La Matematica - Storia e Protagonisti
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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La Matematica
Laurent De La Hyre (1601-1666): Allegoria della Geometria
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
La storia e i protagonistiLa storia e i protagonisti
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Matematica
Dal greco: mathematikè (téchne)‘arte di apprendere’
(da: manthanein , ‘imparare’)
col significato di “il sapere per eccellenza”
Giorgione: Giovanni Borgherini e il suo Maestro (1500 ca.)
(Washington, National Gallery of Art)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
(sul cartiglio:“Non valet ingenium
nisi facta valebunt ”)
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Linguaggio?
Gioco?
Strumento? (per che cosa?)
Calcolo?
Modello?
“La matematica è un’opinione”?
Che cos’è ?
Rappresentazione ?
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
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Che cos’è ?
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
“ Come espressione della mente umana. Lamatematica riflette la volontà attiva, la
ragione contemplativa e il desiderio diperfezione estetica. I suoi elementi
fondamentali sono la logica e l’intuizione ,
l’analisi e la costruzione, la generalità el’individualità. Traduzioni diverse potranno
mettere in evidenza aspetti diversi, ma èsoltanto la reazione di queste forze
antitetiche e la lotta per la loro sintesi checostituiscono la vita, l’utilità e il valore
supremo della scienza matematica”.
Richard Courant (Germania, 1888-1972)
Matematica
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egizi, sumeri, assiri, babilonesi, indiani, GRECI:
Studio delle forme forme ,dei numeri numeri ,
delle figure geometrichefigure geometriche,
(main epoca moderna
studio delle relazioni relazioni e delle
operazioni logiche operazioni logiche tra esse)
Le origini
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
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Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
La Matematica delle civiltà “potamiche” (*):
MatematicaLe origini
(*) Da “Pòtamos” (in greco: fiume ): riferimento alle antiche civiltà che si svilupparono suigrandi fiumi, che costituivano fonti d’ acqua e vie di comunicazione, quali ad es. le civiltàmesopotamiche (sumeri, assiro-babilonesi, tra il Tigri e l’Eufrate), l’egizia (sul Nilo), l’indiana
(sull’Indo).
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La Matematica delle civiltà “potamiche” (*):
MatematicaLe origini
La Matematica in Mesopotamia: abaco babilonese
Il sistema di numerazione babilonese era posizionale(analogamente all’attuale sistema decimale), ma con base60, quindi con 59 simboli in carattere cuneiforme (dall’1
al 59, mancando un simbolo per lo zero). L’utilità dellabase 60 consisteva nella sua divisibilità per ben nove
numeri (oltre a 1 e 60): 2,3,4,5,6,12,15,20,30. Essasopravvive ancora, nonostante il sistema decimale sia
stato introdotto in Europa sette secoli fa, nella misuradel tempo e degli angoli.
I matematici della Mesopotamia (assiri,
babilonesi, sumeri – II millennio a.C.) dimostrarono abilitànell'uso di molti algoritmi (procedimenti di calcolo), comel’ estrazione della radice quadrata e la costruzione di
molte tavole per la risoluzione di problemi (tra i quali diequazioni particolari fino al terzo grado) legati al
commercio, all’agrimensura e al calcolo degli interessi.
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La Matematica delle civiltà “potamiche” (*):
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La Matematica in Mesopotamia: tavoletta Plimpton
.Questa tavoletta d’argilla scritta incuneiforme, della Collezione G.A.
Plimpton della Columbia University(U.S.A.), è la più famosa (e la più antica)
tra quelle rinvenute di contenuto
matematico. Fu redatta nel periodobabilonese antico (tra il 1900 e il 1600a.C.). La decriptazione più accreditata la
interpreta come un elenco di ternepitagoriche (misure dell’ipotenusa e dei
cateti di triangoli rettangoli),dimostrando che, pur in assenza di un
teorema generale (il Teorema diPitagora), che sarà dimostrato più di un
millennio più tardi, tale relazione eraempiricamente già nota ed ampliamente
usata.
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La Matematica delle civiltà “potamiche” (*):
MatematicaLe origini
La Matematica in Egitto: papiro di Rhind
.Il Papiro di Rhind è un rotolo di contenutomatematico largo poco più di 30 cm e lungo quasi 6metri, ora conservato al British Museum. Contiene
una serie di tavole matematiche e 84 problemi con lerelative soluzioni. E’ chiamato anche papiro di Ahmes,
in onore dello scriba che lo copiò attorno, al 1650a.C., da un documento più antico di un paio di secoli.Gli antichi Egizi usavano un sistema di notazione
decimale (anch’esso senza un simbolo per lo zero). Untrattino verticale ( | ) denotava l’unità, un archetto
rovesciato (∩) la decina, un laccetto (ρ) per ilcentinaio, ecc. (un milione era indicato da una figura
iginocchiata, che qualcuno interpreta come il diodell’infinito). Con la ripetizione di questi simboli si
poteva scrivere per es 635:
ρρρρρρ ∩∩∩ | | | | | .
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La Matematica delle civiltà “potamiche” (*):
MatematicaLe origini
La Matematica in Egitto: papiro di Rhind
.Il papiro di Mosca è un altro importantepapiro a contenuto matematico. Fu scritto
da un ignoto scriba della dodicesimadinastia (ca. 1890 a.C.). Contiene quasi
trenta problemi, con relative soluzioni, perlo piu' desunti dalla vita pratica
Il problema qui illustrato e' corredatodalla figura di un tronco di piramide
quadrata, come si desume dalle istruzioni edai calcoli che lo accompagnano. Si tratta
del problema di trovare il volume di untronco di piramide quadrata alto 6 unita',
se gli spigoli della base superiore e diquella inferiore sono rispettivamente 2 e 4
unita'".
