Los números trascendentes

Escrito por Javier Fresán y Juanjo Rué en 2013 dentro de la colección "¿Qué sabemos de?" del CSIC.

Creo que no hace falta decir que nuevamente no conocía a los autores, pero viendo lo que han estudiado, a lo que se dedican y la colección donde está publicado el libro, merecía la pena echarle un vistazo.

Hay que notar lo que ellos mismos comentan en el prólogo y es que el libro se puede leer de dos formas: por encima y con lápiz y papel. Vamos, que si alguien quiere, hay nivel matemático suficiente para entretenerse un buen rato ... y no faltan fórmulas y desarrollo de las mismas. Yo no lo incluiría dentro de esos libros destinados a cualquier tipo de lector, sino a lectores con unos conocimientos matemáticos de un nivel medio. 

Como el título indica, hablan sobre todo de los números trascendentes (aquellos números complejos que no son raíz de ningún polinomio con coeficientes enteros (por ejemplo: e, 𝜋, ...)). Viendo la definición de los números trascendentes, no es extraño que primero nos hablen de los distintos tipos de números en matemáticas, del "tamaño" de cada uno de esos conjuntos de números y de las relaciones que se pueden establecer entre ellos. Y a partir de ahí, nos comentan lo que son las simetrías, los retículos, las curvas elípticas, los cuerpos cuadráticos, los ideales, los números de clases, la descomposición en números primos, el teorema fundamental del álgebra, las formas modulares, el j-invariante, el último teorema de Fermat, la hipótesis de Riemann (sobre ésta hipótesis puse un comentario hace poco: éste) y el producto de Euler, el problema de Basilea ... en fin, muchos y variados conceptos matemáticos, todos bien explicados y con suficientes fórmulas para no tener que creerse las cosas, si no que se pueden seguir las demostraciones que realizan (que por supuesto no son todas porque sino haría falta una enciclopedia).

Está claro que al hablar de resoluciones de polinomios, nos cuentan un poco la historia de la obtención explicita de soluciones por radicales (Tartaglia, Cardano, Galois,..) y algunas cosas curiosas, como el proceso de "inversión", que se llama así por el hecho de que los puntos en el interior del círculo se transforman en puntos en el exterior y viceversa (según una conocida broma, así es como los matemáticos cazan leones: se meten dentro de una jaula y realizan un proceso de inversión, tras el cual el león está encerrado en la jaula y el matemático libre al otro lado).

Resumiendo, un libro de sólo 125 páginas que nos refresca un poco la memoria en algunos temas, pero que hay que leer con tranquilidad (y mejor con un lápiz y un poco de papel).

Como siempre copio un trocito:

"En este punto, conviene recordar las palabras de Wiles a propósito del proceso de descubrimiento en matemáticas, que compara con un paseo por una casa a oscuras: "... Uno entra en la primera habitación de una mansión y está en la oscuridad. En una oscuridad completa. Vas tropezando y golpeando los muebles, pero poco a poco aprendes dónde está cada elemento del mobiliario. Al fin, tras seis meses más o menos, encuentras el interruptor de la luz y de repente todo está iluminado. Puedes ver exactamente dónde estás. Entonces vas a la siguiente habitación y te pasas otros seis meses en las tinieblas. Así, cada uno de estos progresos, aunque a veces son muy rápidos y se realizan en un solo día o dos, son la culminación de meses precedentes de tropezones en la oscuridad, sin los que el avance sería imposible ...".

Clasificación:

Facilidad de lectura: 4-5

Opinión: 4

Lo que no podemos saber

Escrito por Marcus du Sautoy y publicado por Acantilado en 2018 (el original es de 2016).

Del autor ya he comentado otro libro (éste), así que esta vez sí puedo decir que lo conocía previamente. Es profesor de matemáticas en la Universidad de Oxford y con eso a mi me vale para echar un vistazo a lo que escribe.

Tal y como parece indicar en el título, el libro nos introduce en las últimas fronteras de la investigación en asuntos tan diversos como la conciencia, la naturaleza del tiempo, la mecánica cuántica, el futuro del universo o el infinito. Como es natural, para poder plantearnos las preguntas correctas, primero deberíamos tener un poco de los conocimientos básicos en los que se basan las últimas investigaciones, y así poder entenderlas un poco mejor.

