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A Hist�ria da Matem�tica � BBC

Sinopses dos quatro cap�tulos, postados (por epis�dios de cerca de dez minutos) no site YouTube.

 

Estas sinopses foram elaboradas pelo aluno de Licenciatura em Matem�tica Samuel Duarte, monitor da disciplina MAT 341 � Hist�ria da Matem�tica I, 2� semestre de 2010, diurno, Prof. Brolezzi.

CAP�TULO 1 � A Linguagem do Universo

Epis�dio 1/6

 

INTRODU��O

Desde os prim�rdios a humanidade tenta entender o universo, buscando regras e padr�es nos objetos que nos cercam, bem como rela��es entre si, e entre eles e o mundo.

Em meio a esse desejo percebe-se a estreita rela��o existente entre a Matem�tica e o mundo e, assim, na medida em que h� avan�o nessa ci�ncia, h� tamb�m avan�o na compreens�o do mundo.

 

SINOPSE

Regras e padr�es est�o por toda parte, e tentar dar sentido a eles � uma das raz�es pela qual a Matem�tica surge.

Alguns dos primeiros registros da Matem�tica como conhecemos originaram-se no Egito, quando os povos come�aram a estabelecer-se na regi�o, deixando de ser n�mades, por volta de 6.000 a.C., devido �s boas condi��es da terra para agricultura. Assim, era importante que se entendesse padr�es de esta��es, ou de fases lunares, por exemplo.

Com o crescimento das sociedades, surge a necessidade de administra��o de terras, o que traz implicitamente necessidades como controle de �reas, de produ��o, de colheita, de impostos, e para isso, princ�pios de contagem e medi��es. Percebe-se a necessidade como motor do desenvolvimento das t�cnicas e, consequentemente, da Matem�tica.

Os eg�pcios usaram um sistema de numera��o decimal, supostamente motivados pelos dez dedos da m�o. O fizeram devido � necessidade de registro de seus c�lculos.

Embora inovador, o sistema n�o era posicional, o que fazia da representa��o de n�meros consideravelmente grandes algo inconveniente. Apesar disso, os eg�pcios eram �timos calculistas, como se observa em descobertas como o Papiro de Rhind, que mostra processos de multiplica��o, por exemplo, usando, indiretamente, sistema bin�rio, que � a base da linguagem de computadores.

 

Epis�dio 2/6

 

SINOPSE

O papiro de Rhind foi escrito por um escriba chamado Ahmes, por volta de 1.615 a.C. e revela processos descritos para solucionar problemas cotidianos, grande parte deles envolvendo fra��es.

Com o advento das fra��es, seria plaus�vel tentar interpretar diversas formas encontradas no dia-a-dia, e n�o s� quadrados e ret�ngulos, que s�o menos comum ao nosso redor. De fato, encontra-se no Papiro de Rhind, um processo para o c�lculo aproximado da medida da �rea de um c�rculo. Uma aproxima��o muito boa, por sinal. Indiretamente, os eg�pcios lidavam com o n�mero irracional Pi (sem ao menos saber da exist�ncia desse tipo de n�mero).

Embora a Matem�tica eg�pcia n�o lidava com demonstra��es, observa-se o uso de propriedades matem�ticas e teoremas, como o de Pit�goras, descobertos em �pocas posteriores. Em suas mais conhecidas e admiradas constru��es: as Pir�mides do Egito, algo fortemente interessante e que jamais saberemos ao certo se foram usadas como conhecimentos pr�prios ou por mera casualidade, observa-se, por exemplo, a chamada propor��o de ouro ou raz�o �urea, o teorema de Pit�goras, provavelmente usado para a constru��o de �ngulos retos. Em outro papiro, o de Moscovo, observa-se o processo (ou f�rmula) para o c�lculo da medida do volume de um tronco de pir�mide, que nos remetem �s primeiras ideias do C�lculo.

 

Epis�dio 3/6

 

SINOPSE

Um outro povo que tamb�m desenvolveu consideravelmente a Matem�tica, e sobre a qual sabemos mais do que a dos eg�pcios, s�o os babil�nios.