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La Matematica degli antichi greci
Dalle conoscenze matematiche empiriche - e i relativi strumenti di calcolo -
ereditate da Assiro-babilonesi ed Egizi, nella Grecia dal V al III sec. a.C. sigiunse, attraverso un lunga riflessione sul mondo delle idee e del pensiero
razionale, a fondare una scienza matematica (essenzialmente volta agli
oggetti geometrici astratti) che vedeva nel metodo ipotetico-deduttivo
(fondato su i princìpi della logica formale ) il suo fondamento epistemologico,ancor oggi alla base del pensiero matematico.
La Grecia antica – specie nel periodo ellenistico - fu la culla delmoderno pensiero matematico
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MatematicaLe origini
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I principali processi di pensiero alla base della Matematica:
1) l’astrazione
condurre a una idea generale partendo dalla percezionedi caratteristiche comunia cose diverse.
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci
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I principali processi di pensiero alla base della Matematica:2) la dimostrazione giungere a conclusioni certe a partire da alcune premesse,mediante argomentazioni rigorose e ineccepibili dal punto di
vista logico.
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La Matematica degli antichi greci
MatematicaLe origini
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Il concetto di astrazione conduce a quello di generalizzazione : trovare
strutture che ne comprendano più altre come casi particolari.
Ad es. il concetto di numero, inizialmente inteso come numero naturalesi è generalizzato nel concetto di numero razionale , poi di numero reale e
quindi di numero complesso e ognuna di queste strutture numeriche in
qualche modo ingloba la precedente. Ma analogamente si può passare dal
concetto di quadrato a quello di rettangolo e poi di quadrilatero , ecc.
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci
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L’uso degli enti astratti della geometria per la “descrizione del mondo” -inseriti in un sistema coerente e autoconsistente (*), il sistema
assiomatico della geometria euclidea, portò alla distinzione tra il mondo
fisico e le sue rappresentazioni matematiche, aprendo la strada al
concetto di modello matematico, con il riconoscimento progressivo,soprattutto da Galileo in poi, della sua fecondità e dei suoi limiti
all’interno del metodo scientifico sperimentale.
(*) Entro i limiti posti dalla moderna critica dei fondamenti, in particolare dal celebreTeorema di incompletezza di Gödel (1931): "Per ogni sistema formale di regole ed assiomi è
possibile arrivare a proposizioni indecidibili, usando gli assiomi dello stesso sistema formale"
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Talete di MiletoTalete di Mileto
( 624-547 a.C.)
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Talete, uno dei sette saviTalete, uno dei sette savidelldell’’antica Grecia,antica Grecia, rappresentarappresenta
il passaggio dal pensieroil passaggio dal pensieroassiroassiro--babilonese ed egiziobabilonese ed egizio(matematica intesa come(matematica intesa comecalcolo ad usi pratici) a quellocalcolo ad usi pratici) a quelloastratto e dialettico delastratto e dialettico delmondo greco.mondo greco.
Un famoso Teorema portaUn famoso Teorema portaancora il suo nome, anche se fuancora il suo nome, anche se fuformalmente dimostrato moltoformalmente dimostrato moltopipiùù tardi.tardi.
Talete di MiletoTalete di Mileto
( 624-547 a.C.)
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
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Misura dell’altezza della piramide etriangoli simili
Talete di MiletoTalete di Mileto
( 624-547 a.C.)
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
A B
O
C
D
AD : BC = OA : OB
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Talete è considerato “il primo matematico della storia”, figura quasileggendaria. Divenne famoso per aver misurato l’altezza di unapiramide senza accedere alla sua sommità, applicando la suaconoscenza delle similitudini tra i triangoli.
Si narra che predisse per primo una eclissi solare, nel corso di uno
dei suoi viaggi in Egitto.
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“Attraverso l’ombra, accessibile, Talete misura l’inaccessibile: l’altezzadella piramide, ovvero la tomba del faraone. L’ombra è qui lo strumento e lasua funzione è quella delle ali nel volo, ma nel racconto v’è qualcosa in più:
una fantastica armonia di raggi di sole ed astuzia umana. La piramiderappresenta l’inaccessibile, ciò che non è percorribile e raggiungibile,
Talete con una astuzia della mente riesce allo scopo…
Talete dunque veramente rappresenta l’inizio di un racconto,anzi il mito d’origine del racconto dello spazio puro,della razionalità, della dimostrazione”
(Emilio Ambrisi,Il discorso interminabile del grande racconto di geometria)
MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
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Pitagora di Samo
(569 – 475 a.C.)
Tutto è(numero) razionale
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I protagonisti
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Pitagora di Samo
(569 – 475 a.C.)
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Pitagora fondò la sua famosa Scuola, dove la matematica era pressoché una religioneesoterica. A Pitagora furono attribuite scoperte (come il famoso teorema omonimo) chesono in generale da ascrivere alla sua Scuola. I numeri naturali e i loro rapporti (i numerirazionali) erano considerati l’essenza dell’armonia dell’universo (il “cosmo”). La scoperta digrandezze tra loro incommensurabili, e conseguentemente dei numeri irrazionali, mise in
crisi tale concezione del mondo, contraddicendo non solo le convinzioni filosofiche deipitagorici, ma mettendo anche in crisi il concetto d'infinito (potenziale) della filosofiagreca; perciò fu proibito ai membri della scuola di rivelare ad altri queste scoperteconsiderate blasfeme. Alla scuola di Pitagora si devono anche lo studio delle relazioni tranumeri, dei quadrati e dei cubi, la risoluzione di equazioni quadratiche (per via geometrica),lo studio dei poliedri regolari.
