domenica 14 marzo 2010

Carnevale della Matematica #23

Non solo oggi è il 14 del mese e quindi c'è l'appuntamento con il Carnevale della Matematica, ma essendo il 14 marzo oggi è anche pigrecodì.
L'edizione del Carnevale è la numero 23. Stavolta ad ospitarlo è il blog Popinga.



Il numero e la qualità degli articoli cresce sempre di più.
Il mio contributo viene introdotto in questo modo:

Dioniso, che insiste a chiamare Blogghetto un blog di tutto rispetto e Dulcinea la sua bici, è stato il primo a inviare il proprio contributo, che prosegue una panoramica sulla storia della matematica intrapresa da tempo. Il protagonista di questo articolo, dal titolo Un percorso storico tra Numeri e Geometria - Parte 16: il basso medioevo in Europa: Gerberto di Aurillac, Logica e Filosofia scolastica, è Gerberto di Aurillac (ca. 940 – 1003), che fu probabilmente il primo ad insegnare l'uso delle cifre indo-arabiche nell'Europa cristiana. Dioniso fa anche notare come i pochi progressi degli inizi del nuovo millennio nell'Europa cristiana, piuttosto che nel campo della matematica, avvennero soprattutto nell'ambito della logica.


sabato 27 febbraio 2010

Un percorso storico tra Numeri e Geometria - Parte 18: il basso medioevo in Europa: Fibonacci

Abbiamo visto che i filosofi scolastici estesero la logica formale di Aristotele con una particolare attenzione alle modalità, e cioè ai concetti di possibilità e necessità.
Abbiamo inoltre citato Guglielmo di Ockham come uno dei nomi più rappresentativi tra i filosofi scolastici.

Come afferma Boyer, ai tempi di Gerberto (940 circa - 1003), la cultura musulmana aveva raggiunto il suo apice, ma i dotti latini contemporanei non sarebbero stati in grado di apprezzare i trattati arabi se ne fossero venuti a conoscenza.
All'inizio del XII secolo però la situazione cominciò a cambiare in una direzione che ricordava il cambiamento verificatosi nella cultura araba nel IX secolo. Cosí come gli islamici, che circa tre secoli prima abbatterono la barriera linguistica che li separava dalla cultura greca, gli europei nel XII secolo cominciarono ad abbattere la barriera linguistica che li separava dalla cultura islamica. All'inizio del XII secolo nessun europeo avrebbe potuto pretendere di essere un buon matematico senza una discreta conoscenza dell'arabo. E infatti l'Europa della prima metà del XII secolo non poteva vantare nessun matematico che non fosse un moro, un ebreo o un greco.
Nella seconda metà del secolo gli interscambi commerciali tra le due aree culturali si intensificarono. La lingua araba si diffuse quindi tra i mercanti dell'Europa cristiana ed in particolare tra i mercanti italiani. Verso la fine del secolo è infatti proprio dall'Italia cristiana che emerge il più eminente e originale matematico del mondo di allora.

Leonardo Pisano, meglio noto come Fibonacci ("figlio di Bonaccio") (Pisa, 1170 – Pisa, 1250).
Il padre di Leonardo, Guglielmo dei Bonacci, era un potente mercante pisano, rappresentante dei mercanti della Repubblica di Pisa in Cabilia (Algeria). Fibonacci ebbe quindi l'opportunità di studiare sotto un maestro musulmano e di viaggiare in Egitto, Siria e Grecia spingendosi fino a Costantinopoli e alternando il commercio con gli studi matematici. Non è pertanto difficile immaginare che Fibonacci si sia immerso nei metodi algebrici arabi compreso il sistema di notazione indo-arabico.

Ritornato in Italia, la sua notorietà giunse anche alla corte dell'imperatore Federico II e gli fu assegnato un vitalizio che gli permise di dedicarsi completamente ai suoi studi.

Le suo produzioni più note sono il Liber abaci, in cui discute metodi e problemi algebrici; il Flos e il Liber quadratorum, che trattano sia di problemi indeterminati che ricordano Diofanto che di problemi determinati che ricordano Euclide; e la Practica geometriae, che sembra basato su una traduzione araba dello scomparso trattato euclideo sulla Divisione delle figure (qualche copia di tale trattato sicuramente bruciò ad Alessandria) .

Il Liber abaci trattava principalmente di numeri. Introduceva "le nove figure indiane" assieme al segno 0, "che in arabo viene chiamato zefiro". Ed è proprio da "zephirum" e dalle sue varianti che sono derivati i nostri termini "cifra" e "zero".
Anche se, come abbiamo visto, il primo ad insegnare l'uso delle cifre indo-arabiche nell'Europa cristiana fu probabimente Gerberto di Aurillac, il Liber abaci contribuì sicuramente molto alla diffusione di tale sistema e con esso alla trasmissione della cultura matamatica.
Il Liber abaci fu probabilmente anche il primo libro a diffondere nell'Europa cristiana l'uso della sbarretta orizzontale nelle frazioni.

Parlando del Liber abaci non ci si può sottrarre dal fare un cenno alla gloriosissima successione di Fibonacci, che troverà così tante applicazioni scientifiche e otterrà innumerevoli citazioni nei più svariati campi delle creazioni umane.
Il problema che diede origine alla famosa successione riguarda notoriamente la riproduzione dei conigli: quante coppie di conigli verranno prodotte in un anno da una coppia se ogni mese ciascuna coppia dà alla luce una nuona coppia che diventa riproduttiva a partire dal secondo mese?
Tracciando un semplice diagramma si ricava facilmente che il numero delle coppie di conigli prodotte segue il seguente andamento:

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...

