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lunes, 30 de abril de 2012

Introduciendo la poesía en las clases de Matemáticas.

 Encuentro falaces y peligrosas todas las ceremonias conmemorativas. 


! Viva el olvido!. Solo veo dignidad  en la nada.

Luis Buñuel



Día  Mundial de la Poesía, Día  del Libro, Día del Trabajo,  Día Escolar de Las Matemáticas, Día Internacional de la Fascinación por las Plantas; hoy además I Día internacional del Jazz ... no se si suscribir la afirmación del creador de El perro andaluz, los días físicos se quedan insuficientes ante tal aluvión de celebraciones, entonces pasamos a los años:  El primer ministro indio, Manmohan Singh, ha declarado el año 2012 como el Año Nacional de las Matemáticas coincidiendo con el 125 aniversario del nacimiento de Ramanujam. También En 2012 se conmemora el centenario del nacimiento de Alan Mathison Turing. 

El año 2013 ha sido declarado el año de las Matemáticas del Planeta Tierra (Mathematics of Planet Earth, MPE 2013),



Difícil no conmemorar, y, enfrascada en estos menesteres, en mi afán de aunar Ciencias y Letras, cae en mis manos en el Día del Libro una poesía de Unamuno - al que por cierto Las Matemáticas desde el respeto que su desconocimiento le  provocaban, le parecían que no eran apropiadas para el cúltivo del espíritu humano , si bien se atrevió con esta sencilla poesía :


LA TABLA DE MULTIPLICAR
2 × 2 son 4,
2 × 3 son 6, 
¡ay que corta vida
la que nos hacéis! 

3 × 3 son 9, 
2 × 5 10, 
¿volverá a la rueda
la que fue niñez? 

6 × 3 18, 
10 × 10 son 100. 
¡Dios! ¡No dura nada
nuestro pobre bien! 

Infinito y cero, 
¡la fuente y el mar! 
¡Cantemos la tabla
de multiplicar!

El autor "Del sentimiento trágico de la vida" aunque vida bien poco le importó ser recordado u homenajeado, y el que nunca obedeció intelectualmente a nadie ni se sometió a ninguna disciplina, me sirve para dotar  mis clases de ese halo de poesía que envuelve la creación matemática.

Aunque la historia que me encanta contarles a mis alumnos es la del libro  Lilavati, una serie de problemas de aritmética redactados desde  el amor que profesaba el matemático indio Bhaskara a su hija Lilavati para consolarla:



Bhaskhara, el Sabio.

Y dijo solemnemente:

—Este es el nombre del más famoso geómetra de la India. Conocía Bhaskhara los secretos de los astros y estudiaba los altos misterios de los cielos. Nació ese astrónomo en Bidom, en la provincia del Decán, cinco siglos después de Mahoma. La primera obra de Bhaskhara se titulaba “Bija—Ganita”.

—¿Bija—Ganita?, repitió el hombre del turbante azul. “Bija” quiere decir “simiente” y “ganita” en uno de nuestros viejos dialectos, significa “contar”, “calcular”, “medir”.

—Exactamente, confirmó Beremiz. Exactamente. La mejor traducción para el título de esa obra sería: “El Arte de Contar Simientes”.
Aparte del “Bija—Ganita” el sabio Bhaskhara escribió otra obra famosa: “Lilavati”. Sabemos que éste era el nombre de la hija de Bhaskhara.
—Dicen que hay una novela o una leyenda en torno a Lilavati. ¿Conoces ¡oh calculador!, esa novela o leyenda de que te hablo?
Desde luego, respondió Beremiz, la conozco perfectamente, y si fuera del agrado de nuestro príncipe podría contarla ahora ... 
—¡Por Allah!, exclamó el príncipe de Lahore. ¡Oigamos la leyenda de Lilavati! ¡Con mucho gusto la escucharé! Estoy seguro de que va ser muy interesante…

En este momento, a una señal del poeta Iezid, dueño de la casa, aparecieron en la sala cinco o seis esclavos que ofrecieron a los invitados carne de faisán, pasteles de leche, bebidas y frutas.

