18 de junio de 2017

De las Letras y de las Ciencias (5 de 5)

En mis entradas anteriores, he hablado un poco de los números primos, sobre todo de los de Mersenne, lo que representa una parte ínfima de una rama de la Matemática, la Teoría de Números, la más asequible para los profanos. Habría que decir algo, al menos, de Euclides, de Fermat, del “teorema fundamental de la aritmética”, etc. Este teorema establece que cualquier número natural es un producto de números primos (factores), que serían como los ladrillos con los que se construyen todos los números naturales. Lo enunció Euclides en el siglo III a. C., con algunas lagunas en su demostración, resueltas dos mil años más tarde por el matemático Johann Carl Friedrich Gauss (1777–1855). Y relatar también los esfuerzos de los investigadores por encontrar alguna regla en la sucesión de los números primos, misterio que persiste inviolable.
¡Son tantos los campos y tan fascinantes! Los llamados números de Fermat se calculan mediante la fórmula NF = 2^(2^n) + 1, y Pierre de Fermat (1602-1665) pensó que todos eran primos, lo que no es cierto. De hecho son primos para n = 0 hasta 4. Para n=5, el número resultante, el 4294967297, es ya compuesto, igual a 641*6700417. {\displaystyle F_{5}=2^{2^{5}}+1=2^{32}+1=4294967297=641\cdot 670041Es el menor número de Fermat que no es primo, como fue probado por Leonhard Euler, en 1732. No está claro si hay más primos de Fermat; en la actualidad sólo se contemplan estos cinco, los mismos que conoció el jurista y matemático aficionado francés.
Fermat propuso también el conocido como su ‘último teorema’, cuya prueba desafió a los matemáticos durante más de tres siglos, hasta que fue resuelto en 1995. El teorema dice que la ecuación x^n + y^n = z^n no tiene solución con números enteros para n>=3 (>=, mayor o igual que). Sí la tiene para n=2; sabemos que 3^2 + 4^2 = 5^2. El proceso lógico específico de la matemática exigiría demostrar que, en efecto, para n=3 no existen números enteros que satisfagan la igualdad x^3 + y^3 = z^3 y, además, que esto ocurre forzosamente para todos los exponentes sucesivos mayores que 3.
Porque este es el método típico de la matemática, distinto al de la inducción incompleta, válido para las ciencias experimentales: la inducción completa o, mejor, “razonamiento por recurrencia”. En él se distinguen dos fases: en la primera se muestra que cierta proposición tiene el carácter que Bertrand Russell llamaba “hereditario” —si es verdadera para un elemento de una secuencia, ha de ser verdadera para el elemento que le sucede—. En la segunda fase se demuestra que la proposición es verdadera para ese primer término de la secuencia. Estas exigencias vienen de que la matemática es una ciencia exacta, el paradigma de las ciencias exactas, y en ella no tiene cabida la citada inducción incompleta. En el caso del último teorema de Fermat, la primera aserción no pudo demostrarse hasta 1995, por el británico Andrew J. Wiles, mediante métodos que se estima que sólo el 0.1 % de los matemáticos vivientes puede entender.
Puesto que todo numero natural es un producto de primos, uno puede preguntarse cuántos ‘factores primos’ tienen los distintos números. Esta cifra es variable y no hay una fórmula mágica para calcularla, ni es probable que se encuentre jamás. Sí se puede tener una idea de la distribución de ese número de factores en un determinado conjunto de números naturales y resulta que, cuando se estudia un conjunto grande, las frecuencias del número de tales factores adoptan una figura en forma de campana, bien conocida por los matemáticos: la curva de Gauss, como demostraron Paul Erdös y Marc Kac, un húngaro y un polaco, en 1939. El primero es el protagonista del libro de Paul Hoffman, The man who loved only numbers, amor excesivo, que tampoco es bueno.
Sólo he podido dar un rápido paseo por uno de los temas de la Matemática, ciencia que impresiona por su vastedad, por su inabarcabilidad. El saber ocupa mucho lugar; es el no saber el que no ocupa lugar. Hice mal, quizá hubiera debido ceñirme a expresar la idea más evidente de que esta ciencia es una especie de gimnasia intelectual. Porque es a la vez abstracta y concreta, alejada y cotidiana. Como médico, citaré unas palabras de Hipócrates a los médicos: El estudio de la aritmética y la geometría no sólo hará más esclarecida y útil vuestra vida, para un sinnúmero de actividades humanas, sino también más inteligente vuestro espíritu, y a vosotros más idóneos para dedicaros a la medicina. Y algo más severo aún, de Roger Bacon (1214-1294): Neglect of mathematics works injury to all knowledge, since he who is ignorant of it cannot know the other sciences or the things of this world. And what is worst, those who are thus ignorant are unable to perceive their own ignorance, and so do not seek a remedy.
Si alguien de Letras ignora por completo este bello mundo de la matemática, y el de otras ciencias, quizá merece ese calificativo peyorativo de ‘letrasado’. Hay que cuidar el cultivo de la Matemática, nos va demasiado en ello. El mundo se está haciendo más digital y computable cada día. Ejemplos recientes demuestran que la vida de las  complejas sociedades del presente, y nuestra libertad, pueden estar en peligro. Termino con otras palabras de Charles Percy Snow: So the great edifice of modern physics goes up, and the majority of the cleverest people in the western world have about as much insight into it as their Neolithic ancestors would have had (mientras el gran edificio de la física moderna crece, la mayoría de la gente más inteligente del mundo occidental tiene de ella la misma visión que sus antepasados del Neolítico). Mal  asunto, indeed