franklin. En 1987 se le otorgó el Premio Alexander
von Humboldt, y en 1988 la Medalla Steinmetz, y muchos más reconocimientos que
incluyen la Medalla Nevada en 1991 y el Premio Wolf de física en 1993
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Moebius, August
Ferdinand. Nació el 17 de
noviembre de 1790 en Schulpforta, Sajonia, ahora Alemania, y murió el 26 de
septiembre de 1868 en Leipzig, Alemania. Fue hijo único de Johann
Heinrich Moebius, un maestro de baile, quien falleció cuando August tenía tres
años de edad. Su madre era descendiente de Martín Lutero. Moebius fue educado
en casa hasta los 13 años de edad y ya entonces mostraba interés en las
matemáticas. Fue a la universidad en Schulpforta en 1803. Se graduó en
1809 y se convirtió en estudiante de la Universidad de Leipzig. Su familia
deseaba que estudiase leyes y, en efecto, comenzó a estudiar esa materia. Sin
embargo, pronto descubrió que esto no lo satisfacía y en la mitad de su primer
año decidió seguir sus propias preferencias en vez de las de su familia. Así
comenzó a estudiar matemáticas, astronomía y física.
El maestro que más influencia tuvo
sobre Moebius durante su estancia en Leipzig fue el astrónomo Karl Mollweide,
quien también es bien conocido por un cierto número de descubrimientos
matemáticos, en particular, las relaciones trigonométricas de Mollweide, que
descubrió entre 1807 y 1809, y la proyección conforme de mapas de Mollweide, es
decir, que conserva ángulos.
En 1813, Moebius viajó a Göttingen,
donde estudió astronomía bajo la dirección de Gauss, quien era director del
Observatorio en Göttingen y, por supuesto, el más grande matemático de su
época. Así, nuevamente Moebius pudo estudiar con un astrónomo, cuyos intereses
eran de tipo matemático. De Göttingen, Moebius se fue a Halle, donde estudió
con Johann Pfaff, maestro también de Gauss. Con Pfaff, Moebius estudió
matemáticas más que astronomía, así que a estas alturas ya estaba trabajando
sólidamente en ambas disciplinas.
En 1815, Moebius escribió su tesis
doctoral sobre La ocultación de estrellas fijas y comenzó a
trabajar en su Habilitación, que es un grado posterior al doctorado, que en
muchas universidades de Europa central se exige para ocupar una plaza
definitiva. De hecho, mientras escribía este trabajo, hubo un intento de
enrolarlo en el ejército prusiano. Moebius escribió:
Ésta es la idea más horrible que he
escuchado, y cualquiera que se aventure, ose, se atreva, inste y tenga la
audacia de proponérmelo ya no estará seguro ante mi daga.
Evitó el ejército y terminó su trabajo
de Habilitación sobre Ecuaciones Trigonométricas. El interés
de Mollweide en las matemáticas era tal que había desocupado la cátedra de
astronomía para ocupar la de matemáticas en Leipzig, por lo que Moebius tenía
grandes esperanzas de ser nombrado profesor de astronomía ahí mismo. En efecto,
ocupó la cátedra de astronomía y mecánica superior en la Universidad de Leipzig
en 1816. Su nombramiento inicial fue como Profesor Extraordinario.
Sin embargo, Moebius no fue promovido
pronto a profesor titular. Parecía que no era un buen expositor en sus clases,
por lo que no atraía estudiantes que pagaran cuota por sus clases, lo que le hacía
la vida difícil. Se vio forzado a anunciar sus cursos como gratuitos, para que
los estudiantes consideraran que valía la pena inscribirse en ellos.
Le ofrecieron una posición como
astrónomo en Greifswald en 1816, y luego otra como matemático en Dorpat en
1819. Rechazó las dos, en parte por su convicción acerca de la alta calidad de
la Universidad de Leipzig, y en parte por su lealtad hacia Sajonia. En 1825
Mollweide murió y Moebius aspiró a ser transferido a su cátedra de matemáticas
siguiendo la ruta que Mollweide había seguido antes. Sin embargo, éste no fue
el caso y se prefirió a otro matemático para el puesto.
Hacia 1844 la reputación de Moebius
como investigador le valió una invitación a la Universidad de Jena, y en esta
etapa, también la Universidad de Leipzig le otorgó la titularidad en su puesto
de profesor de astronomía, la que claramente se merecía.
Desde los días de su primer
nombramiento en Leipzig, Moebius también ocupó el puesto de Observador en el
Observatorio en Leipzig. Se involucró en la reconstrucción del Observatorio y
de 1818 hasta 1821 supervisó el proyecto. Visitó varios otros observatorios en
Alemania antes de dar sus recomendaciones para el nuevo Observatorio. En 1820
se casó y de su matrimonio tuvo una hija y dos hijos. En 1848 fue nombrado
director del Observatorio.
En 1844 Grassmann visitó a Moebius. Le
pidió que revisara su obra principal Die lineare Ausdehnungslehre, ein
neuer Zweig der Mathematik (La teoría de expansión lineal, una
nueva rama de las matemáticas) (1844), que contenía muchos resultados
similares a los de Moebius. Aunque Moebius no comprendió la importancia de la
obra de Grassmann y no la revisó, lo convenció de someterla para un premio y,
después de que Grassmann lo ganó, en 1847 Moebius escribió una revisión de la
participación que lo hizo ganar.
Aunque su obra más famosa es en
matemáticas, Moebius publicó una obra importante en astronomía, De
Computandis Occultationibus Fixarum per Planetas (1815), concerniente
a las ocultaciones de los planetas. También escribió Die Hauptsätze der
Astronomie (Los principales postulados de la astronomía) (1836)
y Die Elemente der Mechanik des Himmels (Los elementos de
la mecánica celeste) (1843).
Las publicaciones matemáticas de
Moebius, si bien no siempre originales, eran presentaciones efectivas y claras.
Sus contribuciones a las matemáticas fueron descritas por su biógrafo Richard
Baltzer[32] como sigue:
La inspiración para su
investigación casi siempre la encontró en la rica fuente de su propia mente. Su
intuición, los problemas que él mismo se planteaba y las soluciones que
encontraba, todas exhibían algo extraordinariamente ingenioso, algo original en
una forma espontánea. Trabajaba sin prisa, tranquilamente y solo. Su obra
permaneció casi bajo llave hasta que todo se fue poniendo en su lugar. Sin
premura, sin pompa y sin arrogancia, esperó a que los frutos de su mente
maduraran. Sólo después de esa espera publicó sus obras perfeccionadas...
Casi toda la obra de Moebius fue
publicada en el Crelle Journal, la primera revista dedicada
exclusivamente a publicar matemáticas. La obra de Moebius de 1827 Der
barycentrische Calkül (El cálculo baricéntrico), sobre
geometría analítica, se convirtió en un clásico e incluye muchos de sus
resultados sobre geometría proyectiva y geometría afín. En ella introduce las
coordenadas homogéneas y también discute transformaciones geométricas, en
particular, transformaciones proyectivas. Introdujo una configuración ahora
llamada red de Moebius, que ha jugado un importante papel en el desarrollo de
la geometría proyectiva.
El nombre de Moebius está ligado con
muchos importantes objetos matemáticos tales como la función de Moebius, que
introdujo en su artículo de 1831 Über eine besondere Art von Umkehrung
der Reihen (Sobre una forma especial de invertir las series)
así como la fórmula de inversión de Moebius.
En 1837 publicó el Lehrbuch der
Statik (Texto de Estática), que hace un estudio geométrico de
la estática. Condujo, de hecho, al estudio de sistemas de rectas en el
espacio.
Antes de que Francis Guthrie hubiera
planteado el problema de los cuatro colores para colorear mapas, en 1840
Moebius había preguntado lo siguiente:
Hubo una vez un rey que tenía cinco
hijos. En su testamento estipuló que a su muerte, el reino habría de
dividirse por sus hijos en cinco regiones, de tal forma que cada región tuviese
una frontera común con cada una de las otras cuatro. ¿Es posible cumplir con
los términos del testamento?
Por supuesto, la respuesta es negativa
y fácil de demostrar. Sin embargo, ilustra el interés de Moebius en las ideas
topológicas, un área en la cual se le recuerda mucho como pionero. En una
memoria, presentada a la Académie des Sciences y apenas descubierta hasta
después de su muerte, discutió las propiedades de las superficies de una sola
cara, que incluyen la famosa banda de Moebius, que descubrió en 1858. Este
descubrimiento lo hizo al trabajar en una pregunta sobre la teoría geométrica
de los poliedros, planteada por la Academia de París.
Aunque conocemos este objeto hoy en día
como banda de Moebius, no fue Moebius quien lo describió primero; tomando
cualquier criterio, ya sea fecha de publicación o fecha del primer
descubrimiento, en esto lo precedió Listing.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Newton, Sir Isaac.Nació el 4 de enero de 1643 [33] en Woolsthorpe, Lincolnshire,
Inglaterra y murió el 31 de marzo de 1727 en Londres, Inglaterra. La vida de
Newton puede dividirse entres períodos bastante distintos. El primero es el de
su infancia desde 1643 hasta su graduación en 1669. El segundo, que va de 1669
a 1687, fue altamente productivo y en el que ocupó la cátedra Lucasiana en
Cambridge. El tercer período (casi tan largo como los otros dos juntos)
correspondió a un Newton con un alto sueldo como funcionario del gobierno en
Londres y con muy poco interés en las matemáticas.
Isaac Newton nació en la casa solariega
de Woolsthorpe, cerca de Grantham en Lincolnshire. Procedía de una familia de
granjeros, pero nunca conoció a su padre, quien murió antes de que él naciera.
Su madre se volvió a casar, se mudó a una aldea cercana y lo dejó bajo el
cuidado de su abuela. Después de la muerte de su padrastro en 1656, la madre de
Newton lo sacó de la Escuela de Gramática de Grantham, en la que no perfilaba
bien en su trabajo académico. Sus notas e informes escolares lo describían como
‘flojo’ y ‘falto de atención’. Uno de sus tíos decidió que habría de prepararse
para la Universidad, e ingresó al viejo Colegio de su tío, el Trinity
College, en Cambridge, en junio de 1661.
El objetivo de Newton en Cambridge era
obtener un grado en Derecho. La instrucción en Cambridge estaba dominada por la
filosofía aristotélica, aunque se dejaba un cierto margen de libertad de
estudio a partir del tercer año. Newton estudió entonces la filosofía de
Descartes, Gassendi y Boyle. Las nuevas álgebra y geometría analítica de Viète,
Descartes y Wallis, y la mecánica de la astronomía copernicana de Galileo le
resultaban muy atractivas. El talento de Newton comenzó a surgir a la llegada
de Barrow a la cátedra Lucasiana en Cambridge.
Su genio científico apareció
cuando a causa de la plaga se cerró la Universidad en el verano de 1665 y
Newton tuvo que regresar a Lincolnshire. Ahí, en un período de menos de dos
años, mientras aún no alcanzaba los 25 años de edad, comenzó a hacer avances
revolucionarios en matemáticas, óptica, física y astronomía.
Mientras Newton estuvo en casa sentó
los fundamentos del cálculo diferencial e integral varios años antes del
descubrimiento independiente de Leibniz. El ‘método de las fluxiones’, como lo
designó, estaba basado en su crucial forma de ver que la integración de una
función no es otra cosa que el procedimiento inverso al de su diferenciación.
Tomando la diferenciación como la operación básica, Newton produjo sencillos
métodos analíticos que unificaron muchas técnicas separadas, previamente
desarrolladas para resolver problemas aparentemente desvinculados, tales como
el cálculo de áreas, tangentes, así como las longitudes de curvas y sus máximos
y mínimos. El “De Methodis Serierum et Fluxionum” de Newton se escribió
en 1671, pero no fue publicado hasta que John Colson hizo una traducción al
inglés en 1736.
