Si Simon Stevin ya fue pionero en la representación decimal interminable de cada número (racional, irónico, etc.) a fines del siglo XVI, ¿por qué Cantor y Dedekind (quienes ciertamente dieron una descripción más detallada) obtienen crédito de manera rutinaria por los números reales?
Stevin hizo un trabajo detallado (en lugar de vagas ideas generales) con decimales interminables, incluida una prueba del teorema del valor intermedio para polinomios. De hecho, Newton se inspiró en los decimales infinitos para presentar su teoría general de las series de potencias.
Peter Diehr planteó un punto interesante en una respuesta. La llamada propiedad de Arquímedes (que es una de las características definitorias del cuerpo de los números reales; aunque por supuesto no basta para caracterizarlos ya que los racionales también la satisfacen) fue considerada por autores como Euclides (Elementos V.4 ) considerablemente más temprano. Sin embargo, en cuanto a dar una construcción real (en lugar de una definición axiomática), Stevin parece haber sido el primero.
Nota 1. Para aclarar, Stevin desarrolló una notación específica para decimales (más complicada que la que usamos hoy en día) e hizo un trabajo técnico real con ellos en lugar de simplemente visualizar su posibilidad, a diferencia de algunos de sus predecesores.
Nota 2. Una fuente útil para esto es Malet, Antoni. Nociones renacentistas de número y magnitud . Historia Matemática. 33 (2006), núm. 1, 63–81.
Nota 3. Como señala Malet, "Stevin no justifica su definición" que identifica el número y la "cantidad de cualquier cosa" porque para él la identificación es obvia y la implementación del número son sus decimales interminables. De hecho, este fue un movimiento apropiado ya que sabemos hoy que el postulado de Cantor-Dedekind que identifica la recta numérica y la recta en el espacio físico es insostenible según lo que nos enseña la física moderna; observaciones similares se aplican a la magnitud/cantidad. Stevin, por supuesto, no estaba al tanto de los números "trascendentales", pero no se requiere tal conocimiento para definir los números reales por medio de decimales interminables; es decir, esto podría haberse hecho incluso si Liouville no hubiera probado la existencia de números trascendentales.
Nota 4. Debo aclarar que Stevin trató con decimales interminables en su libro l"Arithmetique en lugar de De Thiende, más orientado a la práctica, destinado a enseñar a los estudiantes a trabajar con decimales (por supuesto, finitos).
Nota 5. En cuanto al uso del término real para describir los números que preocupaban a Stevin, debe aclararse que el primero en describir los números comunes como reales pudo haber sido Descartes y, en todo caso, este uso es posterior a Stevin. Por otro lado, si hablamos de representar números comunes (incluyendo tanto racionales como no tanto), Stevin no solo especuló sobre la posibilidad de un esquema de representación usando decimales, sino que (a diferencia de algunos de sus predecesores) desarrolló una notación específica (aunque diferente). de lo que usamos hoy) y además funcionó con esta notación.
Nota 6. Cantor pensó que Cauchy Completeness (CC) era suficiente para caracterizar axiomáticamente los números reales. Hoy sabemos que este no es el caso, ya que también se necesita la propiedad de Arquímedes. Recientemente descubrí que Dedekind estaba convencido de que tenía una prueba de la existencia de un conjunto infinito; ver aquí _ ¿Estos conceptos erróneos de Cantor y Dedekind indican una deficiencia de las construcciones de los números reales que propusieron? Difícilmente así. El enfoque de Stevin para representar todos los números comunes mediante decimales interminables tampoco podía considerarse erróneo porque Stevin no estaba al tanto de ciertos desarrollos futuros.
Muchas personas obtienen crédito, porque esta fue una larga historia que comenzó en la antigua Grecia. Euclides tiene una teoría de las proporciones (basada en investigaciones anteriores) que es equivalente a la teoría moderna de los números reales. Las expansiones decimales infinitas se introdujeron gradualmente desde el siglo XVII (Napier, Stevin), y las teorías modernas se deben a Cantor y Dedekind. Así que el desarrollo tomó 2000 años, y es imposible dar crédito a una sola persona.
