HISTÓRIA
DA MATEMÁTICA
Dentre a grande quantidade de megálitos ( = grandes monumentos de pedra
) espalhados pela Europa e Norte da África, o mais famoso deles é o de
Stonehenge.
Sobre o mesmo já foram escritos mais de mil livros.
Isso não é por acaso. A maioria dos historiadores da Antigüidade diriam que este monumento , localizado na planície de Alisbury, na Inglaterra, é uma das oito maravilhas do mundo. Embora esteja hoje parcialmente destruído, ele ainda está lá prestando seu testemunho.
Isso não é por acaso. A maioria dos historiadores da Antigüidade diriam que este monumento , localizado na planície de Alisbury, na Inglaterra, é uma das oito maravilhas do mundo. Embora esteja hoje parcialmente destruído, ele ainda está lá prestando seu testemunho.
Acredita-se que Stonehenge foi construído em três etapas, entre 1900 AC
e 1600 AC. Para ter uma idéia mais clara de seu plano arquitetônico.
A maior parte dos historiadores que estudaram SH afirma que o mesmo era usado como uma calculadora de pedra, um verdadeiro computador megalítico com o objetivo de prever o nascimento do Sol e da Lua no solstício e no equinócio. Contudo, existem historiadores que não aceitam os argumentos e dados associados e apresentam outras explicações para a construção desse monumento.
A maior parte dos historiadores que estudaram SH afirma que o mesmo era usado como uma calculadora de pedra, um verdadeiro computador megalítico com o objetivo de prever o nascimento do Sol e da Lua no solstício e no equinócio. Contudo, existem historiadores que não aceitam os argumentos e dados associados e apresentam outras explicações para a construção desse monumento.
Um dos livros mais interessantes escritos sobre Stonehenge é o de
Gerald Hawkins : Stonehenge Decoded ( 1965 ). Esse historiador, usando um
computador, procurou provar que SH era um observatório usado para prever
eventos astronômicos de importância religiosa.
Outra importante tentativa de decodificar SH foi feita por Alexander
Thom, em vários artigos e vários livros, entre os quais: Megalithic Lunar
Observatories e Megalithic Sites in Britain . Ele também adota o uso religioso
do monumento, mas vai além de Hawkins ao procurar mostrar que a construção do
mesmo envolveu o traçado de figuras geométricas e medições bastante elaboradas.
Thom não resumiu-se a estudar SH : em seus escritos ele descreve e interpreta
vários outros megálitos mais antigos e matematicamente bem mais interessantes que
SH, pois que tem formas elípticas e ovóides e baseiam-se no conhecimento de
trincas pitagóricas.
Recentemente,
pesquisadores ingleses anunciaram a descoberta do maior templo da Idade da
Pedra na Europa, em Stanton Drew . Segundo Geoffrey Wainwright, chefe do grupo
de arqueólogos que fizeram a descoberta, "Existem pelo menos 3.000
megálitos circulares na Inglaterra, mas nenhum é tão grande ou tão antigo
quanto este".
Com efeito, o mesmo tem forma de círculo e suas fundações têm 95 metros de diâmetro. É seis vezes maior que Stonehenge.
A partir das fundações, calcula-se que o templo de Stanton Drew tinha 10 metros de altura e algumas centenas de colunas de madeira, cada uma de 1 metro de diâmetro . As entradas principais estão voltadas para o ponto do horizonte onde o sol nasce em dias de verão.
Quanto a antigüidade, estima-se ter sido erguido há cerca de 5.000 anos.
Com efeito, o mesmo tem forma de círculo e suas fundações têm 95 metros de diâmetro. É seis vezes maior que Stonehenge.
A partir das fundações, calcula-se que o templo de Stanton Drew tinha 10 metros de altura e algumas centenas de colunas de madeira, cada uma de 1 metro de diâmetro . As entradas principais estão voltadas para o ponto do horizonte onde o sol nasce em dias de verão.
Quanto a antigüidade, estima-se ter sido erguido há cerca de 5.000 anos.
