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Ketty
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Aporte matematicos.
Donald Duran Cespedes el Lun 1 Jun 2009 - 1:55
Aportes a las Matemáticas y a la Ciencia [editar]
Durante 18 años, realizó relevantes investigaciones en astronomía, que abarcaron la compilación de tablas astronómicas y particularmente, la corrección del antiguo calendario Zaratustrano, que los persas habían conservado debido a su exactitud, a pesar de que la cultura islámica imponía a todas las naciones conquistadas su calendario lunar. Las investigaciones realizadas, le permitieron calcular el error del calendario persa que tenía un año de 365 días exactos. Para el nuevo calendario, que se llamó Yalalí, (por orden de Malek Shah, que también se llamaba Yalaledín) Jayyam calculó la duración del año con una exactitud pasmosa. Su error es de un día en 3770 años, menor aún que el del calendario gregoriano (de un día en 3330 años), que recién se comenzaría a emplear en Europa a partir del 15 de octubre de 1582. Fue formalmente inaugurado el 15 de marzo de 1079, y es el calendario empleado todavía hoy por los Persas. Jayyam no pudo terminar las tablas astronómicas a causa de las muertes de Nezam-el-Molk, y en el mismo año, 1092 DC, la del sultán Malek Shah.
Hizo su peregrinación a La Meca, según la costumbre musulmana en el 1092 DC. A su regreso a Neishabur, permaneció vinculado a la corte donde se desempeñó como historiador y juez, y dio clases de disciplinas como matemáticas, astronomía, historia, medicina y filosofía. Lamentablemente, su obra científica sólo nos llegó en parte. Son extraordinarias: la “Disertación sobre una posible demostración del postulado paralelo, de la geometría de Euclides”, la “Tesis sobre Demostraciones de Álgebra y Comparación” escrita en árabe (traducida por Woepecke en 1851), y el “Tratado sobre la exactitud del sistema Indio para calcular raíces de ecuaciones” referido a ecuaciones de segundo y tercer grado, “Los Problemas en Aritmética y Cálculo”, la “Descripción de las Tablas Astronómicas de Malek Shah”, el ensayo “Luz de la Razón” sobre la ciencia en general, y la “Disertación sobre Ciencias Naturales”. Existen unos ocho trabajos más, sobre física, economía, historia, filosofía, metafísica y tradiciones.
En su “Tesis sobre Demostraciones de Álgebra y Comparación”, desarrolla el primer procedimiento de solución de las ecuaciones cuadráticas y cúbicas a partir de las secciones cónicas, que permite encontrarles una raíz positiva, y asimismo logra demostrar que tienen al menos una segunda raíz. Su afirmación de que no se puede hallar las raíces de las ecuaciones de tercer grado mediante regla y compás, no pudo ser demostrada hasta 750 años después, y la teoría de las ecuaciones de tercer grado, se desarrolló recién en el siglo XVII, con Descartes.
Fue el primero que describió el desarrollo de la potencia de un binomio con exponente natural, y estableció, por primera vez en la historia de las matemáticas, la idea de que las fracciones podrían constituir un campo numérico con propiedades más amplias que el campo de los números naturales, único conocido entonces, y que databa desde los griegos. Estos conceptos teóricos se contaron entre las matemáticas de punta durante todo el renacimiento europeo. La crónica de Nezam-el-Molk, destaca a Jayyam como insuperable astrónomo. Pero sus aportes a las matemáticas, que entonces no se comprendieron en toda su trascendencia, aventajan notoriamente sus importantes logros en astronomía.
A pasar de las dificultades de la época en la que vivía, escribió numerosos trabajos, entre los que se incluye "Problemas de Aritmética", que es un libro de música y otro de álgebra y todo esto antes de cumplir sus 25 años.
En 1070 escribió su famoso trabajo de álgebra, "Tratado sobre demostraciones de problemas de Álgebra", el cual contiene una completa clasificación de ecuaciones cúbicas resueltas geométricamente, mediante la intersección de secciones cónicas. Y es que intentó clasificar ecuaciones cuadráticas con éxito, aunque no pudo encontrar la solución para todas las ecuaciones cúbicas, a pesar de estar seguro de que era posible hacerlo, ya que en algunos casos halló soluciones geométricas.