Barrow renunció a la cátedra Lucasiana
en 1669 y recomendó a Newton (que apenas tenía 27 años) para que la ocupara.
La primera obra de Newton como Profesor
Lucasiano fue sobre óptica. Había llegado a la conclusión durante los dos años
de la plaga, de que la luz no era una entidad sencilla. Todos los científicos,
desde Aristóteles, habían creído que sí lo era, pero la aberración cromática en
un lente de telescopio convenció a Newton de lo contrario. Cuando hacía pasar
un delgado rayo de luz solar a través de un prisma de vidrio, notó que se
formaba el espectro de colores.
Newton argumentó que la luz blanca es
en realidad una mezcla de muchos diferentes tipos de rayos que son refractados
en ángulos ligeramente distintos, y que cada tipo diferente de rayos produce un
color espectral específico. Esto llevó a Newton a la conclusión errónea de que
los telescopios que usan lentes refractores siempre habrían de sufrir
aberración cromática. Por tanto, propuso y construyó un telescopio reflector.
Newton fue designado miembro de Real Sociedad en 1672, después de donarle
un telescopio reflector.
También en 1672 Newton publicó su
primer artículo científico sobre luz y color en las Philosophical
Transactions of the Royal Society.
El artículo de Newton fue bien
recibido, pero Hooke y Huygens le objetaron su intento de probar sólo
experimentalmente que la luz consiste en el movimiento de pequeñas partículas
más que de ondas. Quizá debido a la gran reputación que ya tenía Newton, su
teoría corpuscular reinó hasta que la teoría ondulatoria fue revivida en el
siglo diecinueve.
Las relaciones de Newton con Hooke se
deterioraron y se encerró en sí mismo alejándose de la Real Sociedad. Retrasó
la publicación de un recuento total de sus investigaciones en óptica hasta
después de la muerte de Hooke en 1703. El “Opticks” de Newton apareció
en 1704. Trataba sobre la teoría de la luz y el color y sobre colores en hojas
delgadas, ‘anillos de Newton’ y difracción de la luz.
Para explicar algunas de sus
observaciones tuvo que usar una teoría ondulatoria de la luz en conjunción con
su teoría corpuscular.
El gran logro de Newton fue su obra
sobre física y mecánica celeste, que culminó con la teoría de la gravitación
universal. Para 1666 Newton tenía versiones preliminares de sus tres leyes del
movimiento. También había descubierto la ley que describía la fuerza centrífuga
en un cuerpo que se mueve uniformemente en una trayectoria circular. Sin
embargo, no comprendía correctamente la mecánica del movimiento circular.
La novedosa idea de Newton de 1666 fue
imaginar que la gravedad de la Tierra ejercía influencia sobre la Luna,
contrarrestando su fuerza centrífuga. De su ley de la fuerza centrífuga y la
tercera ley de Kepler del movimiento planetario, Newton dedujo su ley de los
cuadrados inversos.
En 1679, Newton aplicó su talento
matemático para probar una conjetura de Hooke, probando que si un cuerpo
obedece la segunda ley de Kepler entonces sobre él se ejerce una fuerza
centrípeta. Este descubrimiento mostró el significado físico de esta segunda.
En 1684 Halley, cansado de las
fanfarronerías de Hooke, le preguntó a Newton si podía probar la conjetura de
Hooke, de que la atracción está en proporción recíproca con el cuadrado de la
distancia, y le dijo que ya había resuelto el problema cinco años antes, pero
que había extraviado el artículo. Ante la urgencia de Halley, Newton reprodujo
las pruebas y las extendió en un artículo sobre las leyes del movimiento y
problemas de mecánica orbital.
Halley persuadió a Newton para que
escribiera un tratado completo de su nueva física y sus aplicaciones a la
astronomía. Más de un año después (1687), Newton publicó su “Philosophiae
naturalis principia mathematica” o “Principia”, como siempre se le
ha conocido.
Los “Principia” son reconocidos
como el mayor libro científico jamás escrito. Newton analizó el movimiento de
cuerpos en medios resistentes y no resistentes bajo la acción de fuerzas
centrípetas. Los resultados se aplicaron a cuerpos en órbita, proyectiles, péndulos
y caída libre cerca de la Tierra. Además demostró que los planetas eran
atraídos hacia el Sol por una fuerza que varía como el inverso del cuadrado de
la distancia y generalizó esto afirmando que todos los cuerpos celestes se
atraen mutuamente.
Una mayor generalización llevó a Newton
a la ley de la gravitación universal:
Toda materia atrae a cualquier otra
materia con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
Newton explicó una amplia gama de
fenómenos no relacionados previamente: las órbitas excéntricas de los cometas,
las mareas y sus variaciones, la precesión del eje de la Tierra y el movimiento
de la Luna al verse perturbada por la gravedad del Sol.
Después de sufrir un colapso nervioso
en 1693, Newton se retiró de la investigación y asumió un cargo en el gobierno
en Londres como Custodio (1696) y Master (1699) de la Real Casa de Moneda.
En 1703 fue elegido Presidente de la
Real Sociedad, puesto para el que fue reelegido cada año hasta su muerte. Fue
investido Caballero en 1708 por la Reina Ana, convirtiéndose así en el primer
científico que por su trabajo ostentó el título de Sir antes
de su nombre.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Pascal, Blaise. Nació el 19 de junio de 1623 en
Clermont (ahora Clermont-Ferrand), Auvergne, Francia, y murió el 19 de agosto
de 1662 en París, Francia. Su padre, Étienne Pascal, tenía una
concepción poco ortodoxa de la educación y decidió ser él quien instruyera a su
hijo. Decidió que Blaise no debía estudiar matemáticas antes de los 15 años y
por tanto eliminó todos los textos de matemáticas que había en la casa. La
curiosidad de Pascal, sin embargo, fue exacerbada con esto, por lo que comenzó
a trabajar en cuestiones de geometría por su propia cuenta a la edad de 12
años. Descubrió que la suma de los ángulos interiores de un triángulo equivale
a 2 ángulos rectos y, cuando su padre descubrió esto, se retractó y le facilitó
a Pascal una copia de los “Elementos” de Euclides.
A la edad de 14, Pascal comenzó a
asistir a reuniones de Mersenne, quien pertenecía a la orden religiosa de los
Mínimos, y cuya celda en París era un lugar frecuente de reunión para Fermat,
Pascal, Gassendi y otros. A la edad de 16, Pascal presentó una sola hoja de
papel en una de las reuniones de Mersenne. Contenía varios teoremas de
geometría proyectiva, incluyendo el hexágono místico de Pascal.
Pascal inventó la primera calculadora
digital (1642) para ayudar a su padre. El aparato, llamado la Pascalina,
parecía una calculadora mecánica de los cuarentas. Esto, casi ciertamente,
convierte a Pascal en el segundo inventor de una calculadora mecánica, pues
Schickard ya había fabricado una en 1624.
Pascal tuvo que afrontar problemas en
el diseño de la calculadora, debidos al diseño de la moneda francesa de la
época. Había 20 soles en una libra y 12 denarios en un sol. Este sistema
subsistió en Francia hasta 1799, pero en Gran Bretaña un sistema con similares
múltiplos se usó hasta 1971. Pascal tuvo que resolver muchos más problemas
técnicos difíciles para poder trabajar con esta división de la libra entre 240,
que si hubiera tenido una división entre 100. No obstante, la producción de las
máquinas empezó en 1642 pero, como escribe Adamson[34],
Hacia 1652 se
habían producido cincuenta prototipos, pero pocas máquinas se vendieron y la
manufactura de la calculadora aritmética de Pascal se suspendió ese año.
Sucesos ocurridos en 1646 fueron de
gran significación para el joven Pascal. En ese año su padre se lastimó una
pierna y tuvo que recuperarse en su casa. Lo cuidaban dos jóvenes hermanos de
un movimiento religioso justo en las afueras de Rouen. Tuvieron un profundo
efecto en el joven Pascal y se hizo hondamente religioso.
A partir de alrededor de esta época,
Pascal comenzó una serie de experimentos sobre presión atmosférica. Hacia 1647
había probado satisfactoriamente la existencia del vacío. Descartes visitó a
Pascal el 23 de septiembre. Su visita sólo duró dos días y ambos discutieron
acerca del vacío, en el cual Descartes no creía. Éste escribió, de manera
bastante cruel, en una carta a Huygens después de esta visita, que Pascal
... tiene demasiado
vacío en su cabeza.
En agosto de 1648, Pascal observó que
la presión de la atmósfera decrece con la altura y dedujo que existía un vacío
arriba de la atmósfera. Descartes le escribió a Carcavi en junio de 1647 sobre
los experimentos de Pascal diciendo:
Fui yo quien hace dos
años le aconsejé hacerlo, pues aunque yo mismo no lo he llevado a cabo, no
tenía duda de su éxito ...
En octubre de 1647 Pascal
escribió Nuevos Experimentos Concernientes al Vacío que lo
condujo a disputas con varios científicos que, como Descartes, no creían en el
vacío.
Étienne Pascal murió en septiembre de
1651 y a raíz de ello, Blaise le escribió a una de sus hermanas dándole un
significado profundamente cristiano a la muerte, en general, y al fallecimiento
de su padre, en particular. Sus ideas sobre esto constituyeron la base para su
obra filosófica posterior Pensées (“Pensamientos”), una
colección de pensamientos personales sobre el sufrimiento humano y la fe en
Dios. La ‘apuesta de Pascal’ asegura probar que la creencia en Dios es una
cuestión racional con el siguiente argumento:
“Si Dios no existe, no se pierde nada
creyendo en Él, mientras que si sí existe, se perdería todo no creyendo [en
Él]”.
Desde mayo de 1653 Pascal trabajó sobre
matemáticas y física escribiendo Tratado sobre el Equilibrio de los Líquidos (1653)
en el cual explica la ley de la presión de Pascal. Adamson escribe[35]:
Este tratado es un
esbozo completo de un sistema hidrostático, el primero en la historia de la
ciencia, que incluye su más distintiva e importante contribución a la teoría
física.
Sus estudios en hidrodinámica,
hidrostática y presión atmosférica lo llevaron a inventar la jeringa y la
prensa hidráulica, y a descubrir la ley de la presión de Pascal.
Trabajó sobre secciones cónicas y
produjo importantes teoremas en geometría proyectiva. En La Generación
de Secciones Cónicas (la mayor parte del cual fue
terminada en marzo de 1648 pero vuelta a trabajar en 1653 y 1654) Pascal
consideraba cónicas generadas por proyección central de un círculo. Ésta habría
de ser la primera parte de un tratado sobre cónicas que Pascal nunca completó.
La obra está perdida ahora, pero Leibniz y Tschirnhaus hicieron notas de ella y
es a través de esas notas que se puede tener ahora una imagen más o menos
completa de la obra.
Aunque no fue Pascal el primero en
estudiar el triángulo de Pascal, su obra sobre el tema en el Tratado
sobre el Triángulo Aritmético fue el más importante sobre
este tema y, a través de la obra de Wallis, la obra de Pascal sobre los
coeficientes binomiales condujo a Newton a su descubrimiento del teorema
binomial general para potencias fraccionarias y negativas.
En correspondencia con Fermat sentó las
bases para la teoría de la probabilidad. Esta correspondencia consistió de
cinco cartas y se dio durante el verano de 1654. Consideraron el problema de
los dados, que ya había sido estudiado por Cardan, y el problema de puntos
también considerado por Cardan y, alrededor de la misma época, por Pacioli y Tartaglia.
El problema de los dados consiste en preguntar cuántas veces hay que lanzar un
par de dados antes de esperar un doble seis, mientras que el problema de los
puntos pregunta cómo dividir las puestas si un juego de dados queda incompleto.