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Euclide di Alessandria
( 325 – 265 a.C.)
La Geometria
come sistema assiomatico (metodo ipotetico-deduttivo)
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I protagonisti
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Giusto di Gand:Ritratto di Euclide (1473 ca.) – PalazzoDucale di Urbino
Max Enrst: Euclide (1945) – collezioneprivata – Virginia(USA)
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Euclide di Alessandria
( 325 – 265 a.C.)
Euclide è considerato il padre della matematica in senso moderno. Scrisse il più celebretrattato di matematica dell’antichità, gli Elementi (composto di tredici libri concernentila geometria piana, le proporzioni, le proprietà dei numeri ,le grandezzeincommensurabili e la geometria dei solidi). Egli fa uso sistematico del metododeduttivo, riorganizzando le conoscenze geometriche dell’epoca in un sistema (sistemaassiomatico), in cui si ricavano le proprietà delle figure come teoremi, dimostrandole apartire da un insieme di affermazioni elementari assunte come primitive (postulati oassiomi), secondo una concezione che, pur attraverso evoluzioni, rigorizzazioni erevisione dei fondamenti durati fino al secolo scorso, rimane tuttora alla base delpensiero matematico.
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I protagonisti
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Due pagine di un libro degli “Elementi” di Euclide – Codice del IX sec. –Musei vaticani.
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Archimede di Siracusa
(287 – 221 a.C.)
MatematicoFisico
Ingegnere“Calcolo integrale”π
metodo di esaustione…
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I protagonisti
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Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Archimede è considerato il più grande fisico-ingegnere dell’antichità, ma anche unodei più grandi matematici di tutti i tempi. La sua conoscenza della geometria era la
più completa che si potesse concepire ai suoi tempi, i suoi metodi dimostrativistupefacenti. Precorse il calcolo integrale riuscendo a calcolare, superfici e volumidi figure delimitate da linee e superfici curve (parabole, paraboloidi,cilindri). Egli
ricavò inoltre un metodo di approssimazione per determinare il valore del numero pigreco (π, rapporto tra la circonferenza e il diametro di un cerchio). Famose le suericerche in fisica e ingegneria: studiò le leve (“Datemi un punto d’appoggio esolleverò la Terra ”)e i galleggianti (Principio di Archimede). Costruì genialimacchine per la difesa bellica (nella resistenza di Siracusa contro i Romani:
catapulte, specchi ustori, ecc.).
Archimede di Siracusa
(287 – 221 a.C.)
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I protagonisti
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Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Archimede di Siracusa
(287 – 221 a.C.)
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I protagonisti
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Aristarco di Samo
(ca. 320-230 a.C.)
Matematicoe
AstronomoPrecursore di Copernico
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I protagonisti
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Apollonio di Perga(262 – 190 a.C.)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Apollonio nacque a Perga, oggi nel sud della
Turchia, e soggiornò molto ad Alessandriad’Egitto. Fu noto come “Il grande geometra”,per la sua celebre opera, dove trattava lecurve coniche , vale a dire quelle curveottenute sezionando con un piano un cono adue falde (circolo, ellissi, parabola,iperbole). Il suo trattato costituì il punto dipartenza di Decartes (Cartesio) per lacostruzione della geometria analitica (iniziosec. XVII).
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I protagonisti
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Le sezioni coniche
Circolo Ellissi Parabola Iperbole
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci:
I protagonisti
Apollonio di Perga(262 – 190 a.C.)
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Diofanto di Alessandria
(ca. 200÷214 – 280 ÷298 d.C.)
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E’ considerato, insieme con ilpersiano Al-Khwarizmi, il padre
dell’algebra.
Nel suo trattato Arithmeticatratta della soluzione di
equazioni (con metodigeometrici), in particolare le
soluzioni intere.
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I protagonisti
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Pappo di Alessandria
(ca. 290-350 d.C.)
L’ultimo dei grandi geometri greci,del periodo tardo-ellenistico
(anche se sotto l’Impero romano),quando già la matematica era in
piena decadenza. l’unica sua opera
pervenutaci è la Synagoge, piùtardi nota anche come
Collectiones Mathematicae.
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I protagonisti
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Hypatia di Alessandria
(370-415 d.C.)
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Prima donna matematica dellastoria (figlia del matematico
Teone) e capo della scuolaplatonica di Alessandria nel 400d.C., fu assassinata da cristiani
fanatici a causa della sua attivitàdi matematica e filosofa.
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I protagonisti
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giunse in Europa nel tardo medio evo
attraverso
ARABI e PERSIANI
che fondarono
l’ ALGEBRAALGEBRA
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MatematicaLe origini La Matematica degli antichi greci
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MatematicaLe origini La Matematica arabo-persiana:
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MatematicaLe origini La Matematica arabo-persiana:
Dopo l’affermazione del dominio arabo-islamico, dal VII sec. D.C., con un
impero che andava dai confini dell’India alla Spagna, Bagdad divenne
gradualmente la capitale culturale del mondo e vi fu fondata una grande
biblioteca che raccoglieva anche le opere più significative della cultura
greca antica. I testi classici scientifici e filosofici, tra cui le opere dei
grandi matematici, furono tradotti e commentati. Si formò così un grande
interesse per la matematica, stimolato soprattutto dalla necessità distrumenti di calcolo efficaci per le osservazioni astronomiche, legate a
loro volta allo studio dell’astrologia, che allora, come in seguito in Europa
fino al sec. XVII, godeva di grandissimo prestigio. Dagli indiani gli arabi
appresero il sistema di numerazione decimale, con l’introduzione di un
simbolo per lo zero. Da qui iniziarono ad elaborare un’aritmetica decimale
e successivamente ebbe luogo la nascita di una nuova disciplina
matematica: l’algebra .