Malek Shah, nieto del fundador de la dinastía Seljuq, llamó a Omar Khayyam para que se trasladase a Esfahan para instalar un observatorio. Omar dirigió este conservatorio durante 18 años, convirtiéndose en un centro de investigación excepcional. En este lugar se elaboraron tablas astronómicas y se contribuyó a la reforma del calendario ya que las investigaciones llevadas a cabo, le permitieron calcular el error del calendario persa, el cual tenía 365 días exactos y debemos de tener en cuenta que a finales del S.XIX eran 365,242196 días y en la actualidad la duración que se da del año es de 365,242190; de ahí que Omar contribuyera a la reforma del calendario. Y, por último, decir que este calendario hoy día es el empleado por los persas. En 1902 se produce la muerte de Malek Shah y se abandona la financiación del observatorio, por lo que la reforma del calendario es abandonada y las tablas astronómicas no pueden ser llevadas a cabo, es decir, acabadas por Omar y es que él mismo sufrió los ataques de los ortodoxos musulmanes al interrumpirse el período de paz que había tras la muerte citada anteriormente, de Malek Shah.
Investigó las ecuaciones y a él se debe el que la incógnita de las mismas se llame x: Jayyam la llamaba shay ("cosa" o "algo", en árabe). El término pasó a xay en castellano, y de ahí quedó sólo la inicial x. (Maalouf, Amin (1988). Samarcanda. Madrid: Alianza, 1
El álgebra fue una de las disciplinas que desde muy temprano merecieron atención de los matemáticos. Su estudio nació en épocas diferentes, de acuerdo con las diversas civilizaciones, pero siempre se orientó según una dirección general bien determinada: chinos, hindúes, árabes se preocuparon por determinar las raíces de ecuaciones llamadas algebraicas del tipo:
axn+bxn-1+ . . . +rx2+sx+ t = 0.
Es decir, se trataba de hallar los números que al sustituir a la variable x por los valores encontrados, en el primer miembro de la ecuación, anulasen a todos los términos.
Así, durante cerca de 4.000 años, los matemáticos sometieron los coeficientes de las ecuaciones racionales (adición, sustracción, multiplicación, división, radicación, etc) a diferentes "experimentos" y pruebas, buscando llegar a una especie de solución general para la ecuación genérica.
Dejando de lado las ecuaciones lineales de la forma ax+b=0, de resolución muy simple ,el primer problema a abordar fue el de la ecuación de segundo grado:
ax² + bx + c = 0.
cuya solución era ya conocida por los babilonios, y, mucho antes que ellos , hindúes y chinos la utilizaban.
Hacia la solución de la ecuación de tercer grado: Scipione Ferro
El paso siguiente era resolver la ecuación de tercer grado,la que tuvo que esperar hasta el siglo XVI, en que Scipione del Ferro resolvió las ecuaciones incompletas.
x3 + px = q y x3 = px + q
Este descubrimiento probablemente ocurrió alrededor de 1515.
Lo curioso es que Ferro nunca publicó su solución. En realidad, él nunca publicó nada. Sabemos que él comunicó a dos personas el secreto de la solución; ellos fueron sus discípulos Annibale Della Nave y Antonio María Fiore.
Niccoló Tartaglia
En este punto es importante saber quién fue Niccoló Tartaglia (1499 + 58=1557). Nacido en Brescia ciudad de Italia, quedó huérfano de padre a los seis años y fue criado, con sus tres hermanos, por una madre devota y paupérrima. A los 14 años, en el saqueo de Brescia por las tropas francesas, se refugió en la Catedral, pero, allí mismo, fue herido seriamente en el rostro por golpes de sable que le dejaron desfigurado y, por largo tiempo, casi sin poder hablar. Esto le valió el apodo de Tartaglia (el tartamudo), que posteriormente asumió como sobrenombre. Aprendió solo, "solamente en compañia de una hija de la pobreza llamada diligencia, estudiando continuamente las obras de los difuntos". Superó todas las dificultades y consiguió llegar al límite del conocimiento de la época en matemática, mecánica, artillería y agrimensura. Descubrió la ley de formación de los coeficientes de (x+a)n y fue autor de algunos descubrimientos sobre tiro y fortificaciones. Por esta causa, soñaba con obtener recompensa del comandante militar de Milán.
En esos años era muy común los desafíos matemáticos los que eran todo un acontecimiento en los pueblos y ciudades pues los problemas eran publicados en bandos y se colocaban en lugares visibles como fondas o mercados para que sean vistos y resueltos. Los duelos intelectuales eran frecuentes y estaban rodeados de ritual, eran presididos por alguna autoridad y a menudo contaban con una nutrida asistencia. Algunos contratos de profesores universitarios eran temporales y muchas veces la permanencia en la cátedra dependía de un buen desempeño en esas contiendas.
En 1535 Fiore tuvo la infeliz idea de desafiar a Tartaglia para una contienda matemática. Por esos años tartaglia era profesor en Venecia y ya había derrotado a otros desafientes. Fiore propuso 30 problemas, todos tenían que ver, de una u otra manera, con ecuaciones de tercer grado. Tartaglia también hizo su lista de naturaleza bastante variada, más variada.