Resolvieron el problema de los puntos para un juego con dos jugadores, pero no
desarrollaron métodos matemáticos suficientemente poderosos para resolverlo
para tres o más jugadores.
Durante el período de esta
correspondencia, Pascal no estaba bien. En una de las cartas a Fermat escrita
en julio de 1654 dice
... aunque aún estoy
postrado en cama, debo decirle que ayer por la tarde me dieron su carta.
Sin embargo, a pesar de los problemas
de salud, trabajó intensamente en cuestiones científicas y matemáticas hasta
octubre de 1654. En algún momento en esos días estuvo a punto de perder la vida
en un accidente. Los caballos que tiraban de su carruaje se desbocaron y el
carruaje quedó colgando de un puente sobre el río Sena. Aunque fue rescatado
sin daño físico, parece que quedó muy afectado psicológicamente. No mucho
tiempo después, el 23 de noviembre 1654, tuvo otra experiencia religiosa
que lo hizo empeñar su vida al Cristianismo.
Después de esos días, Pascal hizo
visitas al monasterio jansenista de Port-Royal des Champs a unos 30km al
sudoeste de París. Empezó a publicar obras anónimas sobre temas religiosos,
dieciocho Cartas Provinciales que se publicaron durante 1656 y
principios de 1657. Fueron escritas en defensa de su amigo Antoine Arnauld, un
opositor de los jesuitas y defensor del jansenismo, quien estaba bajo juicio
ante la facultad de teología en París por sus controvertidas obras religiosas.
Su última obra matemática versó sobre
la cicloide, es decir, la curva trazada por un punto sobre la circunferencia de
un círculo girando.
Pascal murió a los 39 años de edad, en
intenso dolor después de que un tumor maligno en su estómago se le extendió al
cerebro.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Pitágoras. Nació cerca de 569
AC en Samos, Jonia, y murió cerca de 475 AC. Pitágoras de Samos es
descrito frecuentemente como el primer matemático puro. Es una figura
extremadamente importante en el desarrollo de las matemáticas, aunque es
relativamente poco lo que se conoce de sus logros matemáticos. A diferencia de
matemáticos griegos posteriores, de quienes al menos tenemos algunos de los
libros que escribieron, de Pitágoras no tenemos ningún escrito. La sociedad que
dirigió, semirreligiosa y semicientífica, seguía un código secreto, que ciertamente
aún hoy hace de Pitágoras una figura misteriosa.
Tenemos detalles de la vida de
Pitágoras gracias a biografías antiguas que hicieron uso de fuentes originales
escritas por autores que le atribuyen poderes divinos, y cuyo propósito era
presentarlo como una divinidad. Lo que aquí se presenta es un intento de
recolectar las fuentes más confiables para reconstruir un relato de la vida de
Pitágoras. Hay un acuerdo bastante bueno acerca de los principales sucesos en
su vida, aunque la mayor parte de las fechas las disputan distintos estudiosos
que dan fechas con diferencias de 20 años. Algunos historiadores tratan toda
esta información como meras leyendas, pero incluso si el lector así las trata,
al tratarse de registros tan antiguos, tienen un valor histórico.
Según Porfirio, el padre de Pitágoras
fue Mnesarco[36] [37], mientras que según Jámblico, su madre
fue Pythais[38], nativa de Samos. Mnesarco era un
mercader que vino de Tiro, Fenicia, y hay una historia que cuenta Porfirio
acerca de que Mnesarco trajo granos a Samos cuando se había presentado una
hambruna, y que con ese motivo se le reconoció otorgándole la ciudadanía de
Samos. Cuando niño, Pitágoras pasó sus años tempranos en Samos, pero después
viajó mucho con su padre. Hay relatos que cuentan que Mnesarco regresó a Tiro
con Pitágoras y que ahí recibió instrucción de los caldeos y los sabios de
Siria. Parece que también visitó Italia con su padre.
Se sabe poco de la infancia de
Pitágoras. Todos los relatos acerca de su aspecto físico parecen ser ficticios
salvo por la descripción de un asombroso nevo materno (lunar) que tenía
Pitágoras en el muslo. Es probable que haya tenido dos hermanos, aunque algunas
fuentes dicen que tuvo tres. Ciertamente recibió una muy buena instrucción,
aprendiendo a tocar la lira, a hacer poesía y a recitar a Homero. Entre sus
maestros estaban tres filósofos que influyeron en Pitágoras durante su
juventud. Uno de los más importantes fue Feréquides, a quien muchos describen
como el maestro de Pitágoras.
Los otros dos filósofos que influyeron
en él y lo introdujeron al pensamiento matemático fueron Tales y su discípulo
Anaximandro, quienes vivieron en Mileto. Jámblico dice que Pitágoras visitó a
Tales en Mileto, cuando tenía entre 18 y 20 años de edad. Para entonces Tales
ya era un anciano, y aunque aún causó una fuerte impresión en Pitágoras,
probablemente ya no le enseñó mucho. Sin embargo, contribuyó al interés de
Pitágoras en las matemáticas y la astronomía, y le aconsejó viajar a Egipto
para aprender más sobre estas disciplinas. El discípulo de Tales,
Anaximandro, enseñaba en Mileto y Pitágoras asistía a sus cursos. Anaximandro
estaba ciertamente interesado en la geometría y la cosmología, y muchas de sus
ideas tuvieron influencia en los conceptos de Pitágoras.
Alrededor de 535 AC, Pitágoras fue a
Egipto. Esto ocurrió unos cuantos años después de que el tirano Polícrates se
apoderara del control de la ciudad de Samos. Hay cierta evidencia para pensar
que Pitágoras y Polícrates tuvieron una amistad al principio y se afirma[39] que Pitágoras fue a Egipto llevando
una carta de presentación de Polícrates. En efecto, Polícrates tenía una
alianza con Egipto, por lo que había fuertes vínculos entre Samos y Egipto en
esa época. Los relatos acerca de la estancia de Pitágoras en Egipto sugieren
que visitó muchos de los templos y tomó parte en muchas discusiones con los
sacerdotes. Según Porfirio[40] [41], filósofo neoplatónico nacido en Tiro,
Pitágoras fue rechazado al intentar visitar los templos egipcios, con la
excepción del de Dióspolis, donde sí fue aceptado para el sacerdocio después de
completar los ritos necesarios para la admisión.
No es difícil relatar muchas de las
creencias de Pitágoras, las que él impondría después en la sociedad que
estableció en Italia a partir de las costumbres que aprendió en Egipto.
Por ejemplo, la actitud secreta de los sacerdotes egipcios, su rechazo a
ingerir leguminosas, incluso su rechazo a usar ropas hechas de pieles de
animales y su aspiración por lograr la pureza eran todas costumbres que
adoptaría Pitágoras posteriormente. Porfirio dice que Pitágoras aprendió
geometría de los egipcios, pero es probable que ya tuviera familiaridad con la
geometría, ciertamente a partir de las enseñanzas de Tales y Anaximandro.
En 525 AC, Cambises II, el rey de
Persia, invadió Egipto. Polícrates abandonó su alianza con Egipto y envió 40
barcos a reunirse con la flota persa contra los egipcios. Después de que
Cambises había ganado la Batalla de Pelusio en el Delta del Nilo y de que había
ocupado Heliópolis y Menfis, la resistencia egipcia cedió. Pitágoras fue hecho
prisionero y llevado a Babilonia. Jámblico[42]escribe sobre Pitágoras:
... fue transportado por los seguidores
de Cambises como prisionero de guerra. Mientras estuvo ahí tuvo el gusto de
asociarse con los Magoi... y fue instruido en sus ritos sagrados y aprendió
acerca de una adoración muy mística de los dioses. También alcanzó la cúspide
de la perfección en aritmética y música, y en las demás ciencias matemáticas
enseñadas por los Babilonios...
Alrededor de 520 AC, Pitágoras abandonó
Babilonia y regresó a Samos. Polícrates había sido asesinado alrededor de 522
AC y Cambises había muerto en el verano de ese año, ya sea por suicidio o por
causa de un accidente. Las muertes de estos gobernantes pueden haber sido el
factor para que Pitágoras regresara a Samos, pero en ningún lado se
explica cómo obtuvo su libertad. Darío de Persia había asumido el control de
Samos después de la muerte de Polícrates y parece haber estado aun en control
de la isla al regreso de Pitágoras. Esto entra en conflicto con los relatos de
Porfirio y Diógenes Laercio[43], quienes afirman que Polícrates todavía
estaba controlando Samos cuando Pitágoras regresó.
Pitágoras hizo un viaje a Creta poco
después de su regreso a Samos para estudiar el sistema legal ahí. A su regreso
a Samos fundó una escuela llamada el Semicírculo. En el tercer siglo DC, Jámblico[44] escribe que:
... [Pitágoras] formó
una escuela en la ciudad [de Samos], el 'semicírculo' de
Pitágoras, conocido hasta hoy por ese nombre, en el cual los samios efectúan
reuniones políticas. Lo hacen pues piensan que hay que discutir cuestiones
sobre bondad, justicia y conveniencia en este lugar fundado por el hombre que
hizo de todos estos temas su propio asunto. Fuera de la ciudad hizo de una
cueva el sitio privado de su propia enseñanza filosófica, pasando casi toda la
noche así como el día ahí para investigar la utilidad de las matemáticas...
Pitágoras abandonó Samos y se fue al
sur de Italia cerca de 518 AC (algunos afirman que fue mucho antes). Jámblico
da algunas razones para su salida de Samos. En primer lugar los comentarios
sobre la respuesta de los samios a sus métodos de enseñanza:
... trataba de utilizar su método
simbólico de enseñanza, que era semejante en todos sus aspectos a lo que él
había aprendido en Egipto. Los samios no se sentían muy entusiastas por su
método y lo trataban de una manera ruda e impropia.
Esta excusa, de acuerdo con Jámblico,
fue usada en parte por Pitágoras para dejar Samos:
... Pitágoras fue arrastrado a toda
clase de misiones diplomáticas por sus conciudadanos y fue forzado a participar
en asuntos públicos. ... Sabía que todos los filósofos que lo
precedieron habían acabado sus días en tierras extranjeras, por lo que decidió
huir de toda responsabilidad política, alegando como excusa, de acuerdo con
algunas fuentes, el desprecio que los samios tenían por sus métodos de
enseñanza.
Pitágoras fundó una escuela filosófica
y religiosa en Crotón (ahora Crotona, en el este del “tacón” del sur de Italia)
que tenía muchos seguidores. Pitágoras era cabeza de la sociedad con un círculo
interno de seguidores conocidos como los mathematikoi. Los mathematikoi vivían
permanentemente con la Sociedad, no tenían propiedad personal y eran
vegetarianos. Recibían enseñanzas del propio Pitágoras y obedecían reglas
estrictas. Las creencias de Pitágoras eran[45]:
(1) que
en su nivel más profundo, la realidad es de naturaleza matemática,
(2) que
la filosofía puede ser usada para la purificación espiritual,
(3) que
el alma puede elevarse para su unión con lo divino,
(4) que
ciertos símbolos tienen significado místico, y
(5) que
todos los hermanos de la orden deben observar estricta lealtad y guardar
actitud secreta.
Tanto hombres como mujeres eran
admitidos como miembros de la Sociedad; en efecto, varias de las mujeres
pitagóricas se convirtieron después en filósofas famosas. El círculo exterior
de la Sociedad era conocido como los “acusmáticos” (de “acústica” y
“matemáticos”) y vivían en sus propias casas, y sólo venían a la Sociedad
durante el día. Podían tener propiedades privadas y no se les exigía que fueran
vegetarianos.