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MatematicaLe origini La Matematica arabo-persiana:
Astrolabio arabo – Toledo 1068
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Al-Khwarizmi(Bagdad, 780 – 850 d.C.)
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Considerato, insieme al precursore Diofanto, il
padre dell’ Algebra .Dal suo nome la parola algoritmo algoritmo (procedura dicalcolo, programma di istruzioni successive
codificate per giungere a un risultato). Le suedue opere sull'aritmetica e sull'algebra sono
diventate famose e hanno esercitato notevoleinflusso sugli studi matematici successivi degliarabi, oltre che sullo sviluppo della matematicamedioevale in Europa. Il trattato sull’algebra è
considerato come l’atto di nascita di questadisciplina.
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I protagonisti
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Il titolo originale del trattato di algebra era
“Al-Kitab al-muktasar fi hisab al-jabr wa-l- muqabala”, ossia “Trattato sul metodo di calcolodi spostamento e riduzione”, dove si adottavanoper la prima volta i principi per la risoluzione diun’equazione: la riduzione di termini simili (al- muqabala = bilanciamento) e l’eliminazione ditermini negativi spostandoli da un membroall’altro cambiandoli di segno (al-jabr =completamento). Da al-jabr deriva la parolaalgebra
Al-Khwarizmi(Bagdad, 780 – 850 d.C.)
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I protagonisti
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Nella prefazione al suo testo Al-Khwarizmiscriveva trattarsi di “Breve opera sulcalcolo ” che potesse essere utile “in casi di
eredità, donazioni, distruzioni, commerci ”,ma anche per “misurazioni di terreni, scavidi canali, calcoli geometrici e molte altrecose ”.
Al-Khwarizmi(Bagdad, 780 – 850 d.C.)
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I protagonisti
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In realtà provocò una rivoluzione delpensiero matematico, anticipando i princìpidelle moderne tecniche di risoluzione delle
equazioni algebriche ed introducendo,mutuandolo dagli indiani, il sistema dinotazione numerica posizionale, con
l’aggiunta del numero zero.
Al-Khwarizmi(Bagdad, 780 – 850 d.C.)
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I protagonisti
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Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Altri grandi matematici arabi svilupparono l’opera di al-
Khwarizmi, tra cui l’egiziano Abu-Kamil (850-930), ilpersiano al-Karagi (X-XI sec. d.C.) e Omar al-Khayyam
(1048 – 1131)
MatematicaLe origini La Matematica arabo-persiana:
I protagonisti
M
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Omar Khayyam
(1048 - 1131 d.C.)
Matematico, astronomo, poeta,musicologo e filosofo, fu il più grande
prosecutore dell’opera di Al –Khwarizmied uno dei più famosi poeti persiani delsuo tempo.
La su opera più importante fu il Trattatosulla dimostrazione dei problemi di
algebra ,
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I protagonisti
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MatematicaLo sviluppo
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Matematica
• Aritmetica :
scienza dei numeri (contare, operare, calcolare )
Lo sviluppo
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• GeometriaGeometria :scienza delle
figure geometriche
(proprietà, dimensioni, misure)
MatematicaLo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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• Algebra :
scienza della generalizzazione astratta di aritmetica e geometria
MatematicaLo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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• Algebra :
“I simboli algebrici sono usati quandonon si sa di cosa si sta parlando”.Philippe Shnoebelen
MatematicaLo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
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Leonardo Pisano
(Fibonacci)
Pisa, 1170-1250
Liber abaci (1202)
La cultura matematicaaraba entra in Europa
Il tardo Medio EvoLo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il t d M di EMatematica
L il
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“Vedi come da indi si diramal’oblico cerchio che i pianeti portaper sodisfare al mondo che li chiama”
(Par. X, 13-15 )
Il circolo in Dante
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il tardo Medio EvoLo sviluppo
Si riferisce alla posizione dellecostellazioni zodiacali (i pianeti ) sull’eclittica (l’oblico cerchio ),
soddisfacendo l’esigenza umana dellaloro lettura in termini astrologici
Il t d M di EMatematica
L il
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“… o se del mezzo cerchio far si puotetrïangol sì che un retto non avesse”
( Par. XIII, 100-102 )
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il circolo in Dante
Il tardo Medio EvoLo sviluppo
Richiamo al notissimo teorema di Euclidesul triangolo iscritto in un semicerchio
(sempre rettangolo)
Il t d M di EMatematica
L s il
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“ Dal centro al cerchio e sì dal cerchio al centromovesi l’acqua in un ritondo vasosecondo ch’è percosso fuori o dentro”
( Par. XIV, 1-3 )
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il circolo in Dante
Il tardo Medio EvoLo sviluppo
Sulla propagazione delle ondecircolari su una superficie piana
d’acqua
Il tardo Medio EvoMatematica
Lo sviluppo
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“Qual è il geomètra che tutto s’affigea misurar lo cerchio, e non ritrovapensando il principio ond’elli indige
tal era io a quella vista novaveder voleva come si convennel’imago al cerchio e come vi s’indova ”
( Par. XXXIII, 133-138 )
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il circolo in Dante
Il tardo Medio EvoLo sviluppo
Sul problema, dopo un millennio ancora irrisolto, dellaquadratura del cerchio quadratura del cerchio (e dimostrato irresolubile solo nel 1852
da Ferdinand Lindemann)
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Il Rinascimento
Scrisse “Dedivina proportione ” (sulla sezione
aurea, i solidi platonici e altro)illustrato da Leonardo.
Compendiò e sistematizzò lamatematica conosciuta
del suo tempo, pubblicando aVenezia un vasto trattato
enciclopedico.