Devido ao forte com�rcio e com o intuito de expandir seu imp�rio, tiveram a necessidade de manipular bem o n�meros, e o fizeram. Os chamados escribas eram os que cuidavam das letras e dos n�meros e, cerca de 2.500 a.C. j� existiam escolas para tal. T�buas de argila era a forma de registro dos escribas.

Uma das especialidades dos babil�nios era a de compara��o entre medidas. Comparavam, por exemplo, pesos de diversos objetos a fim de descobrir o peso de um objeto espec�fico, ou seja, lidavam indiretamente com a no��o de equa��o alg�brica que temos atualmente.

Como os eg�pcios, os babil�nios usaram as m�os para definir seu sistema de numera��o, por�m, n�o o fizeram baseados nos dez dedos, e sim, nos cinco dedos de uma m�o e doze n�s da outra, totalizando 60 possibilidades, isto �, seu sistema era sexagesimal. Se por um lado esse sistema � curioso, por outro pode ter algumas vantagens, visto que o n�mero 60 tem muito mais divisores que o n�mero 10. Embora n�o seja o sistema oficial de hoje em dia, ainda � bastante usado por n�s em rel�gios e em geometria (graus), por exemplo.

Mas a grande peculiaridade do sistema babil�nico � que ele � posicional, ou seja, assim como o nosso sistema decimal leva em conta quantas dezenas, centenas, milhares estamos contando, leva-se em conta quantas vezes o n�mero 60 est� sendo considerado. Isso, ao contr�rio do sistema eg�pcio, facilita quando da representa��o de n�meros consideravelmente grandes.

Isso mostra o desejo dos babil�nios em lidar com certo tipo de n�meros, como por exemplo, grandezas astron�micas ao observar o c�u. O calend�rio dos babil�nios era de acordo com os ciclos da Lua, e por volta de 800 a.C. j� existia registros de eclipses lunares.

Al�m de dar conta de grandezas astron�micas, o sistema num�rico babil�nico abriu os horizontes para medidas angulares, assim como usamos atualmente, com subdivis�es de arcos, pensadas como m�ltiplos de 60.

Em meio a um sistema posicional, algo se faz essencial e, sendo assim, foi criado na Babil�nia:o s�mbolo para representar o Zero, o que revolucionaria a Matem�tica.

 

Epis�dio 4/6

 

SINOPSE

Com um sistema num�rico sofisticado, mais uma vez a Matem�tica foi usada para expans�o territorial e controle de terras, calculando medidas de �reas e construindo potentes sistemas de irriga��o, por exemplo, e que inclusive, s�o usados at� os dias de hoje.

� em meio a manipula��o e controle de terras pelos babil�nios que se encontra pela primeira vez a no��o de uma equa��o quadr�tica, pensada geometricamente, com terrenos quadrados e sem recorrer a s�mbolos ou f�rmulas. Isso era, para os babil�nios, uma esp�cie de jogo, e os jogos estavam bastante presentes em suas vidas, por toda parte, de t�mulos reais a entradas de pal�cios para que os guardas jogassem. Era um meio de desenvolver seu potencial de c�lculos mentais.

Assim como os eg�pcios, os babil�nios adoravam estudar regras, padr�es, formas. Em especial, uma delas: o tri�ngulo ret�ngulo, e sabiam fatos sofisticados como consta, por exemplo, em uma t�bua famosa, chamada de Plimpton 322. Observa-se o conhecimento de diversos trios pitag�ricos, por�m sem o intuito de provar o teorema de Pit�goras mas sim de relacionar n�meros.

Algo inovador descoberto pelos babil�nios foi a exist�ncia de n�meros diferentes de todos os conhecidos (irracionais), essencialmente, a raiz quadrada de 2 (n�o como conhecemos, mas como algo diferente do que se tinha � �poca), e isso via um tri�ngulo ret�ngulo especial, o is�sceles, mais especificamente na rela��o entre um lado de um quadrado e sua diagonal.

Por volta de 330 a.C. Surge um novo imp�rio territorial e, consequentemente, intelectual: o Imp�rio Grego. Os gregos eram grandes conhecedores de Geometria e constru�ram estruturas bel�ssimas e impressionantes. Adoravam a Matem�tica em geral, mas algo os fez diferente, seus valores sobre o conhecimento. De alguma maneira, deram-nos a no��o de prova, decidiram que a matem�tica deveria possuir um sistema dedutivo, a partir de algumas ideias intuitivas iniciais, e assim a fazemos at� os dias de hoje.

