terça-feira, 14 de abril de 2015

Cronologia da história da Matemática

2138 a.C. - Os chineses Sol Lusse Yong e Rêve Lex Yong inventam o Tangram.
2000 a.C. - Os primeiros sistemas de numeração de base 60 surgem nas civilizações Suméria e Babilónica.
1700 a.C. - Foram descobertas referências a certas equações do 2º grau para resolver problemas numéricos.
624-546 a.C. - Vida do "primeiro matemático", Thales de Mileto cujo lema era "a água é o princípio de todas as coisas". Demonstrou que "um ângulo inscrito numa semicircunferência é reto" e que "uma circunferência é bissectada pelo seu diâmetro".
Séc. VI a.C. - Vida e obra do "pai da Matemática", Pitágoras de Samos, que em Crotona fundou a escola pitagórica. Foi Pitágoras quem primeiro demonstrou o teorema "em todo o triângulo retângulo o quadrado construído sobre a hipotenusa é igual à soma dos quadrados construídos sobre os catetos".
Séc. V a.C. - Hipócrates de Quios foi o primeiro matemático a usar letras nas figuras geométricas.
480 a.C. - Paradoxos de Zenão de Eléia: de Aquiles e da tartaruga, da dicotomia, da flecha e de estádio (só esclarecidos 24 séculos mais tarde por Cauchy).
450 a.C. - Demócrito desenvolveu a sua teoria atómica sobre o universo no qual incluiu o conceito, pouco usado, de infinito. 
426-348 a.C. - Platão, discípulo de Sócrates, formulou a filosofia das formas ideais, que influencia a atual filosofia platonista da Matemática.
348-322 a.C. - Vida e obra de Aristóteles, autor do Organon (trabalho fundamental para a lógica dedutiva tradicional).
Séc. IV a.C. - Euclides de Alexandria estabelece os fundamentos da geometria clássica (na altura método euclidiano, hoje método axiomático), válidos até hoje, com os seus 13 livros, Os Elementos - talvez o conjunto de livros mais editado (além da Bíblia) em diversas línguas.
310-230 a.C. - Aristarco de Samos, astrónomo e matemático grego, é o primeiro homem a afirmar que a Terra gira em torno do Sol, ao mesmo tempo em que gira em torno de si mesma.
287-212 a.C. - Arquimedes de Siracusa, considerado o maior matemático grego (além de ser um grande físico), domina o panorama dos números ao prolongar a numeração grega até atingir números muito grandes, afirmando que o número PI estaria entre 3,14084 e 3,14285. Além disso, descobriu métodos gerais para determinar áreas de figuras planas curvilíneas e volumes de sólidos limitados por superfícies curvas, inventou um sistema de numeração permitindo escrever ou enumerar números tão grandes quanto se quisesse e foi o percursor do cálculo diferencial.
242-170 a.C. - "O grande geómetra", foi o epíteto de Apolónio de Perga atribuído pelos seus contemporâneos. A sua grande obra (8 livros) foi As cónicas
230 a.C. - Medindo as amplitudes dos ângulos formados pelos raios solares com a vertical, no mesmo instante, em Siena e em Alexandria, Eratóstenes de Cirene mediu pela 1ª vez de maneira rigorosa o comprimento da circunferência terrestre.
Séc. I - Documentos mostram que os chineses já sabiam resolver equações e sistemas de equações utilizando o ábaco.
Séc. III - Obra Aritmética (6 volumes) foi escrita pelo "pai da álgebra", Diofanto de Alexandria. Esta obra fala das soluções de equações algébricas e da teoria dos números.
Séc. IV/IX - Os Hindus introduzem o zero (ao qual chamam Sunya, isto é, "vazio") e a numeração decimal no seu sistema de numeração. Constitui a base do conceito atual de número e, por conseguinte, da álgebra e de todas as matemáticas modernas.
628 - O matemático indiano Brahmagupta escreve, em verso, a obra Braham-sphutasdhânta, tratado sobre o sistema astronómico, mas com dois capítulos dedicados à Matemática. A sua grande contribuição geométrica foi a generalização da fórmula de Heron de Alexandria (séc. I/II a.C.).