Lógica Matemática
Segundo alguns livros, a lógica desenvolveu-se no século XIX. Mas isto
não é bem verdade. Todos nós usamos a lógica no dia a dia, às vezes sem nos
darmos conta disso. Ex:
Seu pai lhe diz: se você tirar 10 em Física e Matemática, lhe darei um presente. Você sabe que não basta tirar 10 apenas em Física ou apenas em Matemática. Para ganhar o presente, é necessário tirar 10 nas duas disciplinas. Se por outro lado ele dissesse: se você tirar 10 em Física ou Matemática, lhe darei um presente; aí bastaria tirar 10 em uma das matérias.
Seu pai lhe diz: se você tirar 10 em Física e Matemática, lhe darei um presente. Você sabe que não basta tirar 10 apenas em Física ou apenas em Matemática. Para ganhar o presente, é necessário tirar 10 nas duas disciplinas. Se por outro lado ele dissesse: se você tirar 10 em Física ou Matemática, lhe darei um presente; aí bastaria tirar 10 em uma das matérias.
Esse foi um exemplo simples de um uso da lógica. Muitos outros poderiam
ser listados.
O que os matemáticos fizeram foi dar um aspecto matemático à lógica,
além de aprimorá-la. Mas a idéia fundamental é antiga. Agora vamos à prática.
Na lógica vamos estudar sentenças declarativas (ou proposições). Essas
proposições devem satisfazer a dois princípios fundamentais:
1. Uma alternativa só pode ser verdadeira ou falsa;
2. Uma alternativa não pode ser verdadeira e falsa; é lógico
Assim sendo, uma proposição pode ter valor lógico falso (F ou 0) ou
verdadeiro (V ou 1)
As proposições são indicadas pelas letras latinas minúsculas: p, q, r,
s, t, ...
~
|
Não
|
^
|
e
|
v
|
ou
|
se… então
|
|
se e somente se
|
|
|
|
tal que
|
implica
|
|
equivalente
|
|
Э
|
existe
|
Э
|
|
existe um e
somente um
|
V
|
qualquer que seja
|
Vejamos agora alguns símbolos usados na Lógica Matemática:
Vejamos alguns exemplos de proposições com valores lógicos definidos.
p: "2+3=6"
(F)
q: "x+3=y®2x=2y-6" (V)
r: "22=4 Ù 1+1=3" (F)
s: "22=4 Ú 1+1=3" (V)
t: "x2³0 " X ÎR(reais)" (V)
q: "x+3=y®2x=2y-6" (V)
r: "22=4 Ù 1+1=3" (F)
s: "22=4 Ú 1+1=3" (V)
t: "x2³0 " X ÎR(reais)" (V)
Operadores Lógicos
Através dos operadores lógicos Ù(conjunção) , Ú(disjunção) ,
®(condicional) e «(bi-condicional), podemos combinar as proposições lógicas,
formando as proposições compostas pÙq, pÚq, p®q, p«q. Observe que nos
exemplos acima houve várias proposições compostas.
Se eu souber o valor lógico de cada uma das proposições p e q, tenho
como saber todas as proposições compostas a respeito de p e q. Estas relações
estão expressas na tabela abaixo. Chama-se Tabela Verdade. Aí vai a tabela:
p
|
q
|
p
^ q
|
p v q
|
p q
|
p q
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
Note que podem surgir algumas proposições estranhas a partir da tabela
verdade, usando-se os operadores ® e «. Ex.:
"2 é menor que 3 se e somente se x < x+1." (V)
"Se 2=3 então a Terra é um planeta." (V)
"Se 2=3 então a Terra é um planeta." (V)
O que acontece é que esses operadores foram pensados de forma que a
primeira proposição fornecesse base para o raciocínio da segunda. Porém,
podemos estabelecer p e q como duas proposições sem nenhuma relação.
Tautologia
É uma proposição cujo valor lógico é sempre verdadeiro.
Contradição
É uma proposição cujo valor lógico é sempre falso.
HISTÓRIA DE
CADA UM.
ALGARISMOS
No ano de 825 d.C. o trono do Império Árabe
era ocupado pelo Califa al-Mamum. Ele
tinha interesse que seu reino se transformasse em um grande centro de ensino,
onde se pudesse dominar todas as áreas do conhecimento. E para atingir esse
objetivo, contratou e trouxe para Bagdá os grandes sábios muçulmanos daquela
época.
