martes, 4 de marzo de 2014

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BIENVENIDOS A LA HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS

Este blog es un lugar de encuentro e intercambio entre quienes están interesados en las matemáticas, su recorrido histórico y los personajes, un medio para expresar  pensamientos y puntos de vista, conocer tus ideas e inquietudes.
Vivimos en un mundo lleno de contradicciones y desacuerdos; es bueno que haya puntos de vista distintos y hasta divergentes, y que, aun en la diversidad, cada persona ponga empeño en entender al otro y en lograr la mayor armonía posible. Al escucharnos los unos a los otros, abrimos la posibilidad al mutuo conocimiento y a la comprensión.

Es importante tener en cuenta que las matemáticas son, por una parte, una disciplina intelectual autónoma, uno de los más claros exponentes de la capacidad creativa de la mente humana. 

Además las matemáticas se han convertido en algo esencial en la sociedad actual. No solo se utilizan en las tradicionales carreras, sino en la mayoría de las carreras o diplomados. Es más,  en la vida cotidiana nos encontramos constantemente con “problemas” matemáticos.
A pesar de ello nos encontramos con un  rechazo hacia ellas, a veces exagerado e incluso “patológico”. Comentarios negativos sobre su dificultad y/o lo mal que se explican  están a la orden del día, incluso entre el profesorado.
Es por esto que en este blog se muestra un poco de su historia y lo importante que es para nosotros esta ciencia.

Gracias por tu visita, tu persona es siempre bienvenida.


En homenaje al historietista Manuel García Ferré, comparto con los lectores que
 lleguen a visitar mi blog, uno de sus cortos relacionados con la matemática y su historia.




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Reseñas

1.    Matemáticas en la Antigua India (del 900 a.c  al 200 d.c)



Numerales brahmí en el siglo I.

Los registros más antiguos existentes de la India son los Sulba Sutras (datados de aproximadamente entre el siglo VIII a.c  y II d.c), apéndices de textos religiosos con reglas simples para construir altares de formas diversas, como cuadrados, rectángulos, paralelogramos y otros. Al igual que con Egipto, las preocupaciones por las funciones del templo señala un origen de las matemáticas en rituales religiosos. En los Sulba Sutras se encuentran métodos para construir círculos con aproximadamente la misma área que un cuadrado, lo que implica muchas aproximaciones diferentes del número π.  Adicionalmente, obtuvieron el valor de la raíz cuadrada de 2 con varias cifras de aproximación, listas de ternas pitagóricas y el enunciado del teorema de Pitágoras. Todos estos resultados están presentes en la matemática babilónica, lo cual indica una fuerte influencia de Mesopotamia. No resulta claro, sin embargo, hasta qué punto los Sulba Sutras influenciaron las matemáticas indias posteriores. Al igual que en China, hay una falta de continuidad en la matemática india; significativos avances se alternan con largos períodos de inactividad.
Panini (hacia el siglo V a. C.) formuló las reglas de la gramática del sánscrito. Su notación fue similar a la notación matemática moderna y usaba "meta reglas", transformaciones lineales y recursiones. Pingala (aproximadamente de los siglos III al I a. C.) en su tratado de prosodia, usa un dispositivo correspondiente a un sistema binario de numeración. Su discusión sobre la combinatoria de métricas musicales corresponde a una versión elemental del teorema del binomio. La obra de Píngala también contiene ideas básicas sobre los números de Fibonacci, llamados mātrāmeru.
La civilización Hindú y las matemáticas como aporte trascendental en el mundo, en la matemática hindú, encontramos una sorprendente falta de continuidad. Las importantes contribuciones matemáticas se han realizado en periodos separados por largos intervalos de tiempo y épocas matemáticas.
Las excavaciones arqueológicas realizadas en Mohenjo Daro muestran la existencia de una vieja civilización con un alto nivel cultural en la India en la época en que se construyeron las grandes pirámides egipcias (en torno al año 2500 AC), pero no se conserva ningún documento de tipo matemático que date de entonces. Unos 1000 años más tarde, la India fue ocupada por los invasores arios procedentes de Irán.

Buda, el gran maestro religioso, enseñaba en la India por el tiempo en que, según se cree, Pitágoras visito el país (algunos historiadores sugieren que Pitágoras aprendió el Teorema que lleva su nombre de los Hindúes).
Esto parece improbable puesto que los babilonios ya estaban familiarizados con el Teorema por lo menos 1000 años antes.

En el año 476 (caída del imperio romano de occidente) nace Aryabhata, autor de uno de los textos matemáticos hindúes más antiguos que conocen. Pero la actividad matemática debe haber comenzado en la india mucho antes, incluso antes de la fundación de Roma (753 ac).