Séc. X/XI - Estes dois séculos são dominados pelos matemáticos muçulmanos. Destacam-se o algebrista Abu Kamil e o matemático Al Uqlidisi, que se dedicou ao estudo das frações decimais.
Séc. XII - O matemático indiano Bhaskara estabelece a fórmula de nCp. Foi este matemático quem falou, pela primeira vez, do infinito como sendo o inverso do zero.
1202 - O matemático italiano Leonardo de Pisa, conhecido como Fibonacci, estabelece as bases da álgebra ocidental, ao fundir os conhecimentos sobre matemáticas muçulmanas e indianas no seu Líber Abaci (livro do ábaco), mas que afinal se tratou de um livro, essencialmente, sobre métodos algébricos indo-árabe.
1276 - Torna-se Papa João XXI, o matemático português, Pedro Hispano (além de médico e diplomata). Foi o percursor da moderna lógica matemática escrita no seu compêndio Summulae Logicales, livro escolar obrigatório de todos os centros europeus durante mais de 3 séculos.
Séc. XVI - Vida e obra de Nicolau Copérnico que propôs o sistema heliocêntrico do mundo planetário no tratado De Revolutionibus Orbium Coelestium, célebre no mundo da astronomia e com 3 capítulos dedicados à trigonometria.
1534 - Niccolo Fontana (Tartaglia) descobre uma regra para determinar as soluções de uma equação cúbica do género x^3+px=q (divulgada por Cardano). Além disso, Tartaglia escreveu o triângulo numérico de Tartaglia (também designado de Pascal).
1569 - Publicações do Livro de Algebra en Arithmetica y Geometria de Pedro Nunes, a sua obra mais metódica e rigorosa.
1572 - Obra L’Álgebra escrita por Rafael Bombelli. Nesta obra, pela primeira vez, aparecem os números complexos na resolução da equação x^3+px=q (ou seja, foi o estudo das equações do 3º grau, e não o das equações do 2º grau, que "obrigou" a introduzir os números imaginários).
1582 - O holandês Simon Stevin escreve a primeira obra europeia dedicada à teoria geral das frações decimais. Escreve, por exemplo, 679(0)5(1)6(2), onde hoje colocaríamos 679,56. Dez anos depois, o suiço Jost Bürgi simplifica esta notação e substitui-a por outra mais próxima da atual: 679° 56. 
1592 - O italiano Magini troca o símbolo ° por um ponto (679.56) e inventa o sistema de notação de decimais que hoje se aplica nos países anglo-saxónicos. Por fim, a representação com vírgula, que virá a ser utilizada nos restantes países, foi idealizada por Snellius, em 1604.
1605 - Johannes Kepler descobre que a órbita de Marte é elíptica.
1614 - John Napier, um escocês mais conhecido por Neper, inventa os logaritmos naturais ou neperianos.
1632 - Obra de Galileu Galilei, Os dois principais sistemas, em que adota o modelo do sistema heliocêntrico proposto por Copérnico. Em As duas novas ciências, mostra propriedades dos infinitamente grandes e dos infinitésimos.
1637 - Surge a geometria analítica de René Descartes. Foi ele o criador da representação algébrica moderna, onde as incógnitas são simbolizadas pelas últimas letras do alfabeto (x, y e z) e os dados pelas primeiras (a, b, c,...).
1650 - Pietro Mengoli escreve Novae Quadraturae Arithmeticae, obra sobre séries infinitas.
1654 - Pierre de Fermat, matemático nos tempos livres. Deixou trabalhos importantes sobre a teoria dos números e foi fundador da geometria analítica juntamente com Descartes e Blaise Pascal, matemático e físico, inventor da primeira máquina de calcular e autor de textos célebres filosófico-religiosos, que iniciam o estudo do que viria a ser o cálculo de probabilidades com as reflexões sobre jogos de azar.
1655 - Publicação do livro Aritmética Infinitorum do matemático inglês John Wallis -  primeiro a usar o símbolo de infinito ( ∞).
1665 - Surge um manuscrito de Isaac Newton, grande matemático e físico inglês, enunciando a fórmula do desenvolvimento do binómio de expoente qualquer e lançando os primeiros fundamentos do seu método dos fluentes e das fluxões. Em 1689, o mundo conhece a sua grande obra Philosophiae naturalis Principia Mathematica onde é anunciada a "Lei da atração universal" (e se definem os princípios de mecânica racional que haverão de reger toda a Física dos séculos XVIII e XIX, até ao advento da Relatividade).