La propiedad de Arquímedes, como se la llama, fue utilizada como axioma por Arquímedes, y le dio crédito a Eudoxo de Cnido, que es anterior a Euclides ; también vea esto.
En la Sección 7: Stevin, Malet dice:
De hecho Stevin no justifica su primera definición (“Número es aquello por lo que uno puede decir la cantidad de cualquier cosa”).
Entonces parece que, como Arquímedes, Simon Stevin asume que cada punto de una línea corresponde a una distancia desde su origen; es decir, las magnitudes corresponden a puntos de la línea. Las distinciones matemáticas agradables que aparecen en el siglo XIX que resuelven los detalles de los números reales no son importantes para Stevin; lo importante es que la notación decimal proporciona un método conveniente para registrar estas magnitudes.
Su trabajo estaba destinado a enseñar a los estudiantes cómo trabajar con números decimales. Dado que incluso el concepto de números trascendentales no aparece hasta el siglo XIX, no veo cómo se podría citar ningún trabajo anterior que se refiera a los números reales, excepto como un axioma.
Para referencia: Axioma de Arquímedes y axioma de Arquímedes
Recientemente comencé a leer sobre el tema de la historia de las matemáticas, y mis lecturas actualmente se limitan a un solo texto; Una historia de las matemáticas de Boyer . Sin embargo, según Boyer, y respaldado por la entrada de wikipedia para Simon Stevin , creo que su afirmación de que Stevin trató con "todos" los números reales, "(racionales, irónicos, etc.)" es una extralimitación.
Citando a Boyer:
Viète, ... , en 1579 había instado a la sustitución de fracciones sexagesimales por fracciones decimales. En 1585, el destacado matemático de los Países Bajos, Simon Stevin de Brujas, hizo un llamamiento aún más fuerte a favor del uso de fracciones de escala de diez, así como de números enteros.
Esto parece no llegar a afirmar que el trabajo de Stevin abarcaba conceptualmente todos los números reales. El artículo vinculado de Malet afirma claramente que Stevin también consideró (algunos) números irracionales:
Que “cualquier raíz sea número” [Stevin, 1585, 8] es también una consecuencia de identificar números y medidas
Por lo tanto, según Malet, Stevin considera números algebraicos, pero nuevamente esto no llega a afirmar que Stevin estaba en posesión de la noción correcta de "todos los números reales". En otras palabras, aunque ahora sabemos que todos los números reales se pueden representar de esta manera, no está claro que Stevin fuera consciente de la naturaleza verdadera y correcta de los números reales y sus diferentes tipos. Tal vez esto brinde alguna explicación de por qué Stevin no recibe todo el crédito por los números reales.
Como punto final, también puede valer la pena mencionar que Boyer señala:
Está claro que Stevin no fue en ningún sentido el inventor de las fracciones decimales, ni fue el primer usuario sistemático de ellas. En la China antigua, en la Arabia medieval y en la Europa del Renacimiento se encuentra un uso más que incidental de las fracciones decimales; en el momento de la franca defensa de las fracciones decimales de Viète en 1579, los matemáticos en las fronteras de la investigación las aceptaban en general. Sin embargo, entre la gente común, e incluso entre los practicantes de las matemáticas, las fracciones decimales se hicieron ampliamente conocidas solo cuando Stevin se comprometió a explicar el sistema con todos los detalles elementales.
El hombre, como colectivo, se acredita en una cita famosa: "Dios hizo los números enteros; todo lo demás es obra del hombre" (o " Die ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht, alles andere ist Menschenwerk "). La cita se atribuye a menudo a Leopold Kronecker, véase, por ejemplo, "Philosophies of Mathematics", p. 13, Alexander George, Daniel J. Velleman, 2001. Aparentemente, se cuestiona la autenticidad de la cita.
Este libro también le da crédito a Dedekind:
De particular interés a este respecto es el logro, debido principalmente al matemático alemán Richard Dedekind (1831-1916), de definir los números enteros, racionales y reales, dando por sentado sólo el sistema de los números naturales.