De la propia obra de Pitágoras no se
sabe nada. Su escuela practicaba la actitud secreta y el comunalismo, lo que
hacía difícil distinguir entre la obra de Pitágoras y la de sus seguidores.
Ciertamente, su escuela hizo contribuciones extraordinarias a las matemáticas,
y es posible tener bastante certeza acerca de algunas de las contribuciones
matemáticas de Pitágoras. Primero debe quedar claro en qué sentido Pitágoras y
los mathematikoi estudiaban matemáticas. No actuaban como un
grupo de investigación en matemáticas en una universidad u otra institución
moderna. No había 'problemas abiertos' que tuvieran que resolver, y de ninguna
manera estaban interesados en tratar de formular o resolver problemas
matemáticos.
Más bien Pitágoras estaba interesado en
los principios de las matemáticas, el concepto de número, el concepto de
triángulo o de otras figuras matemáticas, y de la idea abstracta de
demostración. Brumbaugh[46] escribe:
Es difícil para nosotros hoy, por más familiarizados
que estemos con la abstracción matemática pura y con el acto mental de la
generalización, apreciar la originalidad de esta contribución pitagórica.
De hecho, hoy en día somos tan
sofisticados que incluso ya no reconocemos a 2 como una cantidad abstracta. Hay
un paso notablemente grande entre 2 barcos + 2 barcos = 4 barcos y el resultado
abstracto 2 + 2 = 4, que se aplica no solamente a barcos, sino a plumas, gente,
casas, etc. Hay otro paso para ver que la noción abstracta de 2 es una cosa que,
en cierto sentido, es tan real como un barco o una casa.
Pitágoras creía que todas las
relaciones podían reducirse a relaciones de números. Aristóteles escribió:
Los Pitagóricos... habiéndose
formado dentro del estudio de las matemáticas, pensaban que las cosas eran
números... y que todo el cosmos es una escala y un número.
Esta generalización provenía de las
observaciones de Pitágoras en música, matemáticas y astronomía. Pitágoras
observó que las cuerdas vibrantes producen tonos armoniosos cuando las razones
de las longitudes de las cuerdas son números enteros, y que estas razones
podían considrerase en otros instrumentos. En efecto, Pitágoras hizo notables
contribuciones a la teoría matemática de la música. Era un excelente músico,
que tocaba la lira y usaba la música como medio para ayudar a los enfermos.
Pitágoras estudiaba propiedades de los
números que serían muy familiares para los matemáticos de hoy, tales como
números pares e impares, números triangulares, números perfectos, etc. Sin
embargo, para Pitágoras los números tenían personalidades que difícilmente
reconoceríamos como matemáticas hoy[47]:
Cada número tenía su propia
personalidad - masculino o femenino, perfecto o incompleto, hermoso o feo. Las
matemáticas modernas han eliminado deliberadamente este sentimiento, pero aún
lo encontramos en la ficción y la poesía. Diez era el mejor número:
contenía en sí mismo los primeros cuatro enteros –uno, dos, tres y cuatro [1 + 2 + 3 + 4 = 10]– y
escritos estos en notación de puntos formaban un triángulo perfecto.
Por supuesto recordamos hoy a Pitágoras
especialmente por su famoso teorema de geometría. Aunque el teorema, ahora
conocido como el teorema de Pitágoras, ya lo conocían los babilonios 1000 años
atrás, tal vez haya sido él quien por primera vez lo demostró. Proclo, el
último gran filósofo griego, que vivió alrededor de 450 AC escribió[48]:
Después [de Tales, etc.] Pitágoras
transformó el estudio de la geometría en una educación liberal, examinando los
principios de la ciencia desde su comienzo y probando los teoremas de una
manera inmaterial e intelectual: él fue quien descubrió la teoría de los
irracionales y la construcción de las figuras cósmicas.
Heath[49] da una lista de teoremas atribuidos
a Pitágoras, o más bien, a los pitagóricos.
(i) La suma de los ángulos interiores
de un triángulo es igual a dos ángulos rectos. También conocían los pitagóricos
la generalización que establece que para un polígono con n lados
la suma de sus ángulos interiores es 2n – 4 ángulos rectos y la
suma de sus ángulos exteriores es igual a cuatro ángulos rectos.
(ii) El teorema de Pitágoras –para un
triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los
cuadrados de los otros dos lados. Debemos notar que para Pitágoras el cuadrado
de la hipotenusa ciertamente no debe ser considerado como el número
multiplicado por sí mismo, sino más bien, como un cuadrado geométrico
construido sobre el lado. Decir que la suma de dos cuadrados es igual a un
tercer cuadrado significaba que los dos cuadrados podían ser recortados en
pedazos y rearmados para formar un cuadrado idéntico el tercero.
(iii) Construir figuras de un área dada
y álgebra geométrica. Por ejemplo resolvieron ecuaciones tales como a(a - x)
= x2 por medios geométricos.
(iv) El descubrimiento de los
irracionales. Este se le atribuye ciertamente a los pitagóricos pero parece
poco probable que se le deba al propio Pitágoras. Iba contra la filosofía de
Pitágoras de que todas las cosas eran números, ya que por número entendía la
razón entre dos números enteros. Sin embargo, debido a su creencia de que todas
las cosas eran números sería una tarea natural tratar de probar que la
hipotenusa de un triángulo rectángulo isósceles tenía longitud correspondiente
a un número.
(v) Los cinco sólidos regulares. Se piensa
que el propio Pitágoras sabía cómo construir los primeros tres, pero es poco
probable que haya sabido cómo construir los otros dos.
(vi) En astronomía Pitágoras, enseñaba
que la Tierra era una esfera en el centro del Universo. También reconoció que la
órbita de la Luna estaba inclinada con respecto al ecuador de la Tierra y fue
uno de los primeros en darse cuenta de que Venus, como estrella de la tarde,
era el mismo planeta que Venus, como estrella de la mañana.
En primera instancia, sin embargo, Pitágoras
era filósofo. Además de sus creencias sobre los números, geometría y astronomía
que ya hemos descrito, tenía[50]:
... las siguentes enseñanzas
filosóficas y éticas: ... la dependencia de la dinámica que tiene la estructura
del mundo de la interacción de contrarios, o pares de opuestos; la visión del
alma como un número con movimiento propio, que experimenta una forma de
metempsicosis, o reencarnación sucesiva en diferentes especies hasta su final
purificación (particularmente a través de la vida intelectual de los pitagóricos
éticamente rigurosos); y el entendimiento... de que todos los objetos
existentes estaban fundamentalmente compuestos de forma y no de sustancia material.
Además, la doctrina pitagórica... identificaba el cerebro como el lugar
geométrico del alma; y prescribía ciertas prácticas de culto secretas.
Brumbaugh [51] también describe sus prácticas
éticas:
En sus prácticas éticas, los
pitagóricos eran famosos por su mutua amistad, altruismo y honestidad.
La Sociedad de Pitágoras en
Crotón también fue afectada por los eventos políticos, a pesar de su deseo de
mantenerse al margen de la política. Pitágoras fue a Delos en 513 AC a cuidar a
su viejo maestro Feréquides que se estaba muriendo. Estuvo ahí unos cuantos
meses hasta la muerte de su amigo y maestro y entonces retornó a Crotón. En 510
AC Crotón atacó y venció a su vecina Sibaris y hubo ciertas sospechas de que
Pitágoras estuviera involucrado en la disputa. Entonces, cerca de 508 AC,
la Sociedad Pitagórica en Crotón fue atacada por Cilón, un noble de la propia
Crotón. Pitágoras escapó a Metaponto y casi todos los autores afirman que ahí
murió, y algunos dicen que se suicidó por el ataque a su Sociedad. Jámblico[52] cita una versión de lo ocurrido:
Cilón, un crotoniata y ciudadano
importante por nacimiento, fama y riqueza, pero por otro lado un hombre
difícil, violento, molesto y con tendencias tiránicas, deseaba ansiosamente
participar del modo de vida pitagórico. Se acercó a Pitágoras, que ya estaba
viejo, pero fue rechazado por sus defectos de carácter descritos. Cuando esto
ocurrió, Cilón y sus amigos se unieron para hacer un fuerte ataque a Pitágoras
y sus seguidores. Así, un celo fuerte y agresivo activó a Cilón y a
sus seguidores a perseguir a los pitagóricos hasta que no quedara ninguno. Por
esto, Pitágoras partió a Metaponto y se dice que ahí terminó sus días.
Esto parece estar aceptado por la
mayoría, pero Jámblico mismo no acepta esta versión y arguye que el ataque de
Cilón fue una cuestión menor y que Pitágoras regresó a Crotón. Ciertamente, la
Sociedad Pitagórica prosperó por muchos años después de estos sucesos y se
extendió de Crotón a muchas otras ciudades italianas. Gorman[53] sostiene que ésta es una fuerte
razón para creer que Pitágoras regresó a Crotón y cita otra evidencia, que es
la edad de Pitágoras, ampliamente difundida, de alrededor de 100 años a su
muerte, y el hecho de que muchas fuertes afirman que Pitágoras enseñó a
Empédocles, para confirmar que murió años después del 480 AC.
La evidencia de cuándo y donde murió
Pitágoras es poco clara. Ciertamente, la Sociedad Pitagórica se expandió
rápidamente después de 500 AC, se tornó de naturaleza política y se subdividió
en un cierto número de facciones. En 460 AC la Sociedad[54]:
...fue suspendida violentamente.
Sus casas de reunión fueron saqueadas y quemadas en todas partes; se hace
mención, en particular, de “la casa de Milo” en Crotón, donde 50 o 60 pitagóricos
fueron sorprendidos y asesinados. Los que sobrevivieron se refugiaron en Tebas
y en otros lugares.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Plateau, Joseph
Antoine Ferdinand. Nació el 14 de
octubre de 1801 en Bruselas y murió el 15 de septiembre de 1883 en Gante, ambos
en Bélgica. Su padre fue pintor de flores y era su deseo que Joseph fuera
artista. Al terminar sus estudios elementales, lo envió a la Academia de Diseño
en Bruselas. Huérfano a los catorce, quedó bajo la tutela de un tío materno,
quien era abogado y trató de convencerlo de estudiar las leyes. Sus estudios
intermedios los hizo en el Ateneo Real de Bruselas y, en 1822, entró a la
Universidad de Lieja, donde se inscribió tanto en filosofía y letras, como en
ciencias. Finalmente obtuvo el doctorado en ciencias físicas y matemáticas en
1829. Después de un breve período docente en el Ateneo Real en Lieja, en 1835
fue designado profesor de física experimental en la Universidad de Gante. Su
tesis doctoral fue "Sobre ciertas propiedades de las impresiones
producidas por la luz en el órgano visual". Esta fue la línea de
investigación que mantuvo por varios años, en la que analizó la persistencia de
impresiones luminosas en la retina, colores accidentales, irradiación, el
contraste de colores, sombras de colores, etc. Muchos de sus resultados siguen
siendo clásicos.
En matemáticas se le recuerda por los
problemas de Plateau. Usaba una solución de agua jabonosa y glicerina y
sumergía contornos de alambre para notar que las superficies que se formaban
eran superficies mínimas.
Plateau no tenía las habilidades
matemáticas que le permitieran investigar el problema teóricamente, pero
Weierstrass, Riemann y Schwarz trabajaron sobre el problema, el cual fue
finalmente resuelto por Douglas y Radó. Plateau escribió algunos trabajos
matemáticos sobre teoría de números y un artículo conjunto con Quetelet.
En el curso de sus investigaciones
sobre la persistencia de imágenes en la retina, alguna vez mantuvo fija la
vista en el sol por 25 segundos con el ojo sin protección; su imprudencia le
atrajo una inflamación coroidea que, en 1843, resultó en ceguera total.