1684 -  Wilfred Leibniz consagra-se como o co-criador (juntamente com Newton) do cálculo diferencial e integral (através da sua obra Nova methodus pro maximis et minimis).
1690 - Sai o Traité d'Algébre, obra que inclui o Teorema de Rolle, por Michel Rolle.
1713 - Publicação da obra Ars conjectandi (obra extensa sobre a teoria das probabilidades) de Jacques Bernoulli.
1730 - Abraham De Moivre apresenta a obra Miscellanea Analytica dedicada ao estudo da trigonometria associada aos números complexos e às fórmulas de Moivre.
1736-1813 - Vida e obra de Lagrange, percursor da utilização sistemática da derivada e do seu sinal no estudo de uma função e na construção do respectivo gráfico.
1737 - Lambert demonstra que PI é um número irracional. 
1739 - O símbolo "e" é usado (para designar o número de Neper) pela primeira vez por um dos mais férteis escritores matemáticos de sempre, o suíço Leonhard Euler. Este matemático desenvolveu diversos temas: Análise e Cálculo Diferencial, Cálculo Integral, Cálculo das Variações, Movimento dos Planetas e da Lua (além de Geometria, Topologia, Mecânica, Física, Astronomia e Ciências Naturais).
1754 - Torna-se secretário perpétuo da "Academia das Ciências" o mais influente cientista francês, Jean Le R. D'Alembert.
1764 - Publicado o Teorema de Bayes devido a Thomas Bayes, matemático e teólogo inglês.
1769 - Nasce o matemático amador autor do Teorema de Napoleão, Napoleão Bonaparte.
1777 - O matemático e naturalista francês Georges Leclerc (conde de Buffon) acrescentou à sua obra de 36 volumes, História Natural, um suplemento sobre probabilidades onde resolve o curioso "problema da agulha".
1781-1840 - Vida e obra do matemático francês S. Denis Poisson que estudou a distribuição de probabilidade que tem o seu nome.
1782 - Começa a ser impresso o livro Principios Mathematicos de José Anastácio da Cunha.
1804 - Dissertação publicada debaixo do título Sopra la determinazione delle radice nelle equazioni numeriche di qualunque, por Paolo Ruffini.
1806 - O suíço Jean-Robert Argand cria a representação geométrica dos números complexos (embora isso já tivesse sido feito pelo esquecido topógrafo norueguês Caspar Wessel).
1807 - Jean Joseph Fourier estuda as séries trigonométricas com o seu nome, que permitirão uma grande evolução na física.
1809 - É publicado o primeiro livro sobre geometria diferencial, Application d'analyse à la géometrie, obra do francês Gaspar Monge, pai da geometria descritiva.
1812 - Pierre Simon de Laplace, matemático membro da Academia de Ciências de Paris (conhecido como o Newton francês), publica a obra Teoria Analítica das Probabilidades.
1814 - Augustin-Louis Cauchy consegue finalmente edificar a análise matemática sobre uma base racional tratando sistematicamente os infinitésimos como "variáveis tendentes para zero" e dando uma definição lógica e rigorosa do conceito de "Limite".
1822 - Obra Traité des Propriétés Projectives do francês Jean-Victor Poncelet.
1824 - Niels Henrik Abel publica, num artigo, a prova de que se o grau de uma equação é maior que quatro, não existe uma fórmula geral em função dos seus coeficientes para achar as suas raízes (Teorema de Abel-Ruffini).
1829 - O prussiano Carl G. J. Jacobi usa pela primeira vez o termo "jacobiano" para designar um determinante especial análogo para funções de várias variáveis, do quociente diferencial de uma função de uma variável.
1829 - Nascem as geometrias não-euclidianas, através dos estudos de Nicolai Lobatchewski, János Bolyai e Georg F.B. Riemann.
1830 - O francês Evariste Galois cria a teoria de grupos, a base da matemática moderna.