Al recibir Tartaglia los problemas de Fiore, se dio cuenta que todos se reducían a resolver ecuaciones de tercer grado del tipo antes mencionado. Tartaglia que realizaba investigaciones matemáticas supo entonces que del Ferro sabia como resolver estas ecuaciones de tercer grado. Con esta pista también descubrió cómo resolverlos y ganó la partida.
La fama de Tartaglia creció y llegó a los oídos del astrólogo Cardano a través de los "anuncios" que señalaban que este matemático italiano poseía un talento asombroso, que le permitía resolver las ecuaciones de tercer grado.
Es bueno saber que Cardano era un aficionado a todo, y entre los diversos oficios que ejerció estaba el de médico y matemático. El saber que Tartaglia conocía la solución de la ecuación de tercer grado despertó su envidia.
Cardano decide conocerle y con engaños obtiene de labios de Tartaglia el secreto de la forma de la resolución; luego de jurarle no divulgar el secreto decide alejarse.
Los aportes de Ferrari
Algunos años después, Cardano descubrió el método para reducir una ecuación arbitraria de tercer grado a una del tipo de la de arriba. Descubrió también que en el caso irreductible del llamado discriminante era un número menor de cero, la ecuación tiene tres raíces distintas.
Hacia la misma época, Ferrari, un alumno de Cardano, resolvió la ecuación de cuarto grado. Para los matemáticos crecieron las esperanzas de que se podría resolver una ecuación algebraica de grado arbitrario. No obstante, las investigaciones en el sentido de adelantar la solución para la ecuación de quinto grado peregrinaron sin éxito por más de tres siglos.
En 1545 ocurrirá otro hecho que se puede tomar como un hito en la historia de la solución de las ecuaciones de grado arbitrario; Cardano publica el famoso tratado "Ars Magna" donde incluirá la solución de la ecuación de tercer grado quebrantando el juramento que había hecho a Tartaglia.
Este hecho es muy controvertido para los historiadores de la matemática pues Cardano reconocerá el trabajo y aportes de Tartaglia, pero según él, se vio absuelto del juramento; ya que según Cardano Scipione del Ferro también le reveló la forma de la solución.
El hecho es que Tartaglia por poco enloquece de furor, ya que al hacerse público su método, él ya no tendría ninguna ventaja en los torneos. Tartaglia publica una serie de carteles, como solía hacerse al entablar una polémica en aquellas ciudades de Italia. Es bueno saber que fue común en el siglo XVI, en Italia, que los hombres de matemática publicaran en carteles en la ciudad sus aciertos matemáticos y los problemas estaban dados en forma literal lo que hacía que se llenaran plazas enteras con enunciados y soluciones.
Tartaglia y Cardano los confesos enemigos son dos personajes arquetípicos del Renacimiento. Tartaglia, el autodidacta e inventor; Cardano, el médico, erudito, astrólogo e inventor; tan pintoresco el primero como el segundo.
Para terminar nuestra historia, Tartaglia murió pobre y olvidado, pero su obra vivirá por siempre como ejemplo para superar las limitaciones materiales y espirituales.
El caso de Cardano fue más serio; cuentan que se creía el hombre más importante de su época y era tal su megalomanía que escribia un diario donde relataba detalladamente todo lo que le ocurria día a día.
Cardano era en extremo supersticioso y predijo el día de su muerte equivocándose varias veces.
El tragicómico final de Cardano ocurrió así: este había fijado nuevamente un día en el que supuestamente debía morir cuando tenía 75 años. Llegado el día y transcurridas ya varias horas, Cardano ingreso preocupado a la habitacion donde trabajaba, pues no ocurría nada y para evitar la verguenza de una nueva equivocación jaló su voluminosa biblioteca contra él ocasionándose la muerte y logrando que su vaticinio se cumpliese.
Para concluir, no podemos juzgar a estos dos hombres con nuestra visión del futuro; también vale la pena preguntarse ¿qué hubiese pasado si Cardano no publica la famosa solución de la ecuación de tercer grado en su Ars Magna?. Probablemente Tartaglia hubiese amasado una fortuna y se hubiese llevado el secreto de la solución al más allá y el avance de la matemática y la ciencia se hubiese retrasado aún más; eso no lo sabremos nunca.
Son los azares del destino los que mueven los hilos de las vidas de los hombres.
Elaborado por Miguel Guzmán
Fuentes:
Historia de la matemática, de Salvador Timoteo
Mi maestro de matemática, Elonge Lima
Publicado en línea por:Miguel Guzmán el 18/10/04
Gerolamo Cardano
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