2.    Reseña histórica griega


Pese a que las Matemáticas ya eran avanzadas en tiempos anteriores (babilonios o egipcios), hasta los griegos, la preocupación por esta ciencia era meramente práctica: medir, construir, contar,... Los griegos, sin embargo, se preocupan por reflexionar sobre la naturaleza de los números, sobre la naturaleza de los "objetos" matemáticos (geometría),... Convirtieron las Matemáticas en una ciencia racional y estructurada, con propiedades que se demuestran.
 En realidad, la contribución de los griegos a las MATEMÁTICAS constituye el mayor avance de esta ciencia en el periodo comprendido entre la Prehistoria y el Renacimiento. La Escuela Jónica fundada por TALES DE MILETO (en torno al 600 a.C.), fue la primera en comenzar el estudio científico de la Geometría. Se le atribuyen las primeras demostraciones de teoremas geométricos mediante el razonamiento lógico. Más tarde fue la Escuela Pitagórica fundada por PITÁGORAS (en torno al 550 a.C.). Se le atribuyen numerosos descubrimientos matemáticos, entre otros, la demostración del conocido Teorema de Pitágoras: "En un triángulo rectángulo, LA HIPOTENUSA al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los catetos".  Además, los pitagóricos elaboraron un primer grupo de cuatro disciplinas matemáticas: la aritmética, la música (o aritmética de intervalos musicales), la geometría plana y la geometría esférica. La doctrina pitagórica sostenía que todas las razones que rigen el mundo debían ser razones de números enteros o fraccionarios; estos puntos de vista fueron combatidos por otra escuela griega importante: la escuela Elea; su crítica tomó la forma en los trabajos de Parménides y las célebres paradojas de Zenón.
 Después, podemos citar la Primera Escuela de Alejandría cuyo principal representante fue EUCLIDES (300 a.C.). Uno de los personajes que más han influido en la historia de las matemáticas. Su obra más importante es el tratado LOS ELEMENTOS, cuyo contenido y estructura se ha estudiado en las escuelas y universidades hasta hace muy poco, y fue trascendental en el desarrollo de la geometría. El método euclidiano comprende, en primer lugar, una teoría general fundada sobre axiomas (propiedades que admitimos como ciertas sin necesidad de demostración por ser evidentes). Euclides llamó a sus axiomas postulados.
 Citemos, para finalizar este breve recorrido a ARQUÍMEDES (285 a.C.). Fue el mayor matemático de la antigüedad. Se le atribuye: el cálculo de p por aproximaciones sucesivas, la determinación de los volúmenes del cilindro y de la esfera, la cuadratura del segmento de la parábola, el empleo de los momentos estáticos y de los centros de gravedad, etc... . Estos descubrimientos abrieron el camino a la mecánica y al cálculo integral.
Después de un largo intervalo durante el cual los progresos son escasos, surge otro fructífero periodo debido a la Segunda Escuela de Alejandría (100-300 d.C.) en la que destacan: Nicóman, Ptolomeo (con su célebre sistema del mundo), Diofanto (con sus grandes investigaciones aritméticas) y Pappus (con su obra "Colección").
 A partir de este momento, la ciencia helénica comienza a declinar. En occidente la huella de la cultura griega fue casi inexistente durante muchos años. El interés de los romanos por las matemáticas griegas se redujo a las aplicaciones prácticas de las mediciones de terrenos y cálculos y las obras griegas no se tradujeron al latín. Fue el mundo árabe el que recogió el testigo de las matemáticas griegas.

3.    La historia de las matemáticas. 

Es el área de estudio que abarca las investigaciones sobre los orígenes de los descubrimientos en Matemáticas,  de los métodos matemáticos, de la evolución de sus conceptos y también en cierto grado, de los Matemáticos involucrados.
Antes de la edad moderna y la difusión del conocimiento a lo largo del mundo, los ejemplos escritos de nuevos desarrollos matemáticos salían a la luz solo en unos pocos escenarios. Los textos matemáticos más antiguos disponibles son la tablilla de barro Plimton  (c. 1900 a. C.), el papiro de Moscú  (c. 1850 a. C.), el papiro de Rhind (c. 1650 a. C.) y los textos védicos Shulba Sutras (c. 800 a. C.). En todos estos textos se menciona el teorema de Pitágoras  que parece ser el más antiguo y extendido desarrollo matemático después de la aritmética  básica y la geometría. 
Tradicionalmente se ha considerado que la matemática, como ciencia, surgió con el fin de hacer los cálculos en el comercio, para medir la Tierra y para predecir los acontecimientos astronómicos  Estas tres necesidades pueden ser relacionadas en cierta forma a la subdivisión amplia de la matemática en el estudio de la estructura, el espacio y el cambio.