Espresso in linguaggio un po' più formale: F0:= 0, F1:= 1 e Fn := Fn-1 + Fn-2 con n>1

La successione di Fibonacci possiede una serie di interessanti proprietà. Quella più nota e forse tra le più belle e misteriose è il fatto che il rapporto Fn/Fn-1 al tendere di n all'infinito tende al numero algebrico irrazionale chiamato Sezione aurea, che si trova celato nei posti più impensati: dalla Pittura all'Architettura, fino alla Musica e alla Letteratura.
Tale successione è così interessante che ancora oggi esiste una pubblicazione periodica dedicata interamente ad essa: il "Fibonacci Quarterly".
Al Fibonacci è stato anche dedicato un asteroide, 6765 Fibonacci.

Nella prossima puntata vedremo come il XIII secolo rappresenta un momento di svolta per l’Europa occidentale, la cui cultura matematica tornerà a rivaleggiare con altre civiltà per il livello dei suoi risultati.

Indice della serie

martedì 16 febbraio 2010

Carnevale della Matematica #22

Come il 14 dei mesi precedenti anche a febbraio non poteva mancare l'appuntamento con il Carnevale della Matematica. Ma visto che io ero in vacanza pubblico il post solo oggi.
L'edizione è la numero 22.
Stavolta ad ospitarlo è il blog Rudi Matematici.



Come al solito gli articoli interessanti sono molti.
Il mio contributo viene introdotto in questo modo:

Chi ci ha scritto per primo? Mi pare fosse… ecco, vedete? Apre questa festa quadratica Dioniso, il dio perfetto delle feste, il solo in grado di far impallidire Apollo, bello e arrogante. Con dionisiaco candore ci propina Un percorso storico tra Numeri e Geometria – Parte 15: l’alto medioevo tra Europa e mondo bizantino, e non si può far altro che immaginare quali piaceri dischiuda la più illuminante delle scienze quando è proiettata sul più oscuro dei periodi storici.

mercoledì 20 gennaio 2010

Un percorso storico tra Numeri e Geometria - Parte 17: il basso medioevo in Europa: Anselmo d'Aosta e Guglielmo di Ockham

Abbiamo visto che Gerberto di Aurillac (940 circa - 1003) fu forse il primo ad insegnare l'uso delle cifre indo-arabiche nell'Europa cristiana e che i pochi progressi degli inizi del nuovo millennio, piuttosto che nel campo della Matematica, avvennero soprattutto nell'ambito della Logica, i cui aspetti matematici non erano ancor molto approfonditi.

Questi progressi si svilupparono soprattutto all'interno della filosofia Scolastica.
Uno degli obiettivi dei filosofi scolastici era quello di inquadrare la filosofia classica del mondo antico all'interno della teologia cristiana medievale. Tra i vari campi della filosofia classica studiati ed elaborati dagli scolastici c'era anche la logica formale di Aristotele, che venne sviluppata ed estesa con una particolare attenzione alle modalità, e cioè ai concetti di possibilità e necessità. Infatti è proprio alla tradizione scolastica che si deve la qualificazione di modale per le espressioni che indicano il modo in cui una proposizione è vera: necessariamente o possibilmente.

La logica modale moderna nascerà alcuni secoli dopo con le assiomatizzazioni datene nel 1932 da C. I . Lewis nel libro Symbolic Logic.

Nel 1959 Saul Kripke definì una semantica per le logiche modali basata sul concetto Leibniziano di mondi possibili.

Dopo questa breve parentesi modale torniamo alla filosofia Scolastica citando due nomi importanti.

Anselmo d'Aosta (Aosta, 1033/1034 – Canterbury, 21 aprile 1109) chiamato anche Anselmo di Bec o Anselmo di Canterbury, a seconda che ci si trovi in Italia, nei paesi francofoni, o nei paesi anglofoni.





Ma soprattutto
Guglielmo di Ockham (Ockham, 1288 – Monaco di Baviera, 1349), francescano inglese ad opera del quale gli studi sulla logica modale ebbero ampi sviluppi.
Quella di Guglielmo di Ockham è una delle figure - insieme a quella di Sherlock Holmes - che probabilmente hanno ispirato Umberto Eco nella delineazione di Guglielmo da Baskerville (protagonista de Il nome della rosa).
Un importante contributo di Guglielmo di Ockham che è ancora in uso nella scienza moderna è il cosiddetto Rasoio di Ockham: principio di parsimonia nella spiegazione e nella costruzione di teorie (parsimonia ontologica).
Bertrand Russell, nella sua Storia della filosofia occidentale riformulò il famoso principio di Ockham più o meno in questo modo: se posso spiegare un fenomeno anche senza utilizzare assunzioni che avevo invece usato per spiegarlo, allora è opportuno eliminare tali assunzioni. Detto in altri termini, si dovrebbe sempre optare per la spiegazione che contenga il numero minore di cause, fattori, e variabili. Ad esempio se il fenomeno consiste in una mia guarigione da un'infezione batterica, potrei affermare: sono guarito perché ho preso degli antibiotici e perché ho pregato. Secondo il Rasoio di Ockham sarebbe opportuno eliminare la seconda assunzione.

Un altro risultato di Ockham fu la sua formulazione linguistica delle leggi di De Morgan. Formulate poi in modo simbolico più di mezzo millennio dopo dal logico britannico Augustus De Morgan.

Ockham prese in considerazione anche un tipo logica ternaria. Una logica cioè con un'ulteriore valore di verità oltre al vero e al falso. Idea ripresa poi dalla logica matematica del XIX e XX secolo.

Dalla prossima puntata abbandoneremo questa parentesi sulla Logica e con Fibonacci torneremo agli aspetti più numerici della Matematica.

Indice della serie