 

Epis�dio 5/6

 

SINOPSE

A prova � o que sustenta a Matem�tica. � atrav�s dela que acreditamos na validade de propriedades descobertas h� muito tempo e que desenvolvemos novas teorias.

Pit�goras, embora conhecido pelo Teorema de Pit�goras, foi quem deu in�cio ao pensamento de prova. Mesmo confiando em certas propriedades observadas em rela��es num�ricas, se convencia das mesmas quando podia prov�-las.

Entre outras coisas, Pit�goras observou padr�es nas notas musicais, e as associou com n�meros, chegando posteriormente a conclus�o de que eles constitu�am todo o universo.

Curiosamente, o teorema que leva seu pr�prio nome levou Pit�goras e seus disc�pulos a desacreditarem no que haviam conclu�do. Os n�meros irracionais eram desconhecidos, e quando tentaram calcular a medida da diagonal de um quadrado de lado cuja medida era uma unidade, viam-se diante de algo assustador, algum n�mero que ao quadrado seria 2. Se depararam com o mesmo n�mero que os babil�nios haviam se deparado anteriormente. Hipaso foi quem pensou nesse n�mero como sendo algo diferente de todos que se conhecia, era um n�mero irracional.

Plat�o foi quem sugeriu a imensa relev�ncia da Matem�tica grega, e dizia que a Geometria era a chave para o entendimento do Universo, como muitos acreditam ainda hoje. Fundou uma das mais importantes escolas da humanidade chamada Academia, que tinha exposta em sua entrada uma frase do tipo �que nenhum ignorante em Geometria entre aqui�.

Ele sugeriu que o universo poderia ser representado por 5 formas regulares, os hoje chamados s�lidosde Plat�o, objetos sim�tricos tridimensionais: o tetraedro, que representava o fogo; o icosaedro, que representava a �gua; o cubo, que representava a terra; o octaedro, que representava o ar; e o dodecaedro, que representava o universo.

Com a emerg�ncia de centros intelectuais, um em especial tornou-se centro de excel�ncia acad�mica � altura da Academia de Plat�o: a Biblioteca de Alexandria.

 

Epis�dio 6/6

 

SINOPSE

A biblioteca e quase a totalidade de seu conte�do foi destru�da no s�culo VII. Algo extraordin�rio, de alguma maneira pode ser encontrado hoje, uma obra feita por Euclides de Alexandria, que viveu por volta de 300 a.C., chamada Os Elementos.

Eis uma obra das mais importantes de todos os tempos, uma revolu��o n�o s� na Matem�tica, mas na ci�ncia. Euclides reuniu toda Matem�tica conhecida at� ent�o, e aos modos como veneravam os gregos, partindo de axiomas, ideias iniciais previamente aceitas, e posterior constru��o dedutiva, passo a passo, provando-se tudo. Teorias geom�tricas, sobre sequ�ncias, n�meros, das mais simples �s mais complexas.

Os Elementos � algo incr�vel, e mostra a for�a da prova matem�tica. Teoremas mostrados h� mais de 2 mil anos s�o inegavelmente aceitos nos dias de hoje, e como se n�o bastasse, s�o ensinados em nossas escolas.

A fama de Euclides teria atra�do in�meros intelectuais � Alexandria, entre eles Arquimedes.

Arquimedes era especialista em armas de destrui��o em massa, e usava Matem�tica para criar as mais engenhosas poss�veis, mas admirava esta ci�ncia pelo seu valor. Contribuiu bastante para o c�lculo de �reas de formas regulares, produzindo in�meras f�rmulas para tal, e o fazia por aproxima��es cada vez melhores, dando a ideia de infinit�simos, que � usada atualmente, na matem�tica moderna.
Assim, Arquimedes foi capaz de calcular o valor da �rea de um c�rculo e, consequentemente, valores aproximadospara o n�mero Pi. Com a mesma ideia de aproxima��es e infinit�simos, calculou o volume de s�lidos.