Las matemáticas egipcias y babilónicas fueron ampliamente desarrolladas por la matemática Helénica  donde se refinaron los métodos (especialmente la introducción del  rigor matemático  en las demostraciones)  y se ampliaron los asuntos propios de esta ciencia la matemática en el Islam medieval, a su vez, desarrolló y extendió las matemáticas conocidas por estas civilizaciones ancestrales. Muchos textos griegos y árabes de matemáticas fueron traducidos al latín, lo que llevó a un posterior desarrollo de las matemáticas en la edad media. Desde el renacimiento italiano, en el siglo XVI, los nuevos desarrollos matemáticos, interactuando con descubrimientos científicos contemporáneos, han ido creciendo exponencialmente hasta el día de hoy.

Entrevista al Experto

Los Aportes de una Civilización

CIVILIZACIÓN ESCOGIDA: CIVILIZACIÓN HINDÚ


La primera época matemática se conoce como el periodo de los Sulvasutras o “regla de la cuerda”, que terminó hacia el siglo II d.C. Este nombre hacía alusión a la operación de extender o tensar las cuerdas para efectuar mediciones y guardar los datos obtenidos según unas reglas marcadas. Estos conocimientos geométricos, algo primitivos, sirvieron para la planificación de templos y construcciones de altares.

La segunda época de la matemática hindú, conocida también como el “periodo alto”, abarca desde el año 200 d.C. al año 1200 d.C. Este periodo es el más importante, especialmente en lo referente al álgebra hindú, ya que ésta alcanzó su plenitud gracias a cuatro destacados matemáticos: Aryabhata (nacido el 476) Brahmagupta (nacido el 598) Mahavira (siglo IX) y Bhaskara (1114-1185).  Muchos de sus trabajos, y en general los de los matemáticos indios, estaban motivados por la astronomía y la astrología, de hecho la mayor parte del material matemático aparece en capítulos de libros de astronomía.


Algunas de las contribuciones y hallazgos de la civilización hindú:


El más viejo y a la vez el más importante de los matemáticos fue Aryabhata, cuya obra más conocida, escrita hacia el 499 y titulada Aryabhata es un delgado  escrito en verso que cubre diversos temas de astronomía y matemáticas, la posición de Aryabhata era bastante análoga para el caso de la india a la de los elementos de Euclides para gracia ocho siglos antes. Aryabhata es una obra descriptiva escrita 1232 estrofas métricas, con el objetivo de suplementar las reglas de cálculo utilizadas en astronomía y en las técnicas de medición matemáticas sin ninguna relación con la lógica o la metodología deductiva.

El Personaje

ARYABHATA

Descripción: http://www.biografiasyvidas.com/biografia/b/fotos/bhaskara.jpg

Fecha y lugar de nacimiento.
Aryabhata menciona en el Aryabhatiya que había comprendido 3630 años en el Kali iuga, cuando tenía 23 años. Esto corresponde a 499 EC, e implica que había nacido en 476.
Aryabhata nació en Taregna (literalmente, canción de las estrellas), el cual es un pequeño pueblo en Bihar, India, alrededor de 30 km de  Patna (conocido entonces como Pataliputra), la ciudad capital del estado de Bihar. Las evidencias justifican su nacimiento ahí. En Taregna, Aryabhata estableció un Observatorio Astronómico en el Templo del Sol del siglo VI.
No hay evidencia de que haya nacido fuera de Pataliputra y viajado a Magadha, el centro de instrucción, cultura y conocimiento por sus estudios donde incluso estableció un instituto de enseñanza. Sin embargo, los primeros textos budistas describen Ashmaka como más al sur, en dakshinapath o el  Decan, mientras que otros textos describen que los Ashmakas habían peleado con Alejandro Magno.



Educación.
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Hay bastante certeza de que, en algún punto, fue a Kusumapura para estudios avanzados y vivió ahí por un tiempo. Tanto la tradición hindú como la budista, así como Bhaskara I (629 EC), identifican Kusumapura como Pāṭaliputra, la moderna Patna. Un verso menciona que Aryabhata fue el jefe de una institución (kulapati) en Kusumapura y, debido a que la universidad de Nalanda estaba en Pataliputra en ese tiempo y tenía un observatorio astronómico, se especula que Aryabhata puede haber sido también el jefe de la universidad de Nalanda. Aryabhata también tiene la reputación de haber establecido un observatorio en el templo del Sol en Taregana, Bihar.