Matematica
Luca Pacioli (1445-1517)
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Il Rinascimento
MatematicaLo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Alcuni dei solidi platonici disegnati da Leonardo per“De divina proportione” di Luca Pacioli
( it di lidi l t i i)( it di lidi l t i i)
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Johannes Kepler: Modello dellJohannes Kepler: Modello dell’’UniversoUniverso
( a proposito di solidi platonici)( a proposito di solidi platonici)
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Il Rinascimento
Matematica
Le leggi delle prospettiva
Lo sviluppo
Piero della Francesca (1420 – 1492)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Il Rinascimento
Matematica
Le leggi delle prospettiva
Lo sviluppo
Albrecht Dürer, (1471 – 1528)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Il Rinascimento
Matematica
Le leggi delle prospettiva
Lo sviluppo
Paolo Uccello
(1397 – 1475)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Matematica
Scipione Dal FerroScipione Dal Ferro (Bologna, 1465-1526)
Lodovico FerrariLodovico Ferrari (Bologna, 1522-1565)
Rafael BombelliRafael Bombelli (Bologna, 1526-1572)
L’algebra algebra nei sec. XV e XVI: i protagonisti
(Risoluzione equazioni
di 3° e 4°grado)
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Matematica
Girolamo CardanoGirolamo Cardano
(Pavia, 1501-1576)
Lo sviluppo
(Risoluzione equazioni
di 3° e 4°grado)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
L’algebra algebra nei sec. XV e XVI: i protagonisti
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Matematica
Niccolò Fontana, detto Tartaglia Tartaglia
(Brescia, 1499-1557)
Lo sviluppo
(Risoluzione equazioni
di 3° e 4°grado)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
L’algebra algebra nei sec. XV e XVI: i protagonisti
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Matematica
François ViVièètete
(Francia, 1540-1603)
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico e uomo politico, diedenotevoli contributi all’aritmetica,
all’algebra e alla trigonometria.Introdusse una simbologia matematicapiù agile e sintetica
L’algebra algebra nei sec. XV e XVI: i protagonisti
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Matematica
Paolo RuffiniRuffini
(Reggio Emilia, 1765-1822)
Un grande algebrista italiano dei sec. successivi
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Autore della regola di scomposizionedei polinomi che porta il suo nome,dimostrò per primo, anche se non del
tutto rigorosamente, l’impossibilità diformule risolutive mediante radicalidelle equazioni intere di gradosuperiore al quarto (Teorema diRuffini-Abel)
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
La geometria analitica
L’ “agebrizzazione” delle curve geometriche
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
RenRenéé Descartes (Cartesio)Descartes (Cartesio)(Francia, 1596(Francia, 1596 –– 1650)1650)
La geometria analitica: i protagonosti
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico e filosofo, ebbe unagrandissima influenza sullo sviluppoculturale successivo e viene taloraconsiderato il padre della matematica e
della filosofia moderne.Nel suo celebre “Discours de la m Discours de la m é é thode thode pour bien conduire sa raison, etchercher la verité dans les sciences" (Discorso sul metodo per un retto uso
della propria ragione e per la ricercadella verità nelle scienze ) troviamo ilprogramma di adottare i metodi rigorosidella matematica in ogni tipo dispeculazione razionale e un’introduzioneal suo celebre metodo delle coordinate.
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
RenRenéé Descartes (Cartesio)Descartes (Cartesio)(Francia, 1596(Francia, 1596 –– 1650)1650)
La geometria analitica: i protagonosti
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Descartes ritratto da Frans Hals
(1580-1666), celebre pittoreolandese contemporaneo di
Rembrandt
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
La geometria analitica: i protagonosti
Pierre de FermatPierre de Fermat((Francia, 1601Francia, 1601 –– 1665)1665)
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Giudice supremo alla Corte di Tolosa, èconsiderato “Il Re dei matematici
dilettanti”.
Aprì la strada a diverse nuove branchedella matematica, come il calcolo
integrale, il calcolo delle probabilità, lateoria dei numeri, oltre a dare un
contributo fondamentale alla Geometria
Analitica
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
La maggior invenzione delsecolo in aritmetica:
I logaritmiFurono inventati come strumento
per velocizzare i calcoli,soprattutto in astronomia
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
“I logaritmi hanno raddoppiato lavita agli astronomi”
(Laplace)
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
I logaritmi: i protagonosti
Lo sviluppo
Joost BBüürgirgi
(Svizzera, 1552 – 1632)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Era considerato il miglior progettista e
costruttore di orologi del suo tempo.
Insieme a Neper e indipendentemente da lui,è considerato l’inventore dei logaritmi.
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
John NapierNapier
(Scozia, 1550 – 1617)
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Inventore dei logaritmi (insieme a Bürgi),
fu anche teologo e spese la maggiorparte del suo tempo a scrivere libri di
accese dispute religiose
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Henry Briggs
(Inghilterra, 1561(?) – 1630)
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Introdusse i logaritmi decimali logaritmi decimali econtribuì notevolmente alla lorodiffusione
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il regolo calcolatore è uno strumentodi calcolo (analogico) portatile chesfrutta le proprietà dei logaritmi.
E’ costituito da una parte fissa e unaseconda scorrevole sulla prima, sulle
quali sono segnate delle scalelogarimiche, e da un cursore.