Com a chegada do Imp�rio Romano, o desenvolvimento da Matem�tica estagnou. Hip�cia, tentou levar adiante o legado dos gregos, mas foi assassinada.

Eg�pcios, babil�nios e gregos formam o alicerce para toda a Matem�tica como conhecemos hoje em dia, com uma nova linguagem de �lgebra e N�meros.

 

CAP�TULO 2 � O G�nio do Oriente

 

Epis�dio 1/6

 

INTRODU��O

 

Ap�s o decl�nio da Gr�cia antiga, a Matem�tica estagnou-se no Ocidente, por�m, houve progresso na Matem�tica oriental.

 

SINOPSE

Uma das grandes obras da humanidade � a Muralha da China, constru�da cerca de 200 a.C., com o objetivo de proteger o imp�rio chin�s que se encontrava em grande expans�o. Um extraordin�rio feito de engenharia, dada, entre outros fatores, sua dimens�o e a irregularidade do terreno. Matem�ticos contribu�ram enormemente com o feito.

O sistema num�rico chin�s era simples, por�m j� com ind�cios do que usamos atualmente para contar, ou seja, j� era posicional decimal, facilitando os c�lculos. Curiosamente, usavam este sistema somente quando faziam c�lculos, por sua facilidade, o que n�o ocorria quando simplesmente escreviam: usavam para isso outros s�mbolos.
N�o possu�am s�mbolo para o n�mero zero, o que complicava no momento da escrita. Quando em c�lculos, deixavam espa�o vazio, e calculavam sem maiores problemas, por�m, quando da escrita, sofriam com isso, dada a dificuldade de fazer o mesmo, sem o zero, a escrita fica extremamente limitada.

Mesmo sem o zero, fizeram avan�os consider�veis em Matem�tica. Eram fascinados pelos n�meros, acreditando que teriam valores m�sticos, e criaram, por exemplo, os quadrados m�gicos.

 

Epis�dio 2/6

 

SINOPSE

O Imp�rio Chin�s estava em grande ascens�o, necessitando uma organiza��o cada vez maior na tentativa de uma melhor administra��o, e isso remete ao desenvolvimento da Matem�tica, assim como o que ocorreu no Egito � beira do rio Nilo. Existia, ent�o, um manual matem�tico, �Os Nove Cap�tulos�, com problemas de �reas como com�rcio, abrangendo em sua ess�ncia, a ideia de resolu��o de equa��es. Gradativamente, os chineses resolviam equa��es cada vez mais complicadas, at� que com o chamado Teorema Chin�s do Resto, eles surgiram com um novo tipo de problemas. O teorema referido tem, atualmente, grandes utilidades como, por exemplo em criptografia.

O s�culo XIII, not�vel �poca da Matem�tica chinesa, tem como um dos focos principais, o estudo de equa��es c�bicas. Assim como os mesopot�mios resolviam equa��es quadr�ticas pensando em formas bidimensionais, os chineses resolviam as c�bicas pensando em formas tridimensionais. Analogamente ao que pensavam para c�bicas, chegaram a resolver equa��es envolvendo expoente 10, algo extremamente complexo, e que s� foi descoberto no Ocidente no s�culo XVII. Por�m, apesar se grande complexidade, esses processos eram por aproxima��es, muito boas por sinal, mas que n�o satisfazem a Matem�tica, devido � sua precis�o.

 

Epis�dio 3/6

 

SINOPSE

Falando em n�meros, a �ndia contribuiu fortemente � Matem�tica, assim como a China. L�, tamb�m usava-se o sistema de numera��o posicional decimal desde o s�culo III d.C.. Os indianos o aperfei�oaram tanto que praticamente usamos at� hoje. Por�m, diferentemente dos chineses, os indianos atribu�ram um s�mbolo para o n�mero zero, grande feito, que revolucionaria toda a Matem�tica.

Agora, com dez d�gitos, e n�o mais nove como anteriormente, seria poss�vel escrever n�meros astronomicamente grandes, com grande efici�ncia. Junto com a ideia de zero, surge a de infinito, quando pensamos em divis�o por zero. Pensado tamb�m pelos indianos, mais tarde por volta do s�culo VII, o infinito representava o resultado da divis�o de 1 por zero.