Obviamente, como el autor es matemático, muchos de los conceptos que explica son asuntos matemáticos, como el descubrimiento del caos (por parte de Poincaré, gracias a un error), de los exponentes de Lyapunov, de las simetrías (y del grupo SU(3)), nos recuerda también que la trigonometría fue una herramienta que no se inventó para torturar a los escolares, sino para desenvolverse por el cielo nocturno, el teorema de Gödel (y una frase muy buena de André Weil: "Dios existe porque las matemáticas son consistentes, y el Diablo existe porque no podemos demostrarlo"), la famosa hipótesis del continuo y la demostración de Stanford Paul Cohen (que dice que nunca podremos demostrarlo y que tanto ella o su negación pueden incorporarse a una teoría consistente sin generar contradicciones), la conjetura de Riemann, etc ...

Aunque como no sólo trata temas matemáticos, también aparece Feynman (y un comentario muy bueno suyo refiriéndose a la mecánica cuántica: " Voy a contarles cómo se comporta la naturaleza. Si ustedes simplemente aceptan que las cosas pueden ser así, les va a parecer espléndido y maravilloso. Si pueden evitarlo, no insistan en preguntarse: "¿Cómo es posible?", porque se meterán en un callejón del que nadie ha conseguido salir todavía. Nadie sabe cómo es posible."), la ecuación del principio de incertidumbre de Heisenberg, la longitud de onda de Compton, las singularidades (en este caso entendiendo por singularidad un punto en el que nuestra capacidad para dar un modelo de la situación fracasa), la entropía (que mide el número de posibles escenarios diferentes y de la que he hablado en múltiples ocasiones, incluyendo el libro anterior). Hay un par de frases finales que quiero copiar porque me parecen muy buenas, una de Maxwell: "La ignorancia plenamente consciente es el preludio de cada avance real en la ciencia", otra de Hawking: "El mayor enemigo del conocimiento no es la ignorancia, sino la ilusión del conocimiento" y una última de Francis Crick: "Resulta muy temerario afirmar que hay cosas que están fuera del alcance de la ciencia".

Pero además de temas puramente matemáticos y físicos, también trata otra serie de temas, entre ellos, la arquitectura del cerebro (menciona los estudios de la neuronas de Ramón y Cajal), lo que se entiende por un quale (una cualidad o propiedad tal y como es percibida o experimentada por alguien), el experimento de "la habitación china", la teoría de la información integrada (IIT) para analizar la consciencia de una red (una teoría bastante original en mi opinión).

En fin, que como libro de divulgación me ha parecido bastante completo, aunque eso sí, esta vez son bastantes páginas (531) pero que se leen de forma fácil y amena (y el que quiera hacer trampas, si se lee el último capítulo tendrá un buen resumen).

Como siempre, copio un trocito:

"Resulta chocante que los chimpancés empiecen a fallar en la prueba cuando alcanzan los treinta años, a pesar de que todavía les quedan diez o quince de vida. La razón podría ser que la conciencia de ser uno mismo tiene un precio. La conciencia le permite al cerebro embarcarse en viajes en el tiempo mentales. Se puede pensar en uno mismo en el pasado y también proyectarse al futuro. Por eso Gallup cree que en la última etapa de su vida los chimpancés prefieren perder esa habilidad se ser conscientes de ellos mismos. El precio que se paga por ser consciente de la propia existencia es que hay que enfrentarse a la inevitabilidad del futuro fallecimiento. La conciencia de la muerte es el precio que pagamos por ser conscientes de nuestra identidad. Esto plantea la interesante cuestión de si la demencia en los seres humanos desempeña un papel parecido, protegiendo a los humanos de edad avanzada del doloroso reconocimiento de su muerte inminente."

Clasificación:
Facilidad de lectura: 1
Opinión: 4

La música de los números primos

Escrito por Marcus du Sautoy y editado por Acantilado en 2007 (el original es del 2003).