Obligado a abandonar la docencia, continuó, no obstante, su trabajo
experimental con admirable valor y gran éxito, ayudado por su hijo mayor, Félix
Plateau, quien era naturalista, por su yerno Van der Mensbruyghe, quien era
físico, y por algunos amigos y colegas de la Universidad de Gante. Después de
1844 Joseph Plateau ya no contó con un laboratorio, salvo su estudio en su
modesta casa. Él mismo planeaba los experimentos y arreglaba con antelación
todos los detalles. Sus asistentes le iban anunciando en voz alta lo que
hacían, lo que observaban y los resultados de cada proceso. Joseph Plateau les
dictaba, entonces, las notas y, después, el texto de las memorias para su
publicación. Trabajó así hasta rebasar los ochenta. Joseph Plateau fue un
católico practicante. Fue miembro de la Real Academia de Bélgica, a cuyas
reuniones asistía con puntualidad; fue correspondiente del Instituto de Francia
y miembro de la mayoría de las academias y sociedades eruditas de Europa.
Plateau también fue el inventor del
estroboscopio, un artefacto que emplea los pulsos luminosos para alumbrar un
objeto, ya sea vibrante o rotatorio, para hacerlo aparecer inmóvil o en
movimiento muy lento. El estroboscopio trabaja permitiendo que el ojo sólo mire
el objeto, o una porción de él, en intervalos de tiempo que correspondan a la
tasa de vibración o rotación del objeto. La tasa de movimiento y los pulsos
luminosos se ajustan una con otro.
Plateau utilizaba un disco con ranuras
radiales, a la que daba vuelta mientras observaba una rueda girando. Cuando la
velocidad angular del disco y la rueda coincidían, la rueda aparecía inmóvil.
Otros pioneros empleaban espejos rotatorios o vibrantes para producir pulsos
luminosos. En el siglo diecinueve, se usó la cámara para capturar imágenes
estroboscópicas para estudios de movimiento, y la fotografía estroboscópica se
convirtió en la mayor aplicación de estos artefactos. El uso de las fotografías
estroboscópicas par producir la ilusión de movimiento condujo al desarrollo del
cine.
Basado en un artículo de J. J. O'Connor y E.
F. Robertson
Platón. Nació en 427 AC en Atenas, Grecia, y murió en 347
AC en Atenas, Grecia. Casi todos los datos que daremos fueron anotados por el propio
Platón en cartas que parecen ser verosímiles. Sin embargo, no es claro si fue
el mismo Platón quien escribió esas cartas, por lo que hay tres posibles
interpretaciones. La primera, que Platón las escribió, por lo que los detalles
son precisos. La segunda, que aunque no las haya escrito Platón, las cartas
fueron escritas por alguien cercano a él o, al menos, alguien que tenía acceso
a información precisa sobre su vida. La tercera posibilidad, que
desafortunadamente no se puede descartar, es que hayan sido escritas por
alguien como pura ficción.
Comentaremos sobre el nombre ‘Platón’.
Rowe escribe[55]:
Se ha afirmado que el nombre real de
Platón era Aristocles y que ‘Platón’ no era más que un apodo (más o menos, ‘el
ancho’) derivado ya fuera del ancho de sus hombros, resultado del
entrenamiento para la lucha, de la anchura de su estilo o del tamaño de su
frente.
Platón era el más joven de los hijos de
Aristón y Periccione, ambos provenientes de familias ricas y famosas que habían
vivido en Atenas por generaciones. Mientras Platón era aún joven murió su padre
y su madre se volvió a casar con un hombre llamado Pirilampes. En gran parte
fue en la casa de Pirilampes que Platón creció. Aristóteles escribe que cuando
Platón era joven estudió con Cratilo, quien había sido estudiante de Heráclito,
famoso por su cosmología basada en el fuego como el material básico del
Universo. Es casi seguro que Platón se hizo amigo de Sócrates cuando era joven,
ya que Carmides, el hermano de la madre de Platón, era amigo cercano de
Sócrates.
La Guerra del Peloponeso entre Atenas y
Esparta ocurrió entre 431 AC y 404 AC. Platón estuvo en servicio militar de 409
AC a 404 AC, pero para entonces buscaba hacer una carrera política más que una
carrera militar. Al final de la guerra se unió a la oligarquía de los Treinta
Tiranos en Atenas, impuestos por Lisandro en 404 AC, uno de cuyos jerarcas era
Carmides, el hermano de su madre. Pero sus actos violentos obligaron a Platón a
que pronto los abandonara.
En 403 AC sobrevino la restauración de
la democracia en Atenas y Platón tuvo grandes esperanzas de poder entrar a la
política de nuevo. Sin embargo, los excesos de la vida política ateniense
parecían haberlo persuadido de abandonar sus ambiciones políticas. En
particular, la ejecución de Sócrates en 399 AC tuvo un profundo efecto en él y
decidió que ya no tendría nada más que ver con la política en Atenas.
Platón abandonó Atenas después de que
Sócrates fuera ejecutado, y viajó a Egipto, Sicilia e Italia. En Egipto vio
funcionar un reloj de agua, que después introdujo a Grecia. En Italia conoció
la obra de Pitágoras y comenzó a apreciar el valor de las matemáticas. Este fue
un hecho de gran importancia, puesto que de las ideas que obtuvo Platón de los
discípulos de Pitágoras, se formó su propia idea[56]:
...de que la realidad que busca el
pensamiento científico debe poder expresarse en términos matemáticos, pues las
matemáticas son la forma más precisa y definitiva del pensamiento, del cual
somos capaces. La significación de esta idea para el desarrollo de la ciencia
desde sus comienzos hasta el día de hoy ha sido inmensa.
De nuevo hubo un período de guerra y
otra vez Platón se enlistó para el servicio militar. Afirman autores
posteriores que sobre la vida de Platón han escrito, que fue condecorado por su
valor en batalla durante este período de su vida. Se piensa que fue entonces
cuando comenzó a escribir sus diálogos.
A su regreso a Atenas, Platón fundó,
alrededor de 387 AC, sobre jardines que supuestamente habían pertenecido a
Academo, el héroe ateniense que ayudó a Cástor y Pólux a rescatar a su hermana
Helena del poder de Teseo, una escuela de aprendizaje, que fue llamada
Academia. Platón presidió su Academia en Atenas, haciéndola una institución
dedicada a la investigación y a la instrucción en filosofía y ciencias, desde
387 AC hasta su muerte. Sus razones para establecer la Academia estaban
vinculadas con sus antiguas incursiones en la política. Se había sentido
amargamente decepcionado por los estándares de quienes detentaban el poder
público, por lo que esperaba entrenar en su Academia a jóvenes que desearan
convertirse en estadistas. Sin embargo, después de impartirles los valores en
los que Platón creía, pensaba que estos hombres podrían mejorar el liderazgo de
las ciudades estado de Grecia.
Sólo dos episodios más en la vida de
Platón fueron registrados. Fue a Siracusa en 367 AC después de la muerte de
Dionisio I, quien había regido la ciudad. Dion, el cuñado de Dionisio I,
persuadió a Platón para que viniera a Siracusa a asesorar a Dionisio II, el
nuevo gobernante. Platón no tenía esperanzas de tener buen éxito, pero ya que
tanto Dion como Arquitas de Tarento creían en el plan, Platón accedió. Su plan
consistía en que si Dionisio II era entrenado en cuestiones de ciencia y filosofía,
podría evitar que Cartago invadiese Sicilia. Sin embargo, Dionisio II se sentía
celoso de Dion, quien tuvo que abandonar Siracusa y el plan y, como Platón lo
había temido, fracasó.
Platón regresó a Atenas, pero volvió a
visitar Siracusa otra vez en 361 AC esperando juntar a los rivales. Se quedó en
Siracusa durante una parte de 360 AC pero no logró ninguna solución política a
la rivalidad. Dion atacó Siracusa en un golpe en 357, obtuvo el control, pero
fue asesinado en 354.
Field escribe que la vida de Platón[57]:
... hace claro que la concepción de
Platón como un escolar reservado y espiritual, que en sus estudios teje teorías
muy alejadas de la vida práctica, es muy poco precisa. Por el contrario, era un
hombre de mundo, un soldado experimentado, que había viajado ampliamente, con
estrechos contactos con muchos de los líderes, tanto en su propia ciudad como
en otras partes.
Las principales contribuciones de
Platón son en la filosofía, en las matemáticas y en la ciencia. Sin embargo, no
es tan fácil, como podría esperarse, descubrir las concepciones filosóficas de
Platón. La razón de esto es que Platón no escribió ningún trabajo sistemático
que expresara sus puntos de vista; más bien escribió un cierto número de
diálogos (cerca de 30), en forma de conversaciones. Son estos diálogos
excelentes piezas de literatura[58]:
Muestran el dominio del lenguaje, el
poder de carácter indicativo, el sentido de una situación y el ojo clínico,
para sus aspectos tanto trágicos, como cómicos, que colocaron a Platón entre
los más grandes escritores del mundo. Usa plenamente este talento para inculcar
las lecciones que desea enseñar.
En cartas escritas por Platón aclara
que comprende la dificultad de desarrollar su teoría filosófica a partir de los
diálogos, pero afirma que el lector logrará entenderla después de pensarla,
discutirla y cuestionarla por largo tiempo. Los diálogos no incluyen a Platón
como personaje, por lo que no declara que lo que en ellos se afirma sea su
propia visión. Los caracteres son históricos y normalmente incluyen a Sócrates
como el protagonista, por lo que no resulta claro hasta qué grado estos
personajes expresan una visión con la que ellos mismos estuviesen de acuerdo.
Se piensa que, al menos en los primeros diálogos, el personaje de Sócrates
expresa una visión que el propio Sócrates realmente sostenía.
A través de estos diálogos, Platón contribuyó
a la teoría del arte, en particular, la danza, la música, la poesía, la
arquitectura y el drama. Discutió una gran variedad de temas filosóficos,
incluida la ética y la metafísica, en la cual trató aspectos como la
inmortalidad, el hombre, la mente y el realismo.
También discutió la filosofía de las
matemáticas, la filosofía política, en la que diserta sobre temas como la
censura, y la filosofía religiosa, en la que considera ateísmo, dualismo y
panteísmo. Al discutir la epistemología manejó ideas tales como el conocimiento
a priori y el racionalismo. En su teoría de Formas, Platón rechazó el mundo
inmutable, engañoso, del que somos conscientes a través de nuestros
sentidos, y propone en su lugar un mundo de ideas constantes y verdaderas.
Podemos ilustrar la teoría de Formas de
Platón con uno de sus ejemplos matemáticos. Platón considera los objetos
matemáticos como formas perfectas. Por ejemplo, una línea como un objeto con
longitud, mas sin anchura. Sin importar qué tan delgada hagamos una línea en el
mundo de nuestros sentidos, ésta no será una forma matemática perfecta, pues
siempre tendrá anchura. En elFedón, Platón charla sobre objetos en el
mundo real que tratan de ser como sus formas perfectas. En esto, piensa en
líneas más y más angostas que en el límite tienden al concepto matemático de
línea, pero por supuesto, nunca lo alcanzan. Otro ejemplo del Fedón lo
da Field[59]:
El ejemplo que ahí toma es la relación
matemática de igualdad, y hace resaltar el contraste entre igualdad absoluta
como la pensamos en matemáticas y la igualdad aproximada, gruesa, con la que
tenemos que contentarnos al tratar con objetos a través de nuestros sentidos.
Nuevamente, en la República,
Platón habla de diagramas geométricos como imitaciones imperfectas de los
objetos matemáticos perfectos que representan.
Las contribuciones de Platón a las
teorías de la educación se muestran en la forma como condujo la Academia y en
su idea de lo que constituye una persona educada. Contribuyó también a la
lógica y a la filosofía del derecho, incluyendo la retórica.