Cuando hubo terminado la deliciosa merienda —y hechas las abluciones de ritual—, le pidieron de nuevo al calculador que narrara la leyenda.
Beremiz se irguió, paseó la mirada por todos los presentes y empezó a hablar:
—¡En nombre de Allah, Clemente y Misericordioso! Se cuenta que el famoso geómetra Bhaskhara, el Sabio, tenía una hija llamada Lilavati.
Su origen es muy interesante. Voy a recordarlo. Al nacer, el astrólogo consultó las estrellas y por la disposición de los astros, comprobó que estaba condenada a permanecer soltera toda la vida y que quedaría olvidada por el amor de los jóvenes patricios. No se conformó Bhaskhara con esa determinación del Destino y recurrió a las enseñanzas de los astrólogos más famosos de su tiempo. ¿Cómo hacer para que la graciosa Lilavati pudiera lograr marido y ser feliz en su matrimonio?
Un astrólogo consultado por Bhaskhara le aconsejó que llevara a su hija a la provincia de Dravira, junto al mar. Había en Dravira un templo excavado en la piedra donde se veneraba una imagen de Buda que llevaba en la mano una estrella. Solo en Dravira, aseguró el astrólogo, podría Lilavati encontrar novio, pero el matrimonio solo sería feliz si la ceremonia del enlace quedaba marcada en cierto día en el cilindro del tiempo.
Lilavati fue al fin, con agradable sorpresa, pedida en matrimonio por un joven rico, trabajador, honesto y de buena casta. Fijado el día y marcada la hora, se reunieron los amigos para asistir a la ceremonia.
Los hindúes medían, calculaban y determinaban las horas del día con auxilio de un cilindro colocado en un vaso lleno de agua. Dicho cilindro, abierto solo en su parte más alta, presentaba un pequeño orificio de la base, invadía lentamente el cilindro, éste se hundía en el vaso hasta que llegaba a desaparecer por completo, a una hora previamente determinada.Colocó Bhaskhara el cilindro de las horas en posición adecuada con el mayor cuidado y esperó hasta que el agua llegara al nivel marcado. La novia, llevada por su incontenible curiosidad, verdaderamente femenina, quiso observar la subida del agua en el cilindro y se acercó para comprobar la determinación del tiempo. Una de las perlas de su vestido se desprendió y cayó en el interior del vaso. Por una fatalidad, la perla, llevada por el agua, obstruyó el pequeño orificio del cilindro impidiendo que entrara en él el agua del vaso. El novio y los invitados esperaban con paciencia, pero pasó la hora propicia sin que el cilindro la indicara como había previsto el sabio astrólogo. El novio y los invitados se retiraron para que, después de consultados los astros, se fijara otro día para la ceremonia. El joven brahmán que había pedido a Lilavati en matrimonio desapareció semanas después y la hija de Bhaskhara quedó soltera para siempre.
El sabio geómetra reconoció que es inútil luchar contra el Destino, y dijo a su hija:
—Escribiré un libro que perpetuará tu nombre y perdurarás en el recuerdo de los hombres durante un tiempo mucho más largo del que vivirían los hijos que pudieron haber nacido de tu malograda unión.
La obra de Bhaskhara se hizo célebre y el nombre de Lilavati, la novia malograda, sigue inmortal en la historia de las Matemáticas.
Por lo que se refiere a las Matemáticas el “Lilavati” es una exposición metódica de la numeración decimal y de las operaciones aritméticas entre números enteros. Estudia minuciosamente las cuatro operaciones, el problema de la elevación al cuadrado y al cubo, enseña la extracción de la raíz cuadrada y llega incluso al estudio de la raíz cúbica de un número cualquiera. Aborda después las operaciones sobre números fraccionarios, con la conocida regla de la reducción de las fracciones a un común denominador.
Para los problemas, adoptaba Bhaskhara enunciados graciosos e incluso románticos:
He aquí uno de los problemas del libro de Bhaskhara:
Amable y querida Lilavati de ojos dulces como la tierra y delicada gacela, dime cuál es el número que resulta de la multiplicación de 135 por 12.
Otro problema igualmente interesante que figura en el libro de Bhaskhara, se refiere al cálculo de un enjambre de abejas:
La quinta parte de un enjambre de abejas se posó en la flor de Kadamba, la tercera en una flor de Silinda, el triple de la diferencia entre estos dos números voló sobre una flor de Krutaja, y una abeja quedó sola en el aire, atraída por el perfume de un jazmín y de un pandnus. Dime, bella niña, cuál es el número de abejas que formaban el enjambre.
Bhaskhara mostró en su libro que los problemas más complicados pueden ser presentados de una forma viva y hasta graciosa.
Y Beremiz, siempre trazando figuras en la arena, presentó al príncipe de Lahore varios problemas curiosos recogidos del “Lilavati”.
¡Infeliz Lilavati!
Al repetir el nombre de la desdichada muchacha, recordé los versos del poeta:
Tal como el océano rodea a la Tierra, así tú, mujer rodeas el corazón del mundo con el abismo de tus lágrimas.

