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domingo, 2 de febrero de 2020

Las geometrías y otras revoluciones



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escrito por Marina Logares y publicado por el CSIC en 2018 dentro de la colección ¿Qué sabemos de?
 
Sí, esto se está convirtiendo en una costumbre, pero a la autora, nuevamente, no la conocía. No obstante, el hecho de que sea doctora en matemáticas por la UAM me motiva personalmente a leer el libro (a la UAM la recuerdo, a pesar de los años que han pasado y mi mala memoria, con mucho cariño). Además, de la colección de la que forma parte este libro ya me he leído y comentado otro par de libros  (bueno, tres: 1, 2 y 3) y tengo otros dos en casa pendientes de leer. Los libros de esta colección son unos libros de poco más de cien páginas, que se leen muy bien (a pesar de hablar de temas bastante complejos).

Tal y como indica el título, el libro describe lo que en matemáticas se entiende por geometría, desde Euclides, hasta los tiempos actuales y cómo la misma rama de la geometría se ha ido separando en varias subramas (según la American Mathematical Society existen al menos 23 apartados relacionados con la geometría) cada una con sus particularidades (y cómo el programa Langlands intenta unificarlas).

El libro empieza con un resumen de lo que nos va a hablar y pasa a la antigua Grecia, Pitágoras (e indica que el teorema homónimo recibió en 1991 el record Guiness al teorema más demostrado (367 pruebas diferentes)), Euclides (que no podía faltar hablando de geometría, ya que son sus famosos cinco axiomas, sobre todo el quinto, los que generan las distintas geometrías que hoy conocemos), a las geometrías de Bolyai-Lobachevski, las geometrías Riemannianas (dentro de las diferenciables) y a las aplicaciones conformes (aquellas que conservan ángulos entre vectores). Habla de Minkowski y la relatividad (de hecho, en la página 62 escribe las ecuaciones (o ecuación, si nos olvidamos de que estamos hablando de tensores) de campo de la relatividad general, que me siguen pareciendo de otro mundo), de lo que son las topologías, de la geometría algebraica (que es aquella cuyos objetos son descritos como ceros de polinomios), y de Zariski y la topología de Zariski y de la influencia que tuvo Emmy Noether en su vida, de la conjetura de Hodge, de los fibrados, de la geometría de Cartan y las conexiones (una conexión explica cómo se mueve un vector sobre la superficie de un fibrado) y pone un comentario de Chen-Ning Yang: "que los campos gauge no abelianos sean conceptualmente idénticos a las ideas de la maravillosa teoría de fibrados principales, desarrollados por los matemáticos sin referencia al mundo físico, es un gran prodigio para mi" (y añado yo: otra demostración de la casi inexplicable conexión de las matemáticas con el mundo real). Y sigue hablando de los fibrados de Higgs (que son unos objetos soluciones de las ecuaciones de Yang-Mills), de la función de Weierstrass (existencia de funciones continuas que no tienen derivada en ningún punto). El ejemplo más conocido es el de la curva de Koch, que le sirve de base a la autora para introducir la geometría fractal y ya de paso el caos (donde obviamente, comenta los logros de Lorentz y el famoso aleteo de la mariposa (en palabras del propio Lorentz: "un meteorólogo remarcó que si mi teoría es correcta, el aleteo de una gaviota podría alterar el curso del tiempo meteorológico para siempre. La controversia aún no está resuelta pero parece ser que hasta ahora la gaviota va ganando". Luego Lorentz encontró más poético sustituir gaviota por mariposa). Y termina hablando un poco de la geometría y el arte, donde menciona el número áureo y las teselaciones (incluida la de Penrose (que es aperiódica pero autosemejante) y de la que podemos ver un bonito ejemplo en la entrada del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Oxford).

Por resumir, son 113 páginas que están muy bien escritas (salvo algunos errores tipográficos) y que nos introducen en lo que es la geometría moderna (que no son aquellas figuras que veíamos en clase cuando éramos pequeños).

