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quarta-feira, 7 de dezembro de 2016

O PROBLEMA DE MATEMÁTICA MAIS DIFÍCIL DA HISTÓRIA: TEOREMA DE FERMAT – 3ª PARTE


Na primeira parte dessa história, foi dito que Pitágoras morrera num incêndio provocado, em sua escola, em Crotona. Pois bem, duzentos anos depois, a escola de Pitágoras foi transferida para a famosa cidade de Alexandria. Em 332 a.C., depois de conquistar a Grécia, a Ásia Menor e o Egito, Alexandre, o Grande decidiu-se por construir uma cidade que seria a capital mais imponente do mundo.

Alexandria nasceu como uma cidade grandiosa, momumental, mas sua fama de centro de estudos ainda demoraria um pouco para ser alcançada. Foi após a morte de Alexandre e a subseqüente coroação de Ptolomeu I como rei do Egito é que Alexandria receberia sua universidade, a primeira do mundo. Sua maior atração? A Biblioteca de Alexandria.

Idealizada por Demétrio Falero, grego asilado em Alexandria. Ele convenceu Ptolomeu a criar um local em que se reunissem todos os grandes livros já escritos. Seu argumento foi o de que tal local atrairia mentes intelectualizadas de todo o mundo. Construiu-se a biblioteca e lá foram arquivadas todas as obras egípcias e gregas. Depois, agentes foram enviados a todos os países da Europa de da Ásia Menor em busca de mais obras.

Algum tempo depois de uma sequência de Ptolomeus ocuparem o trono do Egito, a biblioteca já contava com cerca de 600 mil livros.

O primeiro diretor do departamento de matemática da Biblioteca de Alexandria chamava-se Euclides. Nascido em 330 a.C., foi um dos maiores matemáticos da história. Conta-se uma história sobre ele: em meio a uma aula, um estudante indagara o mestre sobre a utilidade da matéria que estudava. Ao fim da aula, Euclides ordenou que seu escravo (essa instituição detestável era comum na Grécia) entregasse uma moeda ao estudante que fizera a pergunta, dizendo: “Dê uma moeda ao rapaz, já que ele deseja lucrar com tudo o que aprende.” E expulsou o estudante...

A maior obra de Euclides chamava-se “Os Elementos”. Foi o livro de matemática mais bem-sucedido da história. Obra em 13 volumes, incluindo trabalhos do próprio Euclides, ao lado dos conhecimentos já compilados até então – por exemplo, os da Irmandade Pitagórica, foi livro texto de aulas de matemática por aproximadamente 2.000 anos.

Uma outra invenção saída da imaginação fértil de Euclides foi seu método de resolução de problemas: reductio ad absurdum, ou “prova por contradição”. Parte-se do princípio de que um teorema verdadeiro é falso. Conforme o matemático for resolvendo o problema, em algum ponto surgirá uma contradição lógica: se isso ocorre, o teorema é verdadeiro.

Uma dos problemas em que Euclides aplicou seu método foi aquele que deu descoberta aos números irracionais. O mais famoso deles é o π: 3,141592653589... Todos eles, no formato decimal, são aproximações, independente do número de casas. Também podem ser expressos por meio de frações, se suas dízimas (número que se repete após a vírgula) forem regulares: 0,11111... = 1/9.

Os números irracionais também podem ser calculados por meio de fórmulas. Por exemplo, o π:

π = 4(1/1 – 1/1 + 1/5 – 1/7 + 1/9 – 1/11 + 1/13 – 1/15 +...)

Gradualmente o resultado convergirá para o mais próximo do π. O π calculado até a 39ª casa decimal é suficiente para calcular a circunferência do universo com a precisão de um átomo de hidrogênio.

No capítulo sobre números irracionais, Euclides desejava mostrar que existem números que não podem ser escritos como frações. Mas, em vez de usar o π, usou a  raiz quadrada de 2. Usou seu método e presumiu ser possível escrever o número como fração. Tentou demonstrar que essa fração poderia ser simplificada (dividindo numerador e denominador pelo mesmo número). Essa simplificação, por lógica, tem um fim, a fração mais simples possível. Ao demonstrar que sua fração, que representa a raiz quadrada de 2, poderia ser simplificada infinitamente, Euclides apontou o absurdo dessa solução e demonstrou que o que presumira inicialmente era falso: há números que não podem ser representados por meio de frações. Logo, teremos um número irracional.