Aunque Platón mismo no hizo
descubrimientos matemáticos importantes, su creencia en que las matemáticas
proporcionan el entrenamiento más refinado para la mente fue sumamente
importante en el desarrollo del tema. Sobre la puerta de la Academia estaba
escrito:
Quien no sea versado en la geometría no
ha de entrar aquí.
Platón se concentró en la idea de
demostración e insistió en definiciones precisas e hipótesis claras. Esto sentó
las bases para el enfoque sistemático a las matemáticas de Euclides. En su
biografía[60] se resumen sus contribuciones a las
matemáticas a través de sus estudiantes:
Casi toda la obra matemática importante
del siglo IV fue hecha por amigos y discípulos de Platón. Los primeros
estudiosos de las secciones cónicas, y posiblemente Theaetetus, el creador de
la geometría sólida, eran miembros de la Academia. Eudoxo de Cnidus –autor de
la doctrina de la proporción expuesta en los “Elementos” de Euclides, inventor
del método exhaustivo para encontrar las áreas y los volúmenes de figuras
curvilíneas y proponedor del esquema astronómico de las esferas concéntricas
adoptado y alterado por Aristóteles – removido de su escuela de Cyzicus a
Atenas con el propósito de que cooperara con Platón; y durante una de las
ausencias de Platón parece que incluso fungió como director de la Academia.
Arquitas, el inventor de la ciencia mecánica, era amigo de Platón con quien se
escribía.
En las matemáticas, el nombre de Platón
está vinculado con los sólidos platónicos. En el Timeo está la
construcción matemática de los elementos (tierra, fuego, aire y agua), en los cuales
el cubo, el tetraedro, el octaedro y el icosaedro son tomados como las formas
de los átomos de tierra, fuego, aire y agua. El quinto sólido platónico, el
dodecaedro, es el modelo de Platón para la totalidad del universo.
Las creencias de Platón en lo que al
universo concierne, eran que las estrellas, los planetas, el sol y la luna se
mueven alrededor de la tierra en esferas cristalinas. La esfera de la luna era
la más cercana a la tierra, luego seguía la del sol, después la de Mercurio,
Venus, Marte, Júpiter, Saturno y mucho más lejos estaba la esfera de las
estrellas. Creía que la luna brillaba por efecto del reflejo de la luz solar.
Quizás la mejor idea sobre los
conceptos de Platón puede obtenerse de examinar lo que él creía que debería de
ser el curso adecuado de la educación. Ésta es su propuesta[61]:
... , en primer lugar, tendrían
que estudiarse las ciencias exactas – aritmética, geometría plana y sólida,
astronomía y armonía – durante diez años para familiarizar la mente con las
relaciones que solamente pueden aprehenderse por el pensamiento. Después se
darían cinco años para el estudio, aun más severo de la ‘dialéctica’. La
dialéctica es el arte de la conversación, de preguntar y responder; y de
acuerdo con Platón, la habilidad dialéctica es la capacidad de plantear y
responder preguntas sobre la esencia de las cosas. El dialéctico reemplaza
hipótesis con conocimiento seguro, y su propósito es aterrizar toda la ciencia,
todo el conocimiento, sobre algún ‘principio primero no hipotético’.
La Academia de Platón floreció hasta
529 DC cuando fue cerrada por el Emperador Cristiano Justiniano, quien
aseguraba que era un establecimiento pagano. Después de sobrevivir por 900
años, es la Universidad más longeva que se conoce.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Poincaré, Henri.Nació el 29 de abril de 1854 en Nancy, Lorena,
Francia, y murió el 17 de julio de 1912 en París, Francia. Su padre fue Léon
Poincaré y su madre fue Eugénie Launois. Tenían 26 y 24 años de edad,
respectivamente, al momento del nacimiento de Henri, quien nació en Nancy,
donde su padre era Profesor de Medicina en la Universidad. La familia de Léon
Poincaré produjo otros hombres distinguidos durante la vida de Henri. Raymond
Poincaré, quien fue primer ministro de Francia varias veces y presidente de la
República Francesa durante la Primera Guerra Mundial, era el hijo mayor de
Antoine Poincaré, hermano de Léon Poincaré. El segundo de los hijos de Antoine
Poincaré, Lucien Poincaré, alcanzó un alto rango en la administración de la
Universidad.
Henri era [2][62]:
... ambidiestro y miope; durante su infancia
tuvo una pobre coordinación muscular y por un tiempo estuvo seriamente enfermo
de difteria. Recibió instrucción especial de su muy dotada madre y alcanzó
niveles de excelencia en composición escrita cuando aún estaba en la escuela
elemental.
En 1862 Henri entró al Liceo en Nancy
(que ahora lleva el nombre Lycée Henri Poincaré en su honor). Pasó once años en
el Liceo, tiempo durante el cual demostró ser uno de los mejores alumnos en
todas las materias que cursó. Henri era descrito por su maestro de matemáticas
como un “monstruo de las matemáticas” y ganó premios en el llamado “concours
général”, una competencia entre los mejores alumnos de todos los liceos de
Francia.
Poincaré ingresó en la École
Polytechnique en 1873 y se graduó en 1875. Estaba mucho más adelantado que
todos los demás estudiantes en matemáticas pero, quizás no sorprendentemente,
dada su pobre coordinación, no tenía un desempeño mejor que el promedio en
ejercicio físico y en arte. La música era otro de sus intereses, pero aunque
disfrutaba escuchándola, sus intentos por aprender a tocar el piano durante su
estancia en la École Polytechnique no tuvieron éxito. Poincaré leía muchísimo,
empezando por textos de ciencia popular y de ahí hacia textos más avanzados.
Tenía una notable memoria y retenía mucho de los textos que leía, mas no
aprendiendo de memoria, sino relacionando las ideas que asimilaba
particularmente en forma visual. Su habilidad de visualizar lo que escuchaba le
resultó particularmente útil cuando asistía a conferencias, ya que su vista era
tan pobre que no podía leer adecuadamente lo que se escribía en el pizarrón.
Después de graduarse de la École
Polytechnique, Poincaré continuó sus estudios en la École des Mines. Sus [20][63]:
...meticulosas notas, tomadas en las
excursiones de campo cuando era estudiante, exhibían un conocimiento profundo
de los métodos científicos y comerciales de la industria de la minería; un tema
que siempre le interesó a lo largo de toda su vida.
Después de terminar sus estudios en la
École des Mines, Poincaré pasó un corto periodo como ingeniero minero en
Vesoul, mientras concluía su tesis doctoral. Como estudiante de Charles
Hermite, Poincaré obtuvo su doctorado en matemáticas de la Universidad de París
en 1879. Su tesis versó sobre ecuaciones diferenciales y los examinadores
fueron un tanto críticos con el trabajo. Elogiaron los resultados del principio
de la tesis pero después informaron que (véase por ejemplo[20]):
...el resto de la tesis es un poco
confuso y muestra que el autor todavía no era capaz de expresar sus ideas de
manera clara y simple. Sin embargo, considerando la gran dificultad del tema y
el talento demostrado, la facultad recomienda que a M. Poincaré se le otorgue
el grado de Doctor con todos los privilegios.
Inmediatamente después de recibir su
doctorado, se le encargó a Poincaré la enseñanza de análisis matemático en la
Universidad de Caen. Los informes sobre su enseñanza en Caen no eran del todo
elogiosos, y hacían referencia a su estilo de enseñar, en ocasiones,
desorganizado. Se quedó ahí por sólo dos años antes de obtener una cátedra en
la Facultad de Ciencias en París en 1881. En 1886, Poincaré fue nominado para
la cátedra de física matemática y probabilidad en la Sorbona. Gracias a la
intervención y el apoyo de Hermite se le aseguró a Poincaré la cátedra y
también se le otorgó una cátedra en la École Polytechnique. En sus clases a los
estudiantes en París[64]:
...al cambiar sus clases cada año,
revisaba temas de óptica, electricidad, el equilibrio de masas fluidas, las
matemáticas de la electricidad, la astronomía, la termodinámica, la luz y la
probabilidad.
Poincaré conservó estas cátedras en
París hasta su muerte a la temprana edad de 58.
Antes de revisar brevemente las muchas
contribuciones de Poincaré a las matemáticas y a otras ciencias, tenemos que
decir un poco acerca de su modo de pensar y de trabajar. Se le considera como
uno de los grandes genios de todos los tiempos y hay dos fuentes muy
significativas que estudian sus procesos de pensamiento. Una es una conferencia
que dio al Institut Général Psychologique en París en 1908, titulada Invención Matemática, en
la cual revisaba sus propios procesos de pensamiento que lo condujeron a sus
mayores descubrimientos matemáticos. La otra es el libro de Toulouse[65], que era el director del Laboratorio de
Psicología de la École des Hautes Études en París. Aunque fue publicado en
1910, el libro hace un recuento de conversaciones con Poincaré y pruebas sobre
él que efectuó Toulouse en 1897.
Toulouse[66] explica que Poincaré mantenía
horarios de trabajo muy precisos. Se dedicaba a la investigación matemática
durante cuatro horas diarias, entre las 10 de la mañana y el mediodía y de
nuevo de las 5 a las 7 de la tarde. Leía artículos en revistas más tarde en la
noche. Un aspecto interesante de la obra de Poincaré es su tendencia a
desarrollar sus resultados de principios básicos. Para muchos matemáticos hay
un proceso constructivo con más y más obra construida sobre obra previa. No era
ésta la forma en la que trabajaba Poincaré, sino que no sólo su investigación,
sino también sus conferencias y sus libros se desarrollaban cuidadosamente
desde lo básico. Quizás lo más notable de todo lo señala la descripción de
Toulouse[67] de cómo Poincaré procedía a
escribir un artículo:
...no hace un plan global cuando
escribe un artículo. Normalmente comenzará sin saber dónde terminará. ... El
comienzo es normalmente fácil. Entonces el trabajo parece irlo llevando sin que
él haga un esfuerzo voluntario. En esa etapa es difícil distraerlo. Cuando
investiga, a menudo escribe una fórmula automáticamente para despertar alguna
asociación de ideas. Si el comienzo es doloroso, Poincaré no persiste y más
bien abandona el trabajo.
Toulouse continúa describiendo cómo
Poincaré esperaba que le vinieran las ideas claves cuando dejaba de
concentrarse en el problema:
Poincaré procede por golpes repentinos,
tomando y luego abandonando un tema. Durante intervalos supone ... que su
inconsciente continúa el trabajo de reflexión. Detener el trabajo es difícil si
no hay una distracción suficientemente fuerte, especialmente cuando juzga que
no lo ha completado ... Por esta razón, Poincaré nunca hace trabajo importante
en la noche para evitar la dificultad de conciliar el sueño.
Como Miller hace notar[68]:
Es increíble que no pudiera trabajar
plenamente página tras página de cálculos detallados, ya sea que se tratase de
cálculos de la naturaleza matemáticamente más abstracta, o de puros cálculos
numéricos, como eran frecuentes en física, casi sin nunca tachar nada.
Examinemos algunos de los descubrimientos
que hizo Poincaré con su método de trabajo. Poincaré era un científico
preocupado por muchos aspectos de las matemáticas, la física y la filosofía, y
frecuentemente es descrito como el último universalista en matemáticas. Hizo
contribuciones a numerosas ramas de las matemáticas, la mecánica celeste, la
mecánica de fluidos, la teoría especial de la relatividad y la filosofía de la
ciencia. Mucha de su investigación involucraba interacciones entre diferentes
temas matemáticos y su amplio entendimiento de todo el espectro del
conocimiento le permitía atacar problemas desde muy diferentes ángulos.