E’ stato un potente e agile strumentodi calcolo fino ai recenti anni ’60,
quando fu soppiantato dallecalcolatrici elettroniche
Il regolo calcolatore
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il regolo calcolatore
Edmund GunterGunter(Inghilterra, 1581-1626)
Inventò, nel 1624, la “riga calcolatrice riga calcolatrice ”,precursore del regolo, una scalalogaritmica sulla quale si potevano
calcolare prodotti e quozienti per mezzodi un compasso
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il regolo calcolatore
William Oughtred
(Inghilterra, 1574-1660)
Diedero (indipendentemente) al regolo le forme attuali, il primo lineare(1628), il secondo circolare (1630), ma privi del cursore, introdotto nel 1851dal francese, colonnello di artiglieria, Victor MannheimVictor Mannheim (1831-1906
Edmund Wingate
(Inghilterra, 1593-1656)
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il regolo calcolatore
regolo lineare
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
I logaritmi: i protagonosti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Il regolo calcolatore
regolo circolare
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
La matematica diventa il linguaggio del nuovometodo delle scienze sperimentali
Galileo GalileiGalilei
(Pisa, 1564 – 1642)
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fondatore del metodo scientificosperimentale moderno, sommo fisico e
astronomo, studiò il concetto di“indivisibili”, poi sviluppato da Cavalierie alla base del calcolo integrale.
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MatematicaIl ‘600: (“Il secolo d’oro” )
La matematica diventa il linguaggio del nuovometodo delle scienze sperimentali
“ La filosofia è scritta in questo grandissimo libro checontinuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dicol'universo), ma non si può intendere se prima nons'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri,ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, ei caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure
geometriche, senza i quali mezi è impossibile aintenderne umanamente parola; senza questi è unaggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.”
Galileo Galilei. Il Saggiatore
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Matematica
•• Il Calcolo differenziale e integrale (Analisi matematica(Analisi matematica))
La pi La pi ù ù grande invenzione grande invenzionematematica dopo Euclide matematica dopo Euclide
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Matematica
•• Il Calcolo differenziale e integrale (Analisi matematica)Il Calcolo differenziale e integrale (Analisi matematica)
infinitesimi infinitesimi ee infiniti infiniti ( funzioni , limiti,( funzioni , limiti,
derivate, integrali derivate, integrali
equazioni differenziali) equazioni differenziali)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
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Matematica
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ invenzione invenzione
Sir Isaac NewtonNewton(Inghilterra
1643 – 1727)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Celebre e sommo fisico e matematico, oltre cheteologo e filosofo e direttore della Zecca d’
Inghilterra, co-inventore, con Leibniz
(indipendentemente) del calcolo differenziale,fondatore della meccanica classica (“Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica ”), scopritore dellalegge di gravitazione universale e della teoria
particellare della luce
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Matematica
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ invenzione invenzione
Sir Isaac NewtonNewton(Inghilterra
1643 – 1727)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Frontespizio dell’opera di Newton,“compilation” di quattro trattati
(edizione di Amsterdam del 1723),contenente le scoperte sul calcolodifferenziale, concepite alcunidecenni prima
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Matematica
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ invenzione invenzione
Sir Isaac NewtonNewton(Inghilterra
1643 – 1727)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Prima pagina dell’operaPhilosophiae NaturalisPrincipia Principia Mathematica
(Londra, 1687)
M i
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Matematica
Gottfried Wilhelm LeibnizLeibniz
(Germania, 1646 – 1716)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ invenzione invenzione
Grande filosofo, diplomaticopresso il Duca di Brunswick
e sommo matematico,dobbiamo a lui il simbolismo ancora in
uso per il calcolo differenziale eintegrale
M i
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Matematica
Bonaventura Francesco CavalieriCavalieri
(Milano, 1598-1647)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” )
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i precursori i precursori
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sviluppò l’idea degli “indivisibili ”, allabase del concetto di integrale
(Principio di Cavalieri) nell’opera“Geometria indivisibilibuscontinuorum nova quadam ratione
promota ” (1635)
M t ti
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Matematica
Pierre de FermatPierre de Fermat
(Francia, 1601(Francia, 1601 –– 16651665))
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i precursori i precursori
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Giudice supremo alla Corte di Tolosa, èconsiderato “Il Re dei matematici
dilettanti”.
Aprì la strada a diverse nuove branche dellamatematica, come il calcolo integrale, ilcalcolo delle probabilità, la teoria dei
numeri, oltre a dare un contributofondamentale alla Geometria Analitica
M t ti
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Matematica
Evangelista TorricelliTorricelli
(Faenza, 1608 – 1647)
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” )
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i precursori i precursori
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico e fisicoprecursore del calcolo integrale e
inventore del barometro
M t ti
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Matematica
Isaac BarrowBarrow
(Inghilterra, 1630 – 1677)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale :: i precursori i precursori
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” ) Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Maestro di Newton a Cambridge(dove fu anche professore di
greco), propose originali metodi, nonancora generali, per il calcolo
differenziale
M t ti
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Matematica
Guillaume François AntoineMarquis de L'Hospitalde L'Hospital
(Francia, 1661 – 1704)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Pubblicò il primo manuale di calcolo
differenziale “Analyse des infinitement petits ” (1696). Famoso, e ancora attuale, ilsuo metodo per calcolare i limiti
indeterminati, probabilmente “rubato” aJohann Bernoulli
M t m tic
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Matematica
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Il ‘600: (“Il secolo d’oro” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Lo sviluppo
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Frontespizio allegorico dell’operadel marchese De L’Hospital“Analyse des infinitement
petits ” (1696)
Matematica
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Matematica
Colin Mac LaurinMac Laurin
(Scozia, 1698 – 1746)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Il ‘700: (“Il secolo dei lumi” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fu il primo a sviluppare unautilissima formula perl’approssimazione delle funzionimediante polinomi
Matematica
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Matematica
Jacob BernoulliBernoulli
(Svizzera, 1654 – 1705)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Il ‘700: (“Il secolo dei lumi” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Uno dei rappresentanti di una grande
“dinastia” che diede alla scienza ben novegrandi matematici e fisici
Matematica
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Matematica
Johann BernoulliBernoulli
(Svizzera, 1667 – 1748)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Il ‘700: (“Il secolo dei lumi” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Un altro dei rappresentanti di una grande
“dinastia” che diede alla scienza ben novegrandi matematici e fisici
Matematica
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Leonhard EulerEuler (Eulero)
(Svizzera, 1707 – 1783)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Il ‘700: (“Il secolo dei lumi” )
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sommo matematico, il più grande
dell’era illuministica, è considerato il piùprolifico matematico di tutti i tempi.Era anche uno straordinario
“calcolatore” a mente.