Euclides era, de fato, um apaixonado por geometria. Dos seus treze livros, Os Elementos focam, nos livros de I a VI em geometria plana – bidimensional. Os livros de XI a XIII lidam com sólidos tridimensionais.
Dentre os matemáticos gregos, somente Diofante de Alexandria escreveria uma obra à altura. Diofante era tão apaixonado por matemática que foi gravado o seguinte enigma em sua lápide:

“Deus lhe concedeu a graça de ser um menino pela sexta parte de sua vida. Depois, por doze avos, ele cobriu seu rosto com a barba. A luz do casamento iluminou-o após a sétima parte e cinco anos depois do casamento Ele concedeu-lhe um filho. Ah! Criança tardia e má, depois de viver metade da vida de seu pai, o destino frio a levou. Após consolar sua mágoa em sua ciência dos números, por quatro anos, Diofante terminou sua vida.”

Por quantos anos Diofante viveu? Consegue resolver?

Diofante viveu sua carreira em Alexandria, onde reuniu tudo o que produziu e colecionou em sua célebre obra “Aritmética”. Também em 13 volumes, apenas seis deles chegaram à Renascença européia. Esses volumes causaram um impacto relevante sobre Pierre de Fermat.

Quanto a Alexandria, esta capital intelectual sofreu seu primeiro ataque por estrangeiros em 47 a.C., quando Júlio César tentou derrubar Cleópatra. Nesse ataque, diversas obras foram queimadas. Cleópatra, apaixonada pela Biblioteca e por suas obras, conseguiu restaurá-la. Marco Antônio, general romano apaixonada pela rainha do Egito, atacou a cidade de Pérgamo e roubou seus livros, para recompor a biblioteca de sua amada.

Em 389 e em 642 ela foi atacada por motivos religiosos. O primeiro, por Roma, após se converter ao cristianismo e atacaram Alexandria por causa dos símbolos pagãos. No segundo, muçulmanos tomaram a cidade e toda a região, na sua expansão de tirar o fôlego.

Após esse último ataque, a Europa e todo o Ocidente iniciaram seu período de mil anos de escuridão. Apenas baluartes na Índia e na Arábia mantinham a matemática viva, a partir das contribuições valiosíssimas dos gregos – ironicamente chegaram aos árabes através dos ataques a cidades como Alexandria. Matemáticos indianos transformaram o zero no número, provavelmente, mais importante.

O número zero possui duas funções: marcar posição, criando as posições de dezenas (em que os números são multiplicados por 10), centenas (o mesmo com 100), milhares e assim por diante. A segunda função diz respeito a seu caráter abstrato. O zero quantifica o nada, algo que parecia absurdo, mas que os indianos encararam com normalidade. Por outro lado, os indianos entenderam que a divisão por zero é a representação do infinito. Esta última reflexão partiu do matemático Brahmagupta, no século VII.

Outro passo importantíssimo dado pelos indianos foi a substituição dos símbolos e caracteres gregos e romanos pelos números, no formato que conhecemos hoje. Sem esse passo, cálculos complexos continuariam sendo uma dor de cabeça quase insuperável.

No século X, o francês Gerbert de Aurillac aprendeu esse novo sistema se contagem, já acrescentado pela contribuição incomensurável dada pelos indianos, com os mouros da Espanha. Ensinando em escolas e igrejas de toda a Europa, Aurillac reintroduziu a matemática na Europa. Em 999, Gerbert foi eleito o papa Silvestre II. Os números indo-arábicos agora tinham um defensor e propagador em terras européias.

Primeiramente, esse novo sistema seduziu, basicamente, contadores. Mercadores se sentiram mais à vontade administrando seus negócios por esse método.

Por fim, em 1453, a matemática finalmente encontrou seu momento de revolucionar, de novo e após milênios, o Ocidente. Nesse ano, os turcos otomanos tomaram Constantinopla. Até então, essa cidade concentrava todos os manuscritos gregos que sobreviveram aos ataques a Alexandria.
Com a tomada da cidade, os bizantinos responsáveis por tais manuscritos fugiram da cidade carregando os manuscritos.

Foi assim que o livro Aritmética, de Diofante, foi parar sob os olhos de Pierre de Fermat.

Continua!


Rubem L. de F. Auto



Fonte: livro “O último teorema de Fermat: a história do enigma que confundiu as mais brilhantes mentes...”

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