Em meio �s opera��es com zero, adi��o, subtra��o, multiplica��o e divis�o, surge tamb�m a no��o de n�meros negativos. N�o especificamente em opera��es com o zero, mas induzido por elas, pois pensavam em subtra��es que dariam zero como, por exemplo, 3 � 3, ou 4 � 4, e a partir da� pensavam no que ocorreria se tirarmos uma quantidade maior do que temos.

Tais avan�os se deram na �ndia talvez por pensarem nos n�meros abstratamente, e n�o necessariamente como representa��o de situa��es concretas. Isso fez com que fossem capaz, por exemplo, de perceber que uma equa��o quadr�tica possui duas ra�zes, sendo uma negativa.

Com essa capacidade de abstra��o, os matem�ticos indianos deram luz �s inc�gnitas, e uma nova linguagem � Matem�tica, algo que revolucionaria, sendo a origem dos muitos x e y encontrados hoje em artigos matem�ticos.

Epis�dio 4/6

 

SINOPSE

Al�m de novas nota��es, os indianos fizeram grandes descobertas em trigonometria. Embora os gregos tiveram belas ideias em trigonometria, os indianos foram al�m, tra�ando caminhos para se obter senos de quaisquer �ngulos, e o fez utilizando a no��o de infinito, que n�o era compreendida por culturas anteriores, estudando as chamadas s�ries infinitas, a mesma t�cnica com que foram capazes de gerar uma f�rmula para o c�lculo do n�mero Pi.

 

Epis�dio 5/6

 

SINOPSE

Outro Imp�rio poderoso foi o Isl�mico, que tamb�m possu�a vasta cultura intelectual. Uma escola chamada Casa da Sabedoria foi fundada em Bagd�, e disseminava seus conhecimentos em diversas �reas, inclusive Matem�tica.

Influenciados pela matem�tica dos povos anteriores, os mu�ulmanos criaram sua pr�pria Matem�tica. A proibi��o de reproduzir formas humanas o levaram a estudar formas geom�tricas e, assim o fizeram estudando por exemplo, pavimenta��es do plano.

Estudaram e aperfei�oaram o sistema de numera��o indiano, e hoje os numerais como conhecemos s�o chamados numerais indu-ar�bicos. Em meio a esse processo criaram uma nova linguagem matem�tica, a �lgebra, nome sugerido em homenagem a um livro de al-Khwarizmi, matem�tico �rabe.

Com a �lgebra, somos capazes de saltar do particular para o geral e, assim, capazes de explicar as solu��es dadas por povos anteriores �s equa��es quadr�ticas, por exemplo, mostrando que valeria sempre, com quaisquer que sejam os n�meros envolvidos.

Naturalmente, o pr�ximo passo seria encarar as equa��es c�bicas e resolv�-las genericamente, o que seria feito somente muito tempo depois, e isso sim, no Ocidente, especificamente, na It�lia.

Enquanto os povos anteriores p�s Gr�cia se desenvolviam, a Europa se encontrava na Idade das Trevas, estando a matem�tica estagnada. A partir do s�culo XIII, a Europa, liderada pela It�lia come�ou a estabelecer contato com o Oriente e, assim, adquirir conhecimentos locais.

 

Epis�dio 6/6

 

SINOPSE

Leonardo de Pisa, conhecido com Fibonacci, foi quem pela primeira vez, difundiu os conhecimentos do oriente, escrevendo um livro de c�lculos que superaria facilmente os m�todos romanos utilizados at� ent�o. Os c�lculos eram muito mais f�ceis e r�pidos. Seja como for, Fibonacci � mais conhecido pela sequ�ncia num�rica que leva seu nome, a sequ�ncia de Fibonacci, que se encontra diversas vezes na natureza.

O grande avan�o seguinte na Matem�tica europeia se daria apenas no s�culo XVI, novamente em meio ao estudo das equa��es c�bicas, na tentativa de solucion�-las genericamente, mais precisamente em Bolonha. Em meio a uma batalha intelectual foram surgindo novidades no que diz respeito a solu��es gen�ricas de equa��es c�bicas, at� que surgissem f�rmulas, hoje conhecidas por F�rmulas de Cardano, supostamente desenvolvidas por Tartaglia. De qualquer maneira, o primeiro grande feito na Europa Moderna.