Matematica
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Johann Carl Friedrich GaussGauss(Princeps Mathematicorum )
(Germania, 1777 – 1855)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Tra ‘700 e ‘800
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sommo matematico, fisico, cartografo,
diede contributi inestimabili ai piùdiversi campi della matematica
Matematica
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Joseph-Louis LagrangeLagrange
(Torino, 1736 – 1813)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo Tra ‘700 e ‘800
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico e astronomo, tra i più influenti
del XVIII scecolo, fece importanti scopertein campi molto diversi, fondò la Meccanicaanalitica e fu presidente della commissioneche, durante la Rivoluzione francesce,introdusse il sistema metrico decimale
Matematica
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Augustin Louis CauchyCauchy
(Francia, 1789 – 1857)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fondamentale la sua opera di avvio
della rigorizzazione dell’AnalisiMatematica, attraverso il concettodi limite . Ottenne notevoli risultati
anche nella Teoria dei numeri e nellaTeoria degli errori
Matematica
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Johann Peter Gustav Lejeune
DirichletDirichlet
(Alsazia, 1805 – 1859)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Tedesco di origine francese, il suo nome
è legato soprattutto alla modernaformalizzazione del concetto di funzione
Matematica
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Carl JacobiJacobi
(Germania, 1804 – 1851)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
“L’unico scopo della matematica è l’onore dello spirito umano ” (Carl Jacobi)
Grande docente e grande studiosodelle funzioni ellittiche e dei
determinanti
Matematica
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Georg Friedrich BernhardRiemannRiemann
(Germania, 1826 – 1866)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sommo matematico, allievo di Gauss, i suoilavori più famosi riguardano le geometrie non-
euclidee e la sua celebre congettura sullafunzione Z, alla base delle ricerche sui numeri
primi dal suo tempo a tutt’oggi
Matematica
-
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Karl Theodor WilhelmWeierstrassWeierstrass
(Germania, 1815 – 1897)
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::
i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Per suoi fondamentali lavori è considerato damolti il padre dell’Analisi matematica moderna .
Alla sua scuola si formarono grandi matematicidella generazione successiva
Matematica
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Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
Enrico BettiBetti
(Italia, 1823 – 1892)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fu docente all’ Università di Pisa e amico diRiemann. Diede importanti contributi in
Algebra, Calcolo differenziale e Topologia.
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Alcuni protagonisti italiani nello sviluppo delcalcolo differenziale
Matematica
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Ulisse DiniDini
(Pisa, 1845 – 1918)
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Allievo di Enrico Betti, si dedicò allarifondazione dell’Analisi matematica su basi piùrigorose.Famoso il suo teorema sulle funzionifunzioni
implicite implicite
Alcuni protagonisti italiani nello sviluppo delcalcolo differenziale
Matematica
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Gregorio Ricci-Curbastro(Lugo di Romagna, 1853 – 1925)
Lo sviluppo Tra ‘800 e ‘900
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Inventò il calcolo differenziale assoluto calcolo differenziale assoluto , da cuiLevi-Civita sviluppò la teoria dei tensori tensori
Alcuni protagonisti italiani nello sviluppo delcalcolo differenziale
Matematica
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Tullio Levi-Civita
(Padova, 1873 – 1941)
Lo sviluppo
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Allievo di Ricci-Curbastro, dalle cui scopertepartì per introdurre la teoria dei tensori tensori , che fu
strumento fondamentale per lo sviluppo dellaTeoria generale della Relatività di Einstein
Alcuni protagonisti italiani nello sviluppo delcalcolo differenziale
Tra ‘800 e ‘900
Matematica
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Francesco Severi
(Arezzo, 1879 – 1961)
Lo sviluppo
•• Calcolo differenziale e integraleCalcolo differenziale e integrale ::i protagonosti dell i protagonosti dell ’ ’ evoluzione evoluzione
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Diede importanti contributi in vari campi dellamatematica (geometria enumerativa,
geometria proiettiva, geometria algebrica,funzioni analitiche a variabili complesse)
Alcuni protagonisti italiani nello sviluppo delcalcolo differenziale
Tra ‘800 e ‘900
Matematica
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Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
•• Teoria delle equazioni algebricheTeoria delle equazioni algebriche
i protagonosti i protagonosti
•• Teoria dei gruppiTeoria dei gruppi
Evariste GaloisGalois(Francia, 1811 – 1832)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Geniale matematico e spirito ribelle, morìappena ventenne per le ferite riportate in
un duello
Matematica
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Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
•• Teoria delle equazioni algebricheTeoria delle equazioni algebriche
i protagonosti i protagonosti
•• Teoria dei gruppiTeoria dei gruppi
Niels AbelAbel
(Norvegia, 1802 – 1829)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Ebbe una vita povera e sfortunata e morìprematuramente di tisi. Le sue ideecomplementarono quelle di Galois
Matematica
l à
-
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Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti i protagonosti
•• Teoria dei gruppiTeoria dei gruppi
Enrico BettiBetti
(Italia, 1823 – 1892)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fu docente all’ Università di Pisa e amicodi Riemann. Diede importanti contributi
in Algebra e Topologia.