1830 - Demonstração do Teorema de Bolyai-Gerwien, de Farkas Bolyai e P. Gerwien.
1834 - Na obra Teoria das Funções, Bernhard Bolzano publica um lema que estabelece a existência de um ínfimo limite superior para um conjunto fechado de números reais (mais tarde conhecido como Teorema de Bolzano-Weierstrass).
1844 - Aparece a obra Teoria da Extensão de Hermann Grassmann. Este matemático alemão está ligado ao desenvolvimento do cálculo vetorial. Na sua Teoria das Correntes e Marés, Grassmann definiu produto escalar de 2 vetores (a quem deu o nome de produto linear).
1854-1912 - Vida e obra de um matemático produtivo - Jules Henri Poincaré (mais de 500 obras sobre diversos campos da Matemática e Física).
1858 - O advogado inglês Arthur Cayley inventa o cálculo matricial.
1866 - Obra Logic of change de John Venn (diagramas de Venn)
1867 - O descendente de uma família judia originária de Portugal, George Cantor, defende, na Universidade de Berlim, a tese de doutoramento consagrada às equações indeterminadas do 2º grau.
1872 - Karl Weierstrass dá o 1º exemplo de uma função contínua não derivável num ponto do seu domínio.
1879 -  Primeira definição explícita de corpo numérico como sendo uma coleção de números que formam um grupo abeliano (comutativo) em relação à adição e multiplicação, no qual a multiplicação é distributiva em relação à adição por parte de Julius W. Richar Dedekind.
1898 - Nasce Maurits Cornelis Escher.
1899 - David Hilbert torna-se o principal representante de uma "escola axiomática" ao publicar Fundamentos da Geometria.
1902 - Apresentação da tese de doutoramento (revolucionária nas suas concepções) Intégrale, longueur, aire por Henri Lebesgue.
1904 - Primeira referência à curva de Koch pelo matemático sueco Helge Von Koch.
1905 - Publicada a Teoria da relatividade restrita, da autoria de Albert Einstein.
1930 - O matemático russo Andrei Kolmogorov constrói um sistema de axiomas para o estudo das probabilidades com base na teoria dos conjuntos e nas propriedades das frequências relativas.
1939 - Surge o primeiro volume de uma grande obra chamada Elementos de Matemática que ainda está em pleno desenvolvimento, tendo sido editado o seu trigésimo primeiro volume em 1965 o qual ainda não está completo na sua parte I, "As Estruturas Fundamentais da Análise" com os subtítulos: Teoria dos Conjuntos, Álgebra, Topologia Geral, Funções de Variável Real, Espaços Vetoriais Topológicos e Integração. Nas suas páginas há o nome do autor - Nicolas Bourbaki.
1941 - É publicada nos números 5, 6 e 7 da "Gazeta de Matemática" a obra A Lógica Matemática e o ensino médio de José Sebastião e Silva.
1942 - Publicado o livro de Bento de Jesus Caraça, Conceitos Fundamentais de Matemática.
1948 - Curt Herzstark, da Áustria, inventa a primeira calculadora mecânica portátil, um modelo a que chamou "Curta".
1949 - O computador ENIAC calcula 2037 casas decimais do PI.
1975 - A Sharp e a Hewlett Packard lançam as primeiras calculadoras programáveis de bolso, percursoras dos modelos atuais.
1976 - Paul Emil Appel e W. Haken demonstraram, com a ajuda do computador, o Teorema das 4 cores (outrora conjectura, formulada em 1852).
1996 - Usando um supercomputador da série Cray T90 calculou, no Silicon Graphics’s Cray Research, o maior número primo conhecido até àquela data: 378.632 algarismos e é igual a 2^1.257.787-1.
1997 - O último Teorema de Fermat é completamente demonstrado por Andrew J. Wiles.
2002 - Após 400 horas e um supercomputador, dez investigadores do Centro de Tecnologia da Informação da Universidade de Tóquio (coordenada por Yasuma Kanada) estabeleceram o valor de PI com 1.241 bilhões de algarismos.
2004 - Um matemático amador da Califórnia, Josh Findley, usou um software para PC distribuído gratuitamente pela Great Internet Mersenne Prime Search para descobrir o maior número primo: 2^24.036.583-1.