Entre esses sábios estava al-Khowarizmi, o maior matemático árabe
de todos os tempos, e foi destinado a ele a função de traduzir para o árabe os
livros de matemática vindos da Índia.
Numa dessas traduções al-Khowarizmi se deparou com aquilo ainda hoje é considerado, a
maior descoberta no campo da matemática: O Sistema de Numeração Decimal.
al-Khowarizmi ficou tão impressionado com a utilidade daqueles dez símbolos, que hoje são conhecidos como: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, que escreveu um livro explicando como funciona esse sistema.
Através desse livro Sobre a Arte Hindú de Calcular matemáticos de todo o mundo ficaram conhecendo o Sistema Decimal.
al-Khowarizmi ficou tão impressionado com a utilidade daqueles dez símbolos, que hoje são conhecidos como: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, que escreveu um livro explicando como funciona esse sistema.
Através desse livro Sobre a Arte Hindú de Calcular matemáticos de todo o mundo ficaram conhecendo o Sistema Decimal.
O termo algarismo
usado para denominar os símbolos de 0 a 9 é uma homenagem a esse matemático
árabe que mostrou a humanidade a utilidade desses dez e magníficos símbolos.
Observe a semelhança entre algarismo
e al-Khowarizmi.
GEOMETRIA
Geometria significa "medida da
terra". Mas o que se tem de mais interessante ao se estudar a história, é
que os primeiros passos no estudo da geometria foram dados com base numa
hipótese falsa. Acreditava-se que a Terra era plana, portanto, todas as
pesquisas foram feitas segundo essa crença, mas isso não impediu o
desenvolvimento da geometria.
Foi no período grego, entre 600 e 300 a.C.,
que a geometria se firmou como um sistema organizado, e muito disso se deve a Euclides, mestre na escola de Alexandria
(Cidade do Egito, famosa por seu farol), que publicou por volta de 325 a.C. Os Elementos, uma obra com treze volumes,
propondo um sistema inédito no estudo da Geometria.
Esse trabalho de Euclides é tão vasto que
alguns historiadores não acreditaram que fosse obra de um só homem.
Mas essas desconfianças não foram suficientes
para tirar o mérito de Euclides o
primeiro a propor um método para um estudo lógico da matemática.
GRAU
Em qualquer livro de matemática encontramos
afirmações de que o ângulo reto mede 90º e que o ângulo raso mede 180º. Mas
qual é a razão para os valores serem justamente 90 e 180.
Para entendermos isso, retornaremos ao ano de
4000 a.C., quando egípcios e árabes estavam tentando elaborar um calendário.
Nessa época, acreditava-se que o Sol girava em torno da Terra numa órbita que
levava 360 dias para completar uma volta. Desse modo, a cada dia o Sol
percorria uma parcela dessa órbita, ou seja, um arco de circunferência de sua
órbita. A esse arco fez-se corresponder um ângulo cujo
vértice era o centro da Terra e cujos lados passavam pelas extremidades de tal arco. Assim, esse ângulo passou a ser uma unidade de medida e foi chamado de grau ou ângulo de um grau.
vértice era o centro da Terra e cujos lados passavam pelas extremidades de tal arco. Assim, esse ângulo passou a ser uma unidade de medida e foi chamado de grau ou ângulo de um grau.
Pode-se concluir, então, que para os antigos
egípcios e árabes o grau era a medida do arco que o Sol percorria em torno da
Terra durante um dia.
Hoje, sabemos que é a Terra que gira em torno
do Sol, mas, contudo, manteve-se a tradição e convencionou-se dizer que o arco
de circunferência mede um grau quando corresponde a 1/360 dessa circunferência.
METRO
A palavra metro tem origem no grego métron,
que significa "o que mede".
O sistema métrico surgiu por volta do ano de
1790. Antes disso, cada povo usava um sistema de unidades diferentes, o que,
naturalmente, causava a maior confusão. Por exemplo: o mesmo comprimento era
medido em um lugar usando-se jardas e em outro com o uso de palmos. O resultado
disso tornava praticamente impossível a comunicação entre os povos.
Para solucionar esse problema, reformadores
franceses escolheram uma comissão de cinco matemáticos para que elaborassem um
sistema padronizado.