Como siempre, copio un trocito:
"En una carta a Frege, fechada el 7 de noviembre de 1903, Hilbert sienta las bases de cómo debe realizarse cualquier formalización lógica, basándose en su exitosa axiomatización de la geometría: "Lo que es decisivo es el reconocimiento de que los axiomas que definen el concepto estén libre de contradicciones". Esta es pues una revolución en la historia de la filosofía que propicia el desarrollo del logicismo. Su máximo exponente es Rusell con su trabajo Los principios de las matemáticas, publicado en 1903.
En este capítulo hemos visto que el estudio del quinto postulado llevó al nacimiento de las primeras geometrías no euclídeas, revolucionando el pensamiento filosófico del momento.
Más aún, la aparición de las geometrías no euclídeas inspira a Riemann, que a su vez abre la puerta a la formulación matemática de la teoría de la relatividad de Einstein. Un axioma, el quinto, lleva a revoluciones tanto en la filosofía como en la física.
Finalmente, las nuevas geometrías desembocan también en una revolución en la misma matemática al inspirar en Hilbert y en Rusell la idea de la necesidad de una formulación rigurosa de esta."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 3 (hay algunas partes con un pelín de complicación).
Opinión: 4 (un libro corto pero completo, para comprender lo que es la geometría matemática hoy en día).

viernes, 26 de diciembre de 2014

¿Es Dios un matemático?




















Escrito por Mario Livio y publicado por Editorial Ariel en 2009.

Dije hace poco, al comentar el libro "La ecuación jamás resuelta" que haría un resumencillo de este otro (porque se me había pasado hacerlo, despistado que es uno).

Ya comenté que al autor es doctor en astrofísica teórica y ha sido director del STScI (encargados del programa científico del telescopio Hubble).

El libro es una exploración de las ideas matemáticas desde la antigua Grecia hasta nuestros días en busca de la respuesta a una pregunta que no es exactamente la del título sino la de por qué las matemáticas parecen explicar todo lo que explican, o como decía Einstein: "¿cómo es posible que la matemática, un producto del pensamiento humano independiente de la experiencia, se ajuste de modo tan perfecto a los objetos de la realidad física?"

Para responder a eso habla de los grandes pensadores y matemáticos de la antiguedad, Platón, Pitágoras, Arquímides, pero nos mezcla todo con grandes filósofos más actuales y con los grandes científicos de los últimos siglos, no sólo matemáticos (de los cuales suelo hablar mucho y no volveré a reproducir sus nombres para no aburrir, pero digamos al menos uno que no suelo mencionar mucho que es el de Bertran Rusell, que junto con Whitehead escribió uno de los grandes tratados de la lógica matemática: Principia Mathematica).

Le verdad es que es un libro que te hace pensar un poco y comprender algo mejor la historia de las matemáticas y de los que formaron parte de ella. El último capitulo, titulado "¿Eficacia inexplicable?", merece una atención especial, porque en él no sólo habla de las últimas tendencias físicas (teoría de cuerdas, qed, ...) sino también del origen de algunas teorías matemáticas no tan conocidas, como la teoría de nudos, y termina explicando ideas al respecto del enigma de Wigner de científicos actuales (David Gross, Richard Hamming, Steven Weinberg, ...). El enigma de Wigner lo podemos resumir por "el milagro de la articulación entre el lenguaje, la matemática y la formulación de las leyes físicas".

El libro son solo 246 páginas mas unas notas finales y se lee bastante bien (creo recordar que no hay ninguna fórmula en todo el libro, excepto algunas con operaciones aritméticas básicas (nada de integrales, ni derivadas, ni operadores raros, aunque hace una explicación muy buena de lo que es una integral en la página 57)). Sinceramente, creo que merece la pena leerlo y no requiere ningún esfuerzo mental (aunque algunas sorpresas sí que se lleva el lector, que hay muchas anécdotas interesantes descritas en él).

Como siempre, copio un trozo:
"Tomemos, por ejemplo, los números primos (aquellos que sólo son divisibles por sí mismos y por la unidad) que, por lo que a mí respecta, constituyen una realidad más estable que la realidad material que nos rodea. El matemático de profesión se puede comparar con un explorador que se pone en marcha para descubrir el mundo. A partir de la experiencia se pueden descubrir hechos básicos. Por ejemplo, basta con unos sencillos cálculos para darse cuenta de que la serie de números primos parece no tener fin. E1 trabajo del matemático es entonces demostrar que, efectivamente, hay una infinidad de números primos. Este es un resultado antiguo, como sabemos, y se lo debemos a Euclides. Una de las consecuencias más interesantes de esta demostración es que, si alguien afirma un día que ha descubierto el mayor número primo que existe, será fácil demostrar que se equivoca. Esto mismo es válido para cualquier demostración. Nos enfrentamos pues a una realidad estrictamente igual de incontestable que la realidad física."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1.
Opinión: 4-5.