El autor es profesor de matemáticas en la Universidad de Oxford, y eso debería haberme bastado para decidirme a leerlo, pero reconozco que al ver que también era presentador y columnista, pensé que escribiría cosas no muy interesantes. Gracias a Dios tuve la suerte de que “jose-gm” echase un vistazo a mi blog y me escribiese recomendándomelo. Muchas gracias José, como matemático tengo que reconocer que he disfrutado mucho con el libro. Pero que nadie se asuste, que no hay que saber hacer raíces cuadradas para poder seguir el hilo.

Como el propio título indica, el libro habla sobre los números primos (esos que sólo son divisibles por uno y por ellos mismos) y que han sido siempre objeto de estudio por parte de los matemáticos desde la antigua Grecia. Pero no desde el típico punto de vista de los que buscan relaciones raras entre los números primos y al astrología ni cosas de esas, sino desde el punto de vista de la historia de las matemáticas (y de las personas que las desarrollaron).

La lectura es muy fluida y la verdad, para los que hemos estudiado matemáticas superiores es como un repaso a todos esos nombres que llevan teoremas asociados (Cauchy, Gauss, Euler, Hilbert, Riemann, Minkowski, Dirichlet, Ramanujan, Godel, Turing,  …) y algunos otros de los que no recuerdo teoremas, pero seguro que también los tienen. De casi todos ellos he hablado en anteriores entradas (cosa normal, ya que son los que soportan la mayoría del conocimiento matemático hasta el siglo veinte).

El grueso del libro se centra en la hipótesis de Riemann y la función zeta. En principio esto son temas complejos, pero al igual que cuando alguien nos habla de mecánica cuántica no tenemos por qué saber resolver la función de onda, aquí tampoco tenemos que resolver nada, simplemente, hacernos una idea de cómo surgió la hipótesis y qué tienen que ver los números primos con los ceros de la función zeta de Riemann.

Me recuerda en ciertos aspectos a otro libro que comenté en éste blog, que era “La conjetura de Poincaré”, fundamentalmente porque tratan de explicarnos cómo se han ido produciendo los avances en el intento de demostración de la conjetura de Poincaré en un caso y de la hipótesis de Riemann en otro. La verdad es que merece la pena leerlo para comprender un poco cómo han  ido desarrollándose las matemáticas y por qué cada vez aparentan ser más complejas para los profanos (el libro llega hasta nuestros días y al desarrollo de la geometría no conmutativa de Connes, pero no hay que saber nada de ella para poder leerlo con tranquilidad).

El libro está lleno de curiosidades, entre ellas una descripción que realizó Julia Robinson de su actividad semanal en la Universidad de Berkeley: “Lunes, intento demostrar un teorema. Martes, intento demostrar un teorema. Miércoles, intento demostrar un teorema. Jueves, intento demostrar un teorema. Viernes: teorema falso”, que creo que describe muy acertadamente el 99,99% de la vida de todos los matemáticos que se dediquen a la investigación. Vuelve a aparecer el número 42 en la pagina 463 y esta vez casi es verdad que es la respuesta a todo (jeje).

En resumen, 513 páginas que se leen muy fácilmente y que espero que os hagan disfrutar igual que a mi. Como siempre, copio un trocito:

"Llevó las dos botellas a Bombieri, y se bebieron juntos la primera. Zagier insistió en hacer notar que aquella era probablemente la botella más cara que nunca nadie hubiera bebido, ya que: Doscientos millones no tenían nada que ver con mi apuesta: el cálculo se hacía independientemente. Pero para los últimos cien millones de ceros la cuestión era distinta: decidieron calcularlos sólo porque se enteraron de mi apuesta. Fue necesario un tiempo de elaboración de unas cinco mil horas para calcular aquellos cien millones de más. En aquella época el coste del tiempo de elaboración era de seiscientos dólares por hora; y dado que hicieron el cálculo con la única finalidad de hacerme perder la apuesta y obligarme a pagar mis dos botellas de vino, sostengo que aquellas dos botellas costaron trescientos cincuenta mil dólares cada una, que es mucho más que el precio de la botella de vino más cara que jamás se haya vendido hasta ahora.”

Clasificación:

Facilidad de lectura: 1-2

Opinión: 5 (he disfrutado mucho, pero mucho).

PD: Me gustaría hacer notar que existe un documental de la BBC sobre este asunto al que hacen referencia en la web de Gaussianos.