 

CAP�TULO 3 � As Fronteiras do Espa�o

 

Epis�dio 1/7

 

INTRODU��O

 

Em meio ao Renascimento, surge a necessidade de representar formas tridimensionais em telas bidimensionais e, com isso, o desenvolvimento de novas teorias, como � o caso da perspectiva.

 

SINOPSE

O s�culo XVII foi de grande intensidade intelectual, com v�rias teorias desenvolvidas, especificamente em matem�tica. Descartes, grande fil�sofo e matem�tico, migrou da Fran�a para a Holanda visando ser melhor compreendido devido aos paradigmas e repreens�es de sua �poca. L�, publicou um livro que, al�m de filosofia, inclu�a conte�dos matem�ticos. Particularmente, escrevia uma proposta para unir �lgebra e Geometria. Associou n�meros formas, equa��es � curvas, um grande avan�o, tanto na Matem�tica, quanto na f�sica.

 

Epis�dio 2/7

 

SINOPSE

As ideias de Descartes foram divulgadas, at� que chegaram � Fermat e, a partir de ent�o, os dois se rivalizaram. Fermat tinha paix�o pelos n�meros e se dedicava, entre outras coisas, a jogos e divers�es matem�ticas como estimuladores pelo interesse nesta Ci�ncia.

A Gr�-Bretanha, no s�culo XVII, emergira como grande pot�ncia e, como tal, necessitava de grandes avan�os em medi��es. � nesse contexto que surgem ex�mios matem�ticos, entre eles Isaac Newton, embora este seja bastante conhecido por suas grandes contribui��es � F�sica.

Ele criou o que chamamos de C�lculo.

 

Epis�dio 3/7

 

SINOPSE

O C�lculo trata de intervalos cada vez menores, nos possibilitando pensar em instantes como intervalos de tempo extremamente pequenos, ou seja, tratamos de movimento, diferentemente do que faziam os gregos, por exemplo, que tratavam a Geometria estaticamente. Newton preocupava-se com o mundo em mudan�a, com movimentos, �rbitas, quedas, dentre outros.

Newton n�o publicou imediatamente seus feitos, somente compartilhando com colegas. Assim, foi deixando de lado suas ideias, at� que soube de outro matem�tico que pensara em fatos semelhantes, chamado Leibniz. Este tamb�m inventou o C�lculo, e outras coisas como, por exemplo m�quinas de calcular com base bin�ria, o que seria uma primeira ideia precursora de computadores.

Novamente, em meio a discuss�es sobre autoria, estabeleceu-se que Newton foi que inventou o C�lculo, mas Leibniz tamb�m tem seus m�ritos, pois al�m de criar o C�lculo paralelamente a Newton, o fez com uma linguagem muito mais simples e precisa, que ali�s �, basicamente, a usada at� os dias de hoje, diferentemente da utilizada por Newton.

 

Epis�dio 4/7

 

SINOPSE

Os irm�os Bernoulli se encantavam com o C�lculo de Leibniz e o divulgavam para a comunidade cient�fica. Sem eles, demoraria muito mais para o C�lculo se tornar de extrema import�ncia como � hoje em dia. Al�m disso, contribu�ram tamb�m como o estudo da curva chamada cicl�ide, aplicando o c�lculo, com o chamado C�lculo das Varia��es, o que a partir da� deu margem a trabalhos revolucion�rios nos mais diversos campos como economia, engenharia, arquitetura, dentre outros, com considera��es sobre m�ximos e m�nimos.

Posteriormente, de posse da teoria dos n�meros e do c�lculo das varia��es, Leonard Euler se consagraria como um dos grandes matem�ticos de todos os tempos, com feitos em Topologia e An�lise, a consolida��o dos n�meros e e i, e a populariza��o do uso do s�mbolo do Pi. Euler desenvolveu t�picos de Matem�tica dos mais variados.

 

Epis�dio 5/7

 

SINOPSE

Com a Revolu��o Francesa, percebeu-se o lado pr�tico da Matem�tica, que com tal desenvolvimento da Matem�tica � �poca, era poss�vel criar armas de guerra cada vez mais potentes, e que para isso precisava-se de matem�ticos. Assim, as reformas pol�ticas cada vez mais impulsionavam o desenvolvimento da Matem�tica, pois esta serviria a sociedade.