Antes de alcanzar los 30 años
desarrolló el concepto de funciones automorfas que son funciones de una
variable compleja invariante bajo la acción de un grupo de
transformaciones caracterizado algebraicamente por cocientes de términos
lineales. La idea era pasar de una manera indirecta sobre su trabajo en la
tesis doctoral sobre ecuaciones diferenciales. Sus resultados se aplicaban
solamente a clases restringidas de funciones y Poincaré deseaba generalizar
estos resultados, pero como una ruta hacia esto, analizó una clase de
ecuaciones cuyas soluciones no existían. Esto lo condujo a funciones que él
llamó funciones fuchsianas en honor a Lazarus Fuchs, pero después fueron
llamadas funciones automorfas. La idea crucial le vino cuando estaba por coger
un autobús, como lo relata en Ciencia y Método (1908):
En el momento de poner mi pié en el
estribo me vino la idea, sin que nada en mis pensamientos previos pareciese haber
asfaltado la ruta hacia ella, de que las transformaciones que había yo usado
para definir las funciones fuchsianas fueran idénticas a aquéllas de la
geometría no euclidiana.
En correspondencia entre Klein y
Poincaré se intercambiaron muchas ideas profundas de las que el desarrollo de
la teoría de las funciones automorfas se vio muy beneficiado. Sin embargo, los
dos grandes matemáticos no quedaron en buenos términos, pues parecía que Klein
se sintió molesto por la buena opinión de Poincaré sobre la obra de Fuchs. Rowe
examina esta correspondencia[69].
El Analysis situs de
Poincaré, publicado en 1895, es uno de los primeros tratados sistemáticos de la
topología. Puede decirse que él es el creador de la topología algebraica y, en
1901, aseguraba que sus investigaciones en muchas áreas diferentes tales como
las ecuaciones diferenciales y las integrales múltiples lo habían conducido
hacia la topología. Por 40 años después de que Poincaré publicó los primeros de
los seis artículos sobre topología algebraica en 1894, esencialmente todas las
ideas y técnicas en el tema se basaban en su trabajo. Incluso hoy en día la
conjetura de Poincaré permanece como uno de los problemas no resueltos más
desconcertantes y desafiantes de la topología algebraica.
La teoría de homotopía reduce
cuestiones topológicas al álgebra asociando a los espacios topológicos varios
grupos que son invariantes algebraicos. Poincaré introdujo el grupo fundamental
(o primer grupo de homotopía) en su artículo de 1894 para distinguir diferentes
clases de superficies bidimensionales. Pudo demostrar que cualquier superficie
bidimensional con el mismo grupo fundamental de la superficie esférica
bidimensional es topológicamente equivalente a una esfera. Conjeturó que este
resultado valía igualmente para variedades tridimensionales lo que
posteriormente se extendió a dimensiones superiores. Sorprendentemente se
conocen pruebas para el equivalente de la conjetura de Poincaré para todas las
dimensiones estrictamente mayores que tres. No se conoce un esquema de
clasificación completa para las 3-variedades, por lo que no hay una lista de
posibles variedades que puedan ser verificadas para confirmar si todas tienen
diferentes grupos de homotopía.
A Poincaré se le considera también el
creador de la teoría de las funciones analíticas de varias variables complejas.
Comenzó con sus contribuciones al tema en 1883 con un trabajo en el que usaba
el principio de Dirichlet para probar que una función meromorfa de dos
variables complejas es cociente de dos funciones enteras. También trabajó en
geometría algebraica e hizo contribuciones fundamentales en artículos que
escribió entre 1910 y 1911. Examinó curvas algebraicas sobre una superficie algebraica F(x,y,z)
= 0 y desarrolló métodos que le permitían dar pruebas sencillas de resultados
profundos de Emile Picard y de Severi. Dio la primera demostración correcta de
un resultado formulado por Castelnuovo, Enriques y Severi; estos autores habían
sugerido un método de demostración equivocado.
Su primera contribución importante en
la teoría de números fue hecha en 1901 con un trabajo[70] sobre:
... el problema diofantino de encontrar
los puntos con coordenadas racionales sobre una curva f(x,y) =
0, cuyos coeficientes son números racionales.
En matemáticas aplicadas estudió
óptica, electricidad, telegrafía, capilaridad, elasticidad, termodinámica,
teoría del potencial, teoría cuantitativa, teoría de la relatividad y
cosmología. En el campo de la mecánica celeste estudió el problema de los tres
cuerpos, así como las teorías de la luz y de las ondas electromagnéticas. Se le
reconoce como codescubridor, con Albert Einstein y Hendrik Lorentz, de la
teoría de la relatividad especial. Hemos de describir con un poco más detalles
el importante trabajo de Poincaré sobre el problema de los tres cuerpos.
Oscar II, Rey de Suecia y Noruega,
organizó una competencia matemática en 1887 para celebrar su sexagésimo
cumpleaños en 1889. Poincaré recibió el premio por una memoria que envió sobre
el problema de los tres cuerpos en mecánica celeste. En este trabajo Poincaré
dio la primera descripción de puntos homoclínicos, la primera descripción
matemática del movimiento caótico, y fue el primero en hacer uso importante de
la idea de integrales invariantes. Sin embargo, cuando el trabajo estaba a
punto de ser publicado en Acta Matematica, Phragmen, quien
editaba la memoria para su publicación, encontró un error. Poincaré se dio
cuenta de que en verdad había cometido un error y Mittag-Leffler hizo denodados
esfuerzos para evitar la publicación de la versión incorrecta de la memoria.
Entre marzo de 1887 y julio de 1890 Poincaré y Mittag-Leffler intercambiaron
cincuenta cartas fundamentalmente relacionadas con la competencia del
cumpleaños, la primera de las cuales era de Poincaré diciéndole a
Mittag-Leffler que trataba de enviar una participación al concurso y, por
supuesto, las demás discuten el problema concerniente al error. Es interesante
que este error es hoy en día considerado como el comienzo de la teoría del
caos. En 1890 apareció una versión revisada de la memoria de Poincaré.
Entre otras obras importantes de
Poincaré sobre mecánica celeste se incluye Les Méthodes nouvelles de la
méchanique celeste (Nuevos Métodos en Macánica Celeste) en
tres volúmenes publicados entre 1892 y 1899, y Leçons de
mecanique celeste (Lecciones de Mecánica Celeste 1905). En
los primeros de éstos tuvo el objetivo de caracterizar completamente todos los
movimientos de los sistemas mecánicos, invocando una analogía con los flujos
fluidos. También mostró que las expansiones en series previamente usadas para
estudiar el problema de tres cuerpos eran convergentes, pero en general no
uniformemente convergentes, poniendo así en duda las demostraciones de
estabilidad de Lagrange y Laplace.
También escribió muchos artículos de
divulgación científica en un momento en el que la ciencia no era un tema
popular entre el público general en Francia. Whitrow escribe[71]:
Después de que Poincaré alcanzó un
prestigió como matemático, dedicó sus extraordinarias dotes literarias al
desafío de escribir para el público general el significado y la importancia de
la ciencia y las matemáticas.
Las obras de divulgación de Poincaré
incluyen Ciencia e Hipótesis (1901), El Valor de la
Ciencia (1905) y Ciencia y Método (1908). Una cita de
estos escritos es particularmente relevante para la historia de las
matemáticas. En 1908 escribió:
El verdadero método para predecir el
futuro de las matemáticas es estudiar su historia y su estado actual.
Finalmente veamos las contribuciones de
Poincaré a la filosofía de las matemáticas y la ciencia. Lo primero que hay que
resaltar es la forma cómo Poincaré visualizaba la lógica y la intuición como
elementos importantes en el descubrimiento matemático. En Definiciones
Matemáticas en Educación (1904) escribió:
Es por la lógica que demostramos, es
por la intuición que inventamos.
En un artículo Poincaré ponía otra vez
énfasis en el punto de la siguiente forma:
La lógica, por tanto, permanece estéril
a menos que se la fertilice con la intuición.
McLarty[72] da ejemplos de cómo Poincaré no se
tomaba la molestia de ser riguroso. El buen éxito de su enfoque de las
matemáticas yace en su apasionada intuición. Sin embargo, la intuición no era
para Poincaré algo que utilizara cuando no podía encontrar una demostración
lógica. Más bien creía él que los argumentos formales pueden revelar errores de
intuición y la argumentación lógica es la única forma de confirmar las
ocurrencias intuitivas. Poincaré creía que la demostración formal por sí misma
no puede conducir al conocimiento. Éste sólo proviene del razonamiento
matemático con contenido, y no sólo de argumentos formales.
Es razonable preguntarse qué entendía
Poincaré por “intuición”. Esto no es simple, puesto que él veía algo bastante
diferente entre su trabajo en física y su trabajo en matemáticas. En física
consideraba que la intuición dictaba cómo encapsular matemáticamente lo que sus
sentidos le decían sobre el mundo. Pero para explicar lo que “intuición” era en
matemáticas, a Poincaré le daba por decir que era la parte que no se obtenía a
partir de la lógica:
... para hacer geometría ... es
necesario algo más que lógica pura. Para describir este “algo” no hay otra
palabra que intuición.
Poincaré vuelve al punto cuando escribe
una revisión de los Fundamentos de la geometría de
Hilbert (1902):
El punto de vista lógico por sí solo
parece interesarle [a Hilbert]. Dada una secuencia de
proposiciones, encuentra que todas se obtienen lógicamente de la primera. Él no
se preocupa de los fundamentos de esta primera proposición, ni de su origen
psicológico.
No se trata, sin embargo, de dar la
impresión de que ésta fuese una revisión negativa; el punto de vista de
Poincaré respecto de este trabajo de Hilbert era muy positivo. Stump[73] explora el significado de intuición
para Poincaré y de la diferencia entre las formas matemáticamente aceptables y
las no aceptables.
Poincaré creía que se podía elegir ya
fuera la geometría euclidiana o la no euclidiana como la geometría del espacio
físico. Pensaba que al ser ambas geometrías topológicamente equivalentes,
podían trasladarse propiedades de una a la otra, de modo que ninguna era
correcta o falsa. Por esta razón argumentaba que la geometría euclidiana sería
preferida por los físicos. Esto, sin embargo, no ha resultado ser un punto de
vista muy correcto y la evidencia experimental muestra ahora claramente que el
espacio físico es no euclidiano.
Poincaré tenía toda la razón, sin
embargo, en sus críticas a aquéllos que como B. Russell deseaban axiomatizar
las matemáticas, pues estaban condenados al fracaso. El principio de inducción
matemática, decía Poincaré, no puede deducirse lógicamente. También aseguraba
que sería imposible probar que la aritmética es consistente, si se la define
por un sistema de axiomas, como Hilbert lo había hecho. Estas afirmaciones de
Poincaré a la larga resultaron correctas.
Debemos hacer notar que, a pesar de su
gran influencia en las matemáticas de su época, Poincaré nunca fundó una
escuela propia, pues no tuvo estudiantes. Aunque sus contemporáneos usaban sus
resultados, rara vez adoptaban sus técnicas.
Poincaré obtuvo los más altos honores por
sus contribuciones de verdadero genio. Fue nombrado miembro de la Académie des
Sciences en 1887 y en 1906 fue elegido Presidente de la Academia. La amplitud
de su investigación lo llevó a ser el único miembro elegido para pertenecer a
cada una de las cinco secciones de la Academia, a saber, las secciones de
geometría, mecánica, física, geografía y navegación. En 1908 resultó electo
como miembro de la Académie Française y fue elegido director durante el año de
su muerte. También fue investido caballero de la Legión de Honor y fue honrado
con un gran número de sociedades eruditas de todo el mundo. Ganó numerosos
premios, medallas y reconocimientos.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Taniyama, Yutaka.Nació el 12 de noviembre de 1927 en Kisai (al norte
de Tokyo), Japón, y murió el 17 de noviembre de 1958 en Tokyo, Japón. Se graduó en la
Universidad de Tokyo en 1953. Permaneció ahí como ‘estudiante especial de
investigación’, y después como profesor asociado.