Essa comissão decidiu que a unidade de medida de comprimento se chamaria metro, e que corresponderia a décima milionésima parte da distância do equador terrestre ao polo norte, medida ao longo de um meridiano.
Essa comissão decidiu que a unidade de medida de comprimento se chamaria metro, e que corresponderia a décima milionésima parte da distância do equador terrestre ao polo norte, medida ao longo de um meridiano.
Mas a medida da distância do equador ao polo
não era nada prática, tanto que ao efetuarem os cálculos os matemáticos
acabaram cometendo um erro. Então em 1875 uma comissão internacional de
cientistas foi convidada pelo governo francês para que reconsiderassem a
unidade do Sistema Métrico, e dessa vez foi construída uma barra de uma liga de
platina com irídio, com duas marcas, cuja distância define o comprimento do
metro, e para evitar a influência da temperatura, esta barra é mantida a zero
grau centígrado, num museu na Suíça.
Mas os cientistas não pararam por aí, no
decorrer do tempo foram sendo propostas novas definições para o metro. A
última, e que passou a vigorar em 1983, é baseada na velocidade com que a luz
se propaga no vácuo.
Resumidamente, pode-se dizer que um metro
corresponde a fração 1/300.000.000 da distância percorrida pela luz, no vácuo
em um segundo.
NÚMERO
NEGATIVO
Os matemáticos chineses da antigüidade,
tratavam os números como excessos ou faltas. Os chineses realizavam cálculos em
tabuleiros, onde representavam os excessos com palitos vermelhos e as faltas
com palitos pretos.
Na Índia, os matemáticos também trabalhavam
com esses estranhos números. Brahmagupta,
matemático nascido no ano 598 d.C., afirmava que os números podem ser
entendidos como pertences ou dívidas.
Mas, sem símbolos próprios para que se
pudesse realizar as operações, os números absurdos, como eram chamados, não
conseguiam se firmar como verdadeiros números..
Depois de várias tentativas frustadas, os
matemáticos conseguiram encontrar um símbolo que permitisse operar com esse
novo número. Mas como a história da matemática é cheia de surpresas, não
poderia de faltar mais uma: Ao observar a prática adotada pelos comerciantes da
época, os matemáticos verificaram que se no início do dia, um comerciante tinha
em seu armazém duas sacas de feijão de 40 quilogramas cada, se ao findar o dia
ele tivesse vendido 7 quilogramas de feijão, para não se esquecer de que
naquele saco faltavam 7 quilogramas, ele escrevia o número 7 com um tracinho na
frente (-7). Mas se ele resolvesse despejar no outro saco os 3 quilogramas que
restavam, escrevia o número 3 com dois tracinhos cruzados na frente (+3), para
se lembrar que naquele saco havia 3 quilogramas a mais de feijão do que a
quantidade inicial.
Os matemáticos aproveitaram-se desse
expediente e criaram o número com sinal: Positivo (+) ou Negativo (-).
O
ZERO
Como surgiu o zero? Para responder essa
questão é necessário saber que os hindus foram os criadores do sistema de
numeração posicional e que muitos cálculos efetuados por eles eram realizados
com a ajuda de um ábaco, instrumento que para a época poderia ser considerado
uma verdadeira máquina de calcular.
O ábaco usado inicialmente pelos hindus,
consistia em meros sulcos feitos na areia, onde se colocavam pedras. Cada sulco
representava uma ordem. Assim, da direita para a esquerda, o primeiro sulco
representava as unidades; o segundo as dezenas e o terceiro as centenas. No
exemplo acima temos a representação do número 203, ou seja, 2 centenas mais
três unidades.
O Sulco vazio do ábaco, indica que não existe
nenhuma dezena. Mas na horas de escrever o número faltava um símbolo que
indicasse a inexistência de dezenas.
E, foi exatamente isso que fizeram os hindus,
eles criaram o tão desejado símbolo para representar o sulco vazio e o chamaram
de Sunya (vazio). Dessa forma, para
escrever o número representado no ábaco de areia, escreviam o 2 para as
centenas, o 3 para as unidades e entre eles faziam o desenho do sulco vazio,
para indicar que não havia no número nenhuma dezena.
Ao introduzir o desenho do sulco vazio entre
os dois outros símbolos os hindus criaram o zero que, desde aquela época já se
parecia com o que usamos hoje.