A partir da� surgiram matem�ticos com teorias que seriam enormemente pr�ticas, que tornariam poss�veis diversas tecnologias do nosso mundo atual.

Por�m, notoriamente, surge um grande matem�tico chamado Gauss, com grandes ideias revolucion�rias, desenvolvidas precocemente. Com pouqu�ssima idade, desenvolveu teorias matem�ticas das mais avan�adas para os dias de hoje. Foi ele quem interpretou precisamente os n�meros imagin�rios, por exemplo, relacionando-os com os n�meros reais num plano.

Epis�dio 6/7

 

SINOPSE

Gauss questionou-se sobre a possibilidade de o Universo ser curvo e, assim sendo, nada seria plano no espa�o, estando a Geometria de Euclides questionada. Por�m, como a Geometria Euclidiana era considerada aceita por unanimidade, n�o publicou nada a respeito, evitando eventuais problemas.

Diferentemente de Gauss, Bolyai estudou outra Geometria, a Hiperb�lica, e levou-a a diante, por�m quem a publicou foi outro matem�tico, chamado Nicolai Lobachewski.

 

Epis�dio 7/7

 

SINOPSE

Um dos poucos matem�ticos apoiados por Gauss foi Riemann, que teve uma vida bastante sofrida e, assim, debru�ou-se sobre a Matem�tica, onde rendeu v�rios frutos. Um dos maiores triunfos de Riemann era seu estudo sobre Geometria e sua rela��o com o mundo. Ele ministrou uma palestra onde explicara o que era a Geometria, e para isso falou de geometrias diferentes da de Euclides, com outras dimens�es, o que chocou toda gente. Isso s� seria consolidado cerca de meio s�culo adiante com Einstein e a teoria da relatividade.

 

CAP�TULO 4 � Rumo ao Infinito e Mais Al�m

 

Epis�dio 1/7

 

INTRODU��O

 

Problemas e Matem�tica est�o intimamente ligados, pois teorias s�o desenvolvidas na tentativa de sanar quest�es. Por�m, h� diversas quest�es ainda sem respostas, e isso � um fator de motiva��o � Matem�tica.

No in�cio do s�culo XX, David Hilbert enunciou aqueles que seriam os problemas mais importantes que os matem�ticos deveriam resolver. Tais problemas definiriam a Matem�tica da Era Moderna.

 

SINOPSE

Um dos principais desafios era entender o infinito, de fato, e quem o fez precisamente foi Cantor. Para isso, utilizou a id�ia de correspond�ncias biun�vocas entre os elementos de conjuntos infinitos, chegando assim a conclus�o de que existem conjuntos infinitos de �tamanhos� diferentes, e infinitos tamanhos de conjuntos infinitos. Isso gerou muitos paradoxos.

 

Epis�dio 2/7

 

SINOPSE

Em meio aos novos problemas, o matem�tico franc�s Poincar� trouxe grandes avan�os no estudo das �rbitas de corpos celestes, desenvolvendo novas e poderosas ferramentas matem�ticas e, curiosamente, no processo de corre��o de suas teorias (onde percebera a exist�ncia de erros) descobriu algo novo, o que o levaria ao que hoje chamamos de Teoria do Caos.

Outro problema interessante levou ao que chamamos de Topologia. O problema era sobre a possibilidade de passear por uma cidade sem que se passasse por uma de suas pontes por mais de uma vez. Em topologia n�o nos importamos com as dist�ncias, mas sim com como s�o as liga��es feitas. As malhas de metr�, por exemplo, s�o baseadas em princ�pios topol�gicos, n�o nos importamos com as dist�ncias entre as esta��es, mas sim como elas est�o conectadas.

 

Epis�dio 3/7

 

SINOPSE

Poincar� conhecia todas as superf�cies bidimensionais topol�gicas poss�veis e no in�cio do s�culo XX se questionou sobre as poss�veis superf�cies tridimensionais topol�gicas, enunciando uma conjectura sobre elas, a chamada �Conjectura de Poincar��, que somente foi demonstrada no in�cio do s�culo XXI, por um matem�tico chamado Grisha Perelman, com matem�tica extremamente sofisticada, de dif�cil entendimento at� mesmo para matem�ticos.