(Capítulo XVIII " El hombre que calculaba" )

  • Más problemas  del libro Lilavati en: 




http://revistasuma.es/IMG/pdf/3/079-080.pdf

Curiosa el alfa y el omega de esta entrada, quería hablar de Unamuno y es la matemática india con Ramanujan y Lilavati  la que se ha apoderado de mi voluntad y  han querido cobrar protagonismo en este blog...
Con esta entrada participo en la el Edición 3,141 del Carnaval de Matemáticas  albergado en esta edición en el blog  DesEquiLIBROS. Lectura y Cultura.

sábado, 31 de enero de 2009

LOS NÚMEROS TIENEN VIDA PROPIA. RAMANUJAN,EL HOMBRE QUE CONOCÍA EL INFINITO.

LA TEORÍA DE LOS NÚMEROS es una gran desconocida para los matemáticos formados en los últimos treinta años, y no digamos para nuestros alumnos, cuadrados perfectos, números primos y compuestos, primos gemelos ( 11 y 13; 29 y 31);perfectos, amigos,(220 y 284),...,...
La Teoría de Números -el estudio de las propiedades de los números- es una disciplina muy antigua. Para los Pitagóricos, una secta de la antigua Grecia, los números eran algo tangible, inmutable, confortable, eterno -más confiable que un amigo y menos amenazador que Zeus.- Ya desde la antigüedad se le daban características humanas a los números. Así los antiguos chinos consideraban a los números pares (2, 4, 6,...) femeninos y a los impares (1, 3, 5,...) masculinos.
Cada número puede tener su particularidad.

Por ejemplo esta coincidencia con los factoriales:

Hoy quiero que conozcáis la corta vida de un singular matemático: Srinivasa Ramanujan, nacido en 1887 en Erode, India, en el seno de una familia de brahmanes pobre y ortodoxa y muerto con 43 años.Lo sorprendente es que fue autodidacta; prácticamente todas las matemáticas que aprendió fueron las leídas hacia los 15 años de edad en los libros La Trigonometría plana de S. Looney, y la Synopsis of Elementary Results in Pure Mathematics de S. Carr que contenían un listado de unos 6000 teoremas sin demostración...
Hoy con tantos apoyos educativos, clases de refuerzo, programas de acompañamiento, clases particulares,... puede ser este joven indio un referente para nuestros alumnos.
Se denomina número de Hardy-Ramanujan a todo entero natural que se puede expresar como la suma de dos cubos de dos maneras diferentes.
El matemático Hardy que creyó en él y consiguió que en 1917 Ramanujan fuera admitido en la Royal Society de Londres y en el Trinity College, siendo el primer indio que lograba tal honor comenta la siguiente anécdota :
"Recuerdo que fui a verle una vez, cuando él ya estaba muy enfermo. Había tomado yo un taxi que llevaba el número 1729 y señalé que tal número me parecía poco interesante, y yo esperaba que él no hiciera sino un signo desdeñoso.- "No"- me respondió- este es un número muy interesante; es el número más pequeño que podemos descomponer de dos maneras diferentes con suma de dos cubos." 