De mi educación, con un toque occidental, el corte de Dedekind fue una construcción de números reales que me permitió obtener una imagen interna instantánea (quizás defectuosa) de los reales, basada en racionales (naturales), que no captaba antes (con interminables representaciones decimales). Lo aprendí mientras estudiaba aproximaciones racionales (diofánticas) de raíces polinómicas en el campo real y en campos finitos (fracciones continuas).
En la historia de la ciencia, la persona que obtiene créditos no siempre es la primera. En Occidente, C. Colón a menudo obtiene créditos por descubrir América, lo que probablemente sea injusto. ¿Debe acreditarse también el primero que demuestre que hubo al menos un número irracional?
Comienzo (después de sus comentarios) a pensar que las respuestas dependen de "¿qué tipo de números reales?", en otras palabras, ¿qué estructura? ¿Como puntos en una línea, como una sucesión de figuras, como un anillo o estructura de campo, como un espacio vectorial o un álgebra, como un "sentido" de continuidad?
Por mi conocimiento de segunda mano, algunos dicen que los matemáticos árabes/musulmanes (en un sentido amplio) fueron los primeros en tratar los números irracionales como objetos algebraicos (posiblemente solo irracionales), y los indios desarrollaron series trigonométricas (Ideas de cálculo en el Islam y la India , Katz, 1995). Y la primera vez que escuché sobre (una instancia de) la base de Hamel ,
una base para los números reales \mathbb{R} como un espacio vectorial sobre el campo \mathbb{Q} de números racionales
Comprendí que mi nivel en matemáticas era demasiado estrecho para entender qué eran realmente los números reales. Dado que a Heron of Alexandria a veces se le atribuye la primera noción (occidental) de números imaginarios, ¿podemos esperar que el real se descubriera después del complejo?
La historia del punto decimal es mucho más antigua que Simon Stevin.
Según Joseph Needham y Lam Lay Yong, las fracciones decimales fueron desarrolladas y utilizadas por primera vez por los chinos en el siglo I a. Pero el libro chino más antiguo que introduce un equivalente de marca decimal es del siglo XIII.
A mediados del siglo X, Al-Uqlidisi escribió "Kitab al-fusul fi al-hisab al-Hindi" (Libro del capítulo de aritmética india), que es el libro más antiguo que se conserva que presenta el sistema indio. (Sobrevivió en una copia del original que se hizo en 1157).
En la cuarta parte de este libro, Al-Uqlidisi mostró cómo modificar los métodos de cálculo con símbolos indios, que habían requerido una tabla de polvo, a métodos que podían llevarse a cabo con lápiz y papel. Este requisito de una tabla de polvo había sido un obstáculo para la aceptación del sistema indio.
El libro de Al-Uqlidisi también es históricamente importante, ya que es el texto más antiguo conocido que ofrece un tratamiento directo de las fracciones decimales. Al-Uqlidisi usó un guión decimal, arriba del primer dígito de la parte fraccionaria del número decimal. (Muy simple si se compara con la notación de Stevin. Pero similar al punto decimal usado por Bartholomaeus Pitiscus).
Mientras que el matemático persa Jamshīd Al-Kāshī afirmó haber descubierto las fracciones decimales en el siglo XV, J. Lennart Berggrenn señala que estaba equivocado, ya que Al-Uqlidisi utilizó por primera vez las fracciones decimales cinco siglos antes que él, ya en el siglo X. .
Rashed pone en perspectiva la importante contribución de Al-Kashi. Muestra que los principales avances aportados por Al-Kashi son:
(1) La analogía entre ambos sistemas de fracciones; los sistemas sexagesimal y decimal.
(2) El uso de fracciones decimales ya no para aproximarse a números reales algebraicos, sino para números reales como π.
(Lo siento, no tengo permitido publicar más de dos enlaces).
http://vedicsciences.net/articles/history-of-numbers-part-2.html
http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Al-Uqlidisi.html
Mauro ALLEGRANZA
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