Essa era uma das quest�es enunciadas por Hilbert. Al�m de enunciar as quest�es, Hilbert � conhecido tamb�m por in�meros feitos, dentre eles seu estudo sobre equa��es. Provou que, embora existam infinitas equa��es, existe uma maneira se separ�-las de modo que sejam constru�das por um conjunto finito de elementos, e um fato interessante, � que ele provou que existe, sem determin�-la.

Houve muita cr�tica quanto a essa prova de exist�ncia, que afirmavam n�o ser isso Matem�tica. Mas o fato � que Hilbert ampliou os horizontes das provas matem�ticas. E mais, afirmou que n�o existiam problemas insol�veis, assim como acreditavam os matem�ticos desde os gregos.

Kurt G�del, matem�tico austr�aco, revolucionou a Matem�tica e, desbancou as ideias de Hilbert.

 

Epis�dio 4/7

 

SINOPSE

Com o Teorema da Incompletude, G�del provou que em sistemas l�gicos de Matem�tica sempre existir�o afirma��es que ser�o verdadeiras e que n�o poderemos provar. Isso chocou a comunidade matem�tica, pois agora os matem�ticos n�o sabiam mais se um problema em que estivessem debru�ados seria poss�vel de se demonstrar ou n�o.

O americano Paul Cohen diante de um problema, a Hip�tese do Cont�nuo, afirmou que este poderia ser verdadeiro ou falso dependendo da Matem�tica que fizesse, o que chocou novamente a comunidade matem�tica. A pessoa que poderia dar um aval sobre sua teoria era G�del, e assim o fez, afirmando que tudo estava correto. A partir da� tudo mudou.

 

Epis�dio 5/7

 

SINOPSE

A partir de ent�o tudo depende se estamos de acordo com a Hip�tese do Cont�nuo ou n�o. Cohen mudou o curso da Matem�tica.

Outro problema da lista de Hilbert foi resolvido em meados do s�culo XX. Quem o fez foi um matem�tico russo chamado Yuri Matiyasevich, baseando-se em ideias de uma mulher americana que muito trabalhou na quest�o, Julia Robinson.

 

Epis�dio 6/7

 

SINOPSE

Na Fran�a do s�culo XIX, Galois defendia a ideia de que a Matem�tica n�o � o estudo dos n�meros e das formas, mas sim o estudo das estruturas. Galois faleceu precocemente, e suas teorias s� tiveram devido valor no s�culo XX.

Ele descobriu novas t�cnicas para saber se uma equa��o tem solu��es ou n�o, baseado em simetrias de objetos geom�tricos. Com isso, foi desenvolvida por volta da d�cada de 1920 a chamada Geometria Alg�brica, por Andr� Weil. Tudo baseado na teoria de estruturas, e impressionantemente, ligava n�meros, �lgebra, geometria e topologia.

 

Epis�dio 7/7

 

SINOPSE

Na segunda metade do s�culo XX pensava-se, ent�o, em estruturas que servem de base para toda a Matem�tica.

A matem�tica aos poucos vai se desenvolvendo, mais e mais. Dentre os problemas deixados por Hilbert em 1900, um ainda assombra a comunidade matem�tica, a Hip�tese de Riemann, sobre os n�meros primos, pois dominar completamente esse tipo de n�meros revolucionaria n�o somente a Matem�tica, que tem v�rios teoremas que dependem dela, mas tamb�m o nosso dia a dia, uma vez que os n�meros primos est�o envolvidos em muita coisa a nossa volta.

A Matem�tica se desenvolve a partir de d�vidas levantadas por n�s, algo que n�o entendemos e desejamos explicar. Nesse sentido, ela se torna viva, dado que existem coisas que ainda n�o entendemos.

 

Estas sinopses foram elaboradas pelo aluno de Licenciatura em Matem�tica Samuel Duarte, monitor da disciplina MAT 341 � Hist�ria da Matem�tica I, 2� semestre de 2010, diurno, Prof. Brolezzi.