1.729 = 1^3 + 12^3
1.729 = 9^3 + 10^3
Lee la carta que Ramanujan le escribió a Hardy:

http://www.matematicas.net/paraiso/historia.php?id=ramanujan
 
El director británico Stephen Fry y el indio Dev Benegal proyectaron en 2005 la filmación de una película sobre la vida de este genio,-que por cierto no se si dicho film vio la luz pues no encuentro referencias de dicha película-.
Las ideas de Ramanujan han sido las precursoras de la revolución digital, y ahora están siendo usadas en la novedosa Teoría de Cuerdas. Otros números que poseen esta propiedad habían sido descubiertos por el matemático francés Bernard Frénicle de Bessy (1602-1675).
(Éste estableció que hay 880 formas esencialmente diferentes de cuadrados mágicos de orden 4.)
2^3 + 16^3 = 9^3 + 15^3 = 4104
10^3 + 27^3 = 19^3 + 24^3 = 20683
2^3 + 34^3 = 15^3 + 33^3 = 39312
9^3 + 34^3 = 16^3 + 33^3 = 40033
El más pequeño de los números descomponibles de dos maneras diferentes en suma de dos potencias a la cuarta es 635 318 657, y fue Euler (1707-1763) quien lo descubrió : 
158^4 + 59^4 = 133^4 + 134^4 = 635318657
 

( También es Euler el autor de la bella formula que enmarcada preside este blog y puedes comprar-nada barata en internet-.)

También hay números con el nombre de una gran matemática:

Un número primo p es un número de Sophie Germain si 2p+1 también es número primo.
El mayor número primo de Sophie Germain conocido hasta hoy es:
(tiene 51910 dígitos y fue hallado el 25 de enero de 2007.)
(Sophie Germain, también autodidacta, nacida en Paris en 1776, una matemática brillante que no pudo lograr su pleno desarrollo porque en sus años de formación no pudo acceder a una educación matemática y en su madurez tuvo que trabajar en solitario porque una jerarquía científica, totalmente masculina, la excluía. La Escuela Politécnica de Paris no admitia mujeres).