Obra.
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Aryabhata es el autor de varios tratados en matemáticas y astronomía, algunos de los cuales están perdidos. Su mayor trabajo, Aryabhatiya, un compendio de matemáticas y astronomía, fue referido de manera extensa en la literatura matemática de la India y ha sobrevivido a los tiempos modernos. La parte matemática del Aryabhatiya cubre  aritmética, algebra, trigonometría plana, y  Trigonometría esférica. También contiene fracciones continuas, ecuaciones cuadráticas, sumas de suma y serie de potencias  y una tabla de senos.
El Arya-siddhanta, un trabajo grande sobre cálculos astronómicos, es conocido a través de los escritos del contemporáneo de Aryabhata, Varaja Mijira, y posteriores matemáticos y comentaristas, incluyendo a Brahmagupta y Bhaskara I. Este trabajo parece estar basado en el más viejo Suria-siddhanta y usa el cálculo del mediodía-noche, en contraposición a la salida del sol en Aryabhatiya. También contenía una descripción de varios instrumentos astronómicos: el gnomon (shanku-yantra), un instrumento de sombras (chhAyA-yantra), posiblemente dispositivos para medir ángulos, semicírculos y círculos (dhanur-yantra / chakra-yantra), un palo cilíndrico yasti-yantra, un dispositivo en forma de sombrilla llamado chhatra-yantra, y relojes de agua de al menos dos tipos, en forma de flecha y cilíndricos.8
Un tercer texto, el cual puede haber sobrevivido en la traducción árabe, es Alntf o Al-nanf. Afirma ser una traducción de Aryabhata, pero el nombre en sánscrito de este trabajo no es conocido. Probablemente datado del siglo IX, es mencionado por el erudito persa y cronista de la India, Albiruni.

 

 

Aryabhatiya.

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Los detalles directos del trabajo de Aryabhata son conocidos únicamente a partir del Aryabhatiya. El nombre "Aryabhatiya" es debido a comentaristas posteriores. El propio Aryabhata podría no haberle dado un nombre. Su discípulo Bhaskara I lo llama Ashmakatantra (o el tratado de los Ashmaka). Es también ocasionalmente referido como Arya-shatas-aShTa (literalmente, los 108 de Aryabhata), debido a que hay 108 versos en el texto. Está escrito en el estilo lacónico típico de la literatura Sutra, en la cual cada línea es una ayuda a la memoria para un sistema complejo. Así, la explicación del significado es debida a comentaristas. El texto consiste en 108 versos y 13 versos introductorios, y está dividido en cuatro pādas o capítulos:
1.   Gitikapada: (13 versos): grandes unidades de tiempo (kalpa, manvantra, y yuga) los cuales presentan una cosmología diferente a textos anteriores como el Vedanga Jyotisha de Lagadha's (c. 1er siglo AEC). Hay también una tabla de senos (jya), dada en un único verso. La duración de las revoluciones planetarias durante un mahayuga está dada como 4.32 millones de años.
2.   Ganitapada (33 versos): cubriendo medición (kṣetra vyāvahāra), aritmética y progresiones geométricas, gnomon/sombras (shanku-chhAyA), ecuaciones simples, cuadráticas, simultáneas, e indeterminadas.
3.   Kalakriyapada (25 versos): diferentes unidades de tiempo y un método para determinar las posiciones de los planetas para un día dado, cálculos relacionados con el mes bisiesto (adhikam Asa), kShaya-tithis, y una semana de siete días con nombres para los días de la semana.
4.   Golapada (50 versos): Aspectos geométricos/trigonométricos de la esfera celeste, características de la eclíptica, el ecuador celeste, nodo, forma de la Tierra, la causa del día y la noche, la subida de los signos zodiacales en el horizonte, etc. Además, algunas versiones citan algunos colofones añadidos al final, ensalzando las virtudes del trabajo, etc.
El Aryabhatiya presentó un número de innovaciones en matemáticas y astronomía en forma de verso, las cuales fueron influyentes durante muchos siglos. La extrema brevedad del texto fue explicada en detalle en comentarios de su discípulo Bhaskara I (Bhashya, c. 600 EC) y por Nilakantha Somayaji en su Aryabhatiya Bhasya (1465 EC). Fue no solamente el primero en encontrar el radio de la Tierra, sino que fue el único en los tiempos antiguos, incluyendo a los griegos y romanos, en encontrar el volumen de la Tierra.

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