Sus intereses estaban en la teoría
algebraica de números. Escribió Teoría Moderna de Números (1957)
en japonés, conjuntamente con G. Shimura. Aunque planearon una versión en
inglés, perdieron el entusiasmo y nunca encontraron tiempo para escribirla
antes de la muerte de Taniyama. Sin embargo, ellos mismos dieron probablemente
la razón en el prefacio de 1957:
Encontramos difícil
afirmar que la teoría esté presentada de una forma completamente satisfactoria.
En todo caso, puede decirse que se nos ha permitido en el curso del progreso
escalar a cierta altura para poder mirar las huellas que dejamos atrás y
entonces poder tener una visión de nuestro destino.
La fama de Taniyama es fundamentalmente
debida a dos problemas planteados por él en el simposio sobre Teoría Algebraica
de Números que hubo en Tokyo en 1955. (Su reunión con H. Weil en este simposio
tuvo una influencia importante en la obra de Taniyama.) Estos problemas forman
la base de una conjetura: toda curva elíptica definida sobre el campo
de los racionales es un factor del Jacobiano de un campo de funciones
modulares. Esta conjetura resultó ser un factor central en la prueba
de Wiles del Último Teorema de Fermat.
Con un aparente gran futuro frente a
sí, tanto en las matemáticas como en su vida personal, (planeaba casarse) se
quitó la vida. En una nota que dejó, tuvo gran cuidado en describir exactamente
hasta dónde había llegado en los cursos de cálculo y álgebra lineal que estaba
impartiendo, así como también en disculparse ante sus colegas por el problema
que su muerte les causaría. En cuanto a la razón para quitarse la vida dice:
Hasta ayer no tenía
yo definida la intención de matarme. ...Yo mismo no lo entiendo bien, pero no
es el resultado de un incidente particular, ni de un asunto específico.
Alrededor de un mes después, la chica
con la que planeaba casarse también se suicidó.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
Wiles, Andrew. Nació el 1 de abril de 1953 en
Cambridge, Inglaterra. Su interés en el Último Teorema de Fermat comenzó a una edad
temprana. Nos cuenta
...tenía diez años de edad y un día
andaba mirando en mi biblioteca pública local y encontré un libro sobre ‘mate’
que platicaba un poco de la historia de este problema, y yo, con diez años de
edad, pude entenderlo. Desde ese momento traté de resolverlo yo mismo; era un
gran desafío, un problema tan bonito, este problema era el Último Teorema de
Fermat.
En 1971, Wiles ingresó al Merton
College, en Oxford, y se graduó con un B.A. en 1974. Después ingresó al Clare
College, en Cambridge para hacer su doctorado. Su supervisor doctoral en
Cambridge era John Coates quien dijo:
He sido muy afortunado de haber tenido
a Andrew como estudiante. Incluso como estudiante de investigación era él una
persona maravillosa con quien colaborar, tenía ideas muy profundas y siempre
tuvo muy claro que era un matemático que haría grandes cosas.
Wiles no trabajó sobre el Último
Teorema de Fermat para su doctorado. Decía:
...el problema de trabajar sobre Fermat
es que puedes pasarte años sin obtener nada, así que cuando me fui a Cambridge
mi asesor John Coates estaba trabajando sobre la teoría de Iwasawa de curvas
elípticas y yo comencé a trabajar con él...
De 1977 hasta 1980 Wiles fue un Junior
Research fellow en el Clare College, de Cambridge, y también un
Profesor Asistente ‘Benjamin Peirce’ en la Universidad de. Harvard. En 1980
obtuvo su doctorado, después pasó un tiempo en el Sonderforschungsbereich
Theoretische Mathematik en Bonn. Regresó a los Estados Unidos hacia
fines de 1981 para ocupar un puesto en el Instituto para Estudios Avanzados, en
Princeton. Fue nombrado profesor en Princeton al año siguiente y, también
durante 1982, pasó una temporada como profesor visitante en París.
Wiles obtuvo una beca
Guggenheim que le permitió visitar el Institut des Hautes Études
Scientifiques, en París, y también la École Normale
Supérieure, en París, durante 1985-86. Después ocurrieron los
sucesos que lo hicieron cambiar la dirección de su investigación.
En efecto, Wiles abandonó toda la demás
investigación cuando supo la relación del Último Teorema de Fermat y la
Conjetura de Taniyama-Shimura, y se concentró exclusivamente en intentar
probarla, al saber que con ello obtendría la prueba del Último Teorema de
Fermat. Wiles dijo:
...después de algunos años me di cuenta
de que era imposible hablar con la gente casualmente acerca de Fermat puesto
que generaba demasiado interés y no te puedes enfocar por años, a menos que
tengas esa clase de concentración indivisa, que demasiados espectadores
destruirían...
De hecho, la vida matrimonial era para
Wiles un asunto bastante restringido; solía decir:
...mi esposa sólo me ha conocido
mientras he trabajado sobre Fermat. Le dije unos cuantos días después de que
nos casamos, que realmente sólo tenía tiempo para mi problema y para mi
familia, y mientras tenía que concentrarme muchísimo, me di cuenta con los
niños pequeños de que esa era la mejor manera de relajarse. Al hablar con los
pequeños, ellos simplemente no están interesados en Fermat...
En 1988 Wiles se fue a la Universidad de
Oxford, donde estuvo durante dos años como Profesor Investigador de la Real
Sociedad. Mientras estaba en Oxford fue elegido, en 1989, Caballero de la Real
Sociedad. En una biografía[74] se describe el curso de su
investigación:
Haciendo uso de la
teoría de representaciones de Galois, de Mazur, resultados recientes sobre la
conjetura de Serre sobre la modularidad de las representaciones de Galois, y
profundas propiedades aritméticas de las álgebras de Hecke, Wiles (con un paso
clave debido conjuntamente a Wiles y R. Taylor) tuvo éxito en probar que todas
las curvas elípticas semiestables definidas sobre el campo de los números
racionales son modulares. Aunque esto es menos que la plena conjetura de
Shimura-Taniyama, este resultado implica que una curva elíptica obtenida a
partir de la ecuación generalizada de Fermat es modular, y con ello queda
probado el Último Teorema de Fermat.
Toda la ruta seguida para llegar a la
prueba no fue para nada simple. En 1993 Wiles les dijo a otros dos matemáticos
que estaba cerca de encontrar una prueba del Último Teorema de Fermat. Llenó
las que él pensaba que eran las últimas lagunas en la prueba y dio la serie de
conferencias en el Instituto Isaac Newton, en Cambridge, concluyéndolas el 23
de junio de 1993. Al final de su última plática anunció que tenía una prueba
para el Último Teorema de Fermat. Sin embargo, al quedar escritos los
resultados para su publicación, un sutil error fue descubierto. Dice Wiles:
... de los primeros siete años en que
había yo trabajado en este problema adoro cada minuto, no obstante cuán difícil
haya sido éste. Ha habido retrocesos, cosas que parecían insuperables, pero era
una especie de batalla privada y muy personal en la que estaba yo involucrado,
y cuando aparecía un problema con ella, hacer matemáticas en esa especie de
forma bastante sobreexpuesta no es, ciertamente, mi estilo; ciertamente, no
tengo ganas de repetirlo...
Wiles trabajó duro por alrededor de un
año, con la ayuda, en particular, de R. Taylor a la que ya se hizo referencia
antes, y para el 19 de septiembre de 1994, cuando ya casi se había dado por
vencido, decidió hacer un último intento:
...de repente, de forma totalmente
inesperada, tuve esta increíble revelación. Fue el momento más importante de mi
vida de trabajo. Nada que vaya a poder volver a hacer ... fue tan
indescriptiblemente hermoso, fue tan simple y tan elegante, y yo sólo me quedé
contemplando incrédulo por veinte minutos, luego durante el día caminé
por el Departamento. Regresaba a mi escritorio para ver si todavía estaba ahí –
ahí estaba todavía.
En 1994 Wiles fue nombrado Profesor
‘Eugene Higgins’ de Matemáticas en Princeton. Su artículo que prueba el Último
Teorema de Fermat es Modular elliptic curves and Fermat’s Last Theorem,que
apareció en los Annals of Mathematics en 1995. Desde 1995
Wiles comenzó a recibir muchos honores por su sobresaliente obra. Le otorgaron
el Premio Schock en Matemáticas de la Real Academia Sueca de Ciencias y el
Premio Fermat de la Université Paul Sabatier. En 1996 recibió otros
reconocimientos que incluyen el Premio Wolf y fue nombrado miembro
correspondiente de laNational Academy of Sciences de los Estados
Unidos, de la que recibió su premio para matemáticas.
Wiles decía:
...no hay otro problema que vaya a
significar lo mismo para mí. Tuve este raro privilegio de ser capaz de alcanzar
en mi edad adulta lo que había sido el sueño de mi infancia. Sé que es un raro
privilegio pero sé que si se puede hacer, es más gratificante que ninguna otra
cosa que uno pueda imaginarse.
En la biografía citada[75] se resume su trabajo:
La obra de Wiles es altamente original,
un tour de force técnico y un monumento a la perseverancia
individual.
Basado en un artículo de J. J.
O'Connor y E. F. Robertson
[1] Michael F. Atiyah, en M. Atiyah and D. Iagolnitzer (eds.), Fields
Medalists Lectures (Singapur, 1997), 113-114
[2] H. Cartan, L'oeuvre de Michael F. Atiyah, Proceedings of
the International Congress of Mathematicians, Moscow, 1966 (Moscow,
1968).
[3] Michael F. Atiyah, en M. Atiyah and D. Iagolnitzer (eds.), Fields
Medalists Lectures (Singapur, 1997), 113-114
[4] M. Atiyah, On the work of Simon Donaldson, Proceedings of
the International Congress of Mathematicians, Berkeley, 1986 1 (Providence,
RI, 1987), 3-6
[5] M. Atiyah, On the work of Simon Donaldson, Proceedings of
the International Congress of Mathematicians, Berkeley, 1986 1 (Providence,
RI, 1987), 3-6
[6] R. Stern y G. Tian, Donaldson and Yau receive Crafoord
prize, Notices Amer. Math. Soc. 41 (7) (1994),
794-796
[8] R. Calinger, Leonhard Euler: The first
St Petersburg years (1727-1741), Historia Mathematica 23 (1996),
121-166
[21] D. E. Rowe, Klein, Hilbert, and the Göttingen mathematical
tradition, Osiris (2) 5 (1989), 186-213
[22]El Programa de
Erlangen, traducción del original alemán de C. Prieto, Mathesis 11 (1995) 331-370
[24] D. E. Rowe, Klein, Hilbert, and the Göttingen mathematical
tradition, Osiris (2) 5 (1989), 186-213
[30] P. Clark, Presentation of Professor Benoit Mandelbrot for
the Honorary Degree of Doctor of Science (St Andrews, 23 June 1999)
[31] P Clark, Presentation of Professor Benoit Mandelbrot
for the Honorary Degree of Doctor of Science (St Andrews, 23 June 1999)
[33] Aunque en
realidad nació el día de Navidad de 1642 según el calendario Juliano, el 4 de
enero de 1643 es la fecha anotada en su acta, que corresponde a la del calendario
Gregoriano, que no se adoptó en Inglaterra hasta 1752.
[69] D E Rowe, Klein, Mittag-Leffler, and the Klein-Poincaré
correspondence of 1881-1882, Amphora (Basel, 1992), 597-618
[73] D. J. Stump, Henri Poincaré's philosophy of science, Stud.
Hist. Philos. Sci. 20 (3) (1989), 335-363
Fuente: http://www.matem.unam.mx/cprieto/Biografias.htm
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