Número primo probable: todo número del cual no se sabe si es primo o no pero que verifica alguna condición que verifican todos los números primos.
Número pseudoprimo: todo primo probable que acaba siendo compuesto.
Número perfecto: todo número natural que es igual a la suma de sus divisores propios (es decir, todos sus divisores excepto el propio número).
Por ejemplo, 6 es un número perfecto ya que sus divisores propios son 1, 2, y 3 y se cumple que 1+2+3=6. Los números 28, 496 y 8128 también son perfectos.
Número semiperfecto: todo número natural que cumple que es igual a la suma de algunos de sus divisores propios.
Por ejemplo, 18 es semiperfecto ya que sus divisores son 1, 2, 3, 6, 9 y se cumple que 3+6+9=18.
Número abundante: todo número natural que cumple que la suma de sus divisores propios es mayor que el propio número.
Por ejemplo, 12 es abundante ya que sus divisores son 1, 2, 3, 4 y 6 y se cumple que 1+2+3+4+6=16, que es mayor que el propio 12.
Número deficiente: todo número natural que cumple que la suma de sus divisores propios es menor que el propio número.
Por ejemplo, 16 es un número deficiente ya que sus divisores propios son 1, 2, 4 y 8 y se cumple que 1+2+4+8=15, que es menor que 16.
Números amigos: parejas de números que cumplen que la suma de los divisores propios de cada uno de ellos da como resultado el otro número.
Por ejemplo, 220 y 284 son números amigos.
Números sociables: cumplen lo mismo que los números amigos pero en vez de ir en parejas van en grupos más grandes. La suma de los divisores del primer número da el segundo, la suma de los del segundo da el tercero, y así sucesivamente. La suma de los divisores del último da el primer número de la lista. Por ejemplo los números 12496, 14288, 15472, 14536 y 14264 son números sociables.
Número apocalíptico: todo número natural n que cumple que 2^n contiene la secuencia 666. Por ejemplo, los números 157 y 192 son números apocalípticos.
Número ambicioso: todo número que cumple que la secuencia que se forma al sumar sus divisores propios, después los divisores propios del resultado de esa suma, después los del número obtenido…acaba en un número perfecto.
Por ejemplo, 25 , ya que sus divisores propios son 1 y 5 y se cumple que 1+5=6, que es un número perfecto.
Número curioso: todo número natural n que cumple que n^2 tiene al propio n como última cifra.
Por ejemplo, 25 y 36 son números curiosos.
Número de Carmichael: todo número compuesto n que cumpla que b^(n-1) ≡ 1 (mod (n)) para todo natural b que sea primo relativo con n.
Por ejemplo, 561 y 1105 son números de Carmichael.
Número Cuadrado: todo número natural que es el cuadrado de otro número natural.
Por ejemplo, 9 es un cuadrado ya que 9=3^2.
Número Cubo: todo número natural que es el cubo de otro número natural.
Por ejemplo, 125 es un cubo ya que 125=5^3.
Número malvado: todo número natural cuya expresión en base 2 (binaria) contiene un número par de unos.
Por ejemplo, y 15 son números malvados ya que 12=11002 y 15=11112.
Número feliz: todo número natural que cumple que si sumamos los cuadrados de sus dígitos y seguimos el proceso con los resultados obtenidos el resultado es 1.
Por ejemplo, el número 203 es un número feliz ya que 2^2+0^2+3^2=13; 1^2+3^2=10; 1^2+0^2=1.
Número infeliz: todo número natural que no es un número feliz.
Por ejemplo, el número 16 es un número infeliz.
Número hambriento: el k-ésimo número hambriento es el más pequeño número natural n que cumple que 2^n contiene los primeros k dígitos de Pi. Los primeros números hambrientos son: 5, 17, 74, 144, 144, 2003,…
Número afortunado: Tomemos la secuencia de todos los naturales a partir del 1: 1, 2, 3, 4, 5,… Tachemos los que aparecen en las posiciones pares. Queda: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13,… Como el segundo número que ha quedado es el 3 tachemos todos los que aparecen en las posiciones múltiplo de 3. Queda: 1, 3, 7, 9, 13,… Como el siguiente número que quedó es el 7 tachamos ahora todos los que aparecen en las posiciones múltiplos de 7. Así sucesivamente. Los números que sobreviven se denominan números afortunados.
Número de Fermat: todo número natural de la forma 2^(2^n)+1 para algún n. Si ese número resulta ser primo se denomina primo de Fermat.
Número de Mersenne: todo número natural de la forma 2^p-1, siendo p un número primo. Si ese número resulta ser primo se denomina primo de Mersenne.
Número narcisista: todo número de k dígitos que cumple que es igual a la suma de las potencias k de sus dígitos es un número narcisita.
Por ejemplo, 153 es un número narcisita de 3 dígitos, ya que 1^3+5^3+3^3=153.
Número odioso: todo número cuya expresión en base 2 (binaria) contiene un número impar de unos.
Por ejemplo, 11=10112 es un número odioso.
Número palindrómico: número natural que se lee igual de derecha a izquierda y de izquierda a derecha.
Por ejemplo 1348431.
Número poderoso: todo número natural n que cumple que si un primo p es un divisor suyo entonces p^2 también lo es.
Por ejemplo, el número 36 es un número poderoso ya que los únicos primos que son divisores suyos son 2 y 3 y se cumple que 4 y 9 también son divisores de 36.
Número oblongo: todo número natural que cumple que es el producto de dos naturales consecutivos.
Por ejemplo, los números 30, 42 y 56.
Número repunit:- del inglés repeated unit, "unidad repetida-todo número natural que está formado solamente por unos: 1, 11, 111, 1111,…
Número de Smith: todo número natural que cumple que la suma de sus dígitos es igual a la suma de los dígitos de sus divisores primos contando su multiplicidad (es decir, el número de veces que aparece cada uno de ellos).
Por ejemplo, el número 27 es un número de Smith ya que 2+7=9 y su único divisor primo es 3, que aparece tres veces, y por tanto 3+3+3=9.
Número libre de cuadrados: todo número natural que cumple que en su descomposición en factores primos no aparece ningún factor repetido.
Por ejemplo, el número 30 es un número libre de cuadrados.
Número ondulado: todo número natural de la forma ababab….
Por ejemplo, los números 121 y 13131 son números ondulados.
Número intocable: todo número natural que no es la suma de los divisores propios de ningún número. Por ejemplo, los número 52 y 88 son números intocables.
Número vampiro: todo número natural para el cual exista una factorización formada por lo dígitos del propio número.
Por ejemplo, el número 126 es un número vampiro ya que lo podemos factorizar así: 126=21·6.
Número raro: todo número natural que es abundante pero que no es igual a la suma de ningún subconjunto de sus divisores propios. Por ejemplo, los número 70 y 836 son raros...
Número cíclico. Cuando se multiplica por cualquier número del 1 a 6, los dígitos del producto siempre serán los mismos que 142857. Lo que cambia es el orden de la secuencia.
142857 x 2 = 285714
142857 x 3 = 428571
142857 x 4 = 571428
142857 x 5 = 714285
142857 x 6 = 857142
Parece que la pseudo-ciencia de la Numerología se mezcla con La Matemática, pero piensa que hoy día en la era digital,la Teoría de Números a través de la Criptografía esta adquiriendo una gran importancia. Por cierto de nuevo un recuerdo al matemático que solo amaba los números: Paul Ërdos:

El número que corresponde a la cantidad de granos de trigo que pidió el inventor del ajedrez al rey de Persia como gratitud por su invención es:
18.446.744.073.709.551.615
“dieciocho trillones cuatrocientos cuarenta y seis mil setecientos cuarenta y cuatro billones setenta y tres mil setecientos nueve millones quinientos cincuenta y un mil seiscientos quince.” (Ni pronunciarlo sabemos -y no intentemos su traducción al inglés pues el billión anglosajón difiere de nuestro billón-.)

 
Si uno multiplica 111.111.111 por sí mismo, es decir, si lo eleva al cuadrado, se obtiene el número:
12.345.678.987.654.321
también obtenemos números capicúa o palindrómicos cuadrados:
1 x 1 = 1
11 x 11 = 121
111 x 111 = 12321
1111 x 1111 = 1234321
11111 x 11111 = 123454321
111111 x 111111 = 12345654321
1111111 x 1111111 = 1234567654321
11111111 x 11111111 = 123456787654321
111111111 x 111111111=12345678987654321
 
Otras coincidencias matemáticas:


9 x 9 + 7 = 88
98 x 9 + 6 = 888
987 x 9 + 5 = 8888
9876 x 9 + 4 = 88888
98765 x 9 + 3 = 888888
987654 x 9 + 2 = 8888888
9876543 x 9 + 1 = 88888888
98765432 x 9 + 0 = 888888888
1 x 9 + 2 = 11
12 x 9 + 3 = 111
123 x 9 + 4 = 1111
1234 x 9 + 5 = 11111
12345 x 9 + 6 = 111111
123456 x 9 + 7 = 1111111
1234567 x 9 + 8 = 11111111
12345678 x 9 + 9 = 111111111
123456789 x 9 +10= 1111111111
1 x 8 + 1 = 9
12 x 8 + 2 = 98
123 x 8 + 3 = 987
1234 x 8 + 4 = 9876
12345 x 8 + 5 = 98765
123456 x 8 + 6 = 987654
1234567 x 8 + 7 = 9876543
12345678 x 8 + 8 = 98765432
123456789 x 8 + 9 = 987654321

Descubriendo a Emmy Noether de la mano de Eduardo Sáenz de Cabezón.

                Verano, es tiempo de aprender, y para ello hay que leer; empiezo un libro : "El árbol de Emmy. Emmy Noether, la mayor ...