O número PI

                               
   Nenhum número monopolizou tanto a atenção e a imaginação das pessoas, ao longo das épocas, como a razão entre o perímetro da circunferência e o seu diâmetro.
    Pi de valor aproximado 3,1415926535…, não tem fim.
   O Pi não se confina ao círculo ou à medição de arcos e curvas. Se, ao princípio, parece que é o círculo que define o Pi, talvez no fundo seja Pi que define o círculo. Sem conhecermos Pi podemos construir círculos e, no entanto, o Pi existe igualmente em todos os círculos. O Pi intrigou os matemáticos durante quase quatro mil anos, originando mais interesse, consumindo, relativamente a qualquer outro número, mais energia intelectual e enchendo mais cestos de papéis com teorias refutadas.
   Sabias que:
• Pi aparece em inúmeras fórmulas nas mais diversas ciências.
• As primeiras 100 casas decimais do Pi são as seguintes:
  3.14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899 
• Não aparecem zeros nos primeiros 31 dígitos de Pi.
• A fracção 22/7 é usada frequentemente como aproximação para o Pi.
• A fracção que melhor se aproxima de Pi, embora mais difícil de decorar é 104348/33215.
• Considerando as primeiras 6.000.000.000 casas decimais do Pi temos que:
O algarismo 0 ocorre 599.963.005 vezes;
O algarismo 1 ocorre 600.033.260 vezes;
O algarismo 2 ocorre 599.999.169 vezes;
O algarismo 3 ocorre 600.000.243 vezes;
O algarismo 4 ocorre 599.957.439 vezes;
O algarismo 5 ocorre 600.017.176 vezes;
O algarismo 6 ocorre 600.016.588 vezes;
O algarismo 7 ocorre 600.009.044 vezes;
O algarismo 8 ocorre 599.987.038 vezes;
O algarismo 9 ocorre 600.017.038 vezes.

sábado, 11 de abril de 2015

A história dos números


Conjuntos numéricos

    Os números estão presentes na nossa vida e, mesmo sem perceber, utilizamos-los diariamente em diversas situações.
    Por exemplo: os números naturais permitem a contagem do número de elementos de uma coleção de objetos; no entanto, não servem para medir grandezas de natureza contínua, como o comprimento, a área, o volume e o tempo; por isso aparecem os números racionais. Quando se descrevem grandezas do mundo físico (que podem variar em sentidos opostos), surgem os números inteiros relativos. Na resolução de problemas que envolvam a razão entre o perímetro e o diâmetro da circunferência, os números naturais, os números inteiros relativos e os números racionais necessitam de ser complementados com os números irracionais. Assim, juntando os conjuntos referidos anteriormente aparece o conjunto dos números reais.

Números Naturais    
    Ao longo da História, percebemos que a necessidade de contar e relacionar quantidades fez com que o homem desenvolvesse símbolos com o intuito de expressar várias situações. Inúmeros sistemas de numeração foram criados no decorrer dos tempos, sempre tentando alcançar algo mais concreto que representasse, de uma forma mais simples, todas as situações. Assim, surgem os Números Naturais (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9...) que revolucionaram o método de contagem, pois relacionava símbolos (números) com determinadas quantidades. 
    O conjunto é representado pela letra N.

Números Inteiros Relativos
    Os Números Inteiros Relativos estão presentes na nossa vida na medição da temperatura (acima ou abaixo de 0ºC), na identificação de saldos bancários com crédito ou débito, na contagem de pisos num elevador (piso -2, piso -1, rés-do-chão, piso 1, piso 2, piso 3), entre outros.
    O conjunto é representado pela letra Z.

Números Racionais   
    Os Números Racionais surgiram da necessidade de representar partes de um número inteiro. 
    No Egito Antigo, durante as inundações do Rio Nilo, muitas terras ficavam submersas e isso fazia com que elas recebessem nutrientes. Essas terras tornavam-se muito férteis para a agricultura. Dessa forma, quando a água do rio baixava, era necessário remarcar os limites entre os terrenos de cada proprietário. No entanto, por mais eficientes que os proprietários tentassem ser, não encontravam um número inteiro para representar tais medidas, o que os levou à utilização de frações.
  Assim, o conjunto dos números racionais engloba todas as dízimas finitas (números inteiros relativos) e todas as dízimas infinitas periódicas (números decimais). 
    O conjunto é representado pela letra Q.

Números Irracionais    
    A história dos Números Irracionais é bastante interessante, pois, na antiguidade a designação de número só se aplicava aos números inteiros maiores do que um. Essa crença foi colocada de parte quando Pitágoras calculou a medida da diagonal de um quadrado de lado 1 e percebeu que o número obtido não podia ser expresso como quociente de números inteiros. 
   Tal facto teve inúmeras repercussões na História. Cada vez que as necessidades matemáticas induziam à existência dos números irracionais, gerava-se uma enorme desconfiança.

Números Reais
    O conjunto formado pelos números naturais, números inteiros relativos, números racionais e números irracionais chama-se conjunto de números reais e representa-se pela letra R.