Matematica
L il L ‘800 (L’ à i d i l )
-
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Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
i protagonosti i protagonosti
•• Teoria dei gruppiTeoria dei gruppi
Arthur CayleyCayley(Inghilterra, 1821-1895)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico molto prolifico con un altissimonumero di lavori, diffuse la cultura della
matematica pura in Inghilterra. Fu ilprimo aintrodurre il concetto generale di gruppo
Matematica
L il L ‘800 (L’ tà i d t i l )
-
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La geometria proiettivaprecorsa da
- Pappo
- L.B. Alberti (1406 – 1472) e F. Brunelleschi (1377 – 1446)
Segna il passaggio tra la geometria analitica e la geometriaalgebrica, che si svilupperà fortemente nel XX secolo, con ilfondamentale contributo della scuola italiana (Catelnuovo,
Severi, Enriques).
Lo sviluppo L ‘800 (L’età industriale)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
M t ti “ l i ”
-
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Matematica “classica”:,
•• ProbabilitProbabilitàà e Statisticae Statistica::eventi stocastici eventi stocastici
grandi numeri grandi numeri
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
M t m tic “cl ssic ”:
-
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Matematica classica”:,
•• ProbabilitProbabilitàà e Statisticae Statistica::IlIl calcolo delle probabilit calcolo delle probabilit à à ,, allaalla
base di tutte le scienzebase di tutte le scienze
statistiche ebbe inizio nelstatistiche ebbe inizio nel
‘‘600,600,
ad opera di Blaise Pascal e con ilad opera di Blaise Pascal e con ilfondamentale contributo difondamentale contributo diPierre de Fermat.Pierre de Fermat.
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
BlaiseBlaise Pascal
(Francia, 1623(Francia, 1623 –– 1662)1662)
Matematica
Matematica “classica”:
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Matematica classica :,
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Pierre de FermatPierre de Fermat(Francia, 1601(Francia, 1601 –– 1665)1665)
•• ProbabilitProbabilitàà e Statisticae Statistica::IlIl calcolo delle probabilit calcolo delle probabilit à à ,, allaalla
base di tutte le scienzebase di tutte le scienze
statistiche ebbe inizio nelstatistiche ebbe inizio nel
‘‘600,600,
ad opera di Blaise Pascal e con ilad opera di Blaise Pascal e con ilfondamentale contributo difondamentale contributo diPierre de Fermat.Pierre de Fermat.
Matematica
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Ai confini della Matematica “classica”
L’ALGEBRA LINEARE
(Spazi vettoriali – Algebra delle Matrici)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Lo sviluppo Il ‘700 (Il “secolo dei lumi”)
-
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Gabriel CramerCramer
(Svizzera, 1704-1752)
Lo sviluppo Il 700 (Il secolo dei lumi )
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Studiò soprattutto le curve
algebriche. A lui è dovuta lafamosa regola per risolvere isistemi lineari ad n equazioni ed n
incognite
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
-
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Bernard P. J. N. BolzanoBolzano(Praga, 1781-1848)
Lo sviluppo L 800 ( L età industriale)
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico, logico, filosofo e teologo
ceco. I suoi principali lavoririguardano i fondamenti dellamatematica. Le sue idee sull’ infinito
matematico anticiparono quelle diCantor
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
-
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Sir William Rowan HamiltonHamilton
(Irlanda, 1805-1865)
Lo sviluppo L 800 ( L età industriale)
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico, fisico e astronomo. Il suocontributo più importante alla matematica
fu l’introduzione dei quaternioni quaternioni , come
estensione dei numeri complessi, definitida una quaterna ordinata di numeri reali,la cui moltiplicazione non è commutativa(fu la prima algebra non commutativa )
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
-
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Hermann Günter GrassmannGrassmann
(Germania – ora Polonia, 1809-1877)
Lo sviluppo L 800 ( L età industriale)
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Professore di ginnasio, enucleò daiquaternioni di Hamilton il moderno
concetto di vettore vettore (in forma
analitica).E’ famoso anche per aver enunciatoper primo le leggi quantitative sulla
formazione dei colori
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
-
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James Clerk MaxwellMaxwell(Scozia, 1831-1879)
Lo sviluppo L 800 ( L età industriale)
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fu anche uno dei più grandi fisicidell’epoca moderna. Elaborò la teoria delle
onde elettromagnetiche (mediante le
famose equazioni di Maxwell ), rimastainsuperata anche dopo le rivoluzionirelativistica e quantistica del ‘900.
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
-
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Josiah Willard GibbsGibbs(U.S.A., 1839-1903)
Lo sviluppo L 800 ( L età industriale)
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fu anche un grande fisico, confondamentali lavori nel campo della teoria
dei sistemi termodinamici.
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
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Charles HermiteHermite
(Francia, 1822-1901)
Lo sviluppo L 8 ( L tà n ustr a )
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Diede importanti contributi in molticampi della matematica. Dimostrò per
primo la trascendenza del numero diNeper e . Con il suo metodo F.Lindemann dimostrò (1852) la
trascendenza di π, da cuil’impossibilità della quadratura del
cerchio .
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
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James Joseph SylvesterSylvester(Inghilterra, 1814-1897)
Lo sviluppo ( )
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Diede contributi fondamentali allateoria degli invarianti teoria degli invarianti , alla teoria deinumeri, al calcolo combinatorio e, in
algebra lineare, alla teoria delle matricimatrici(in collaborzione con Cayley)
Matematica
Lo sviluppo L’800 ( L’età industriale)
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Arthur CayleyCayley(Inghilterra, 1821-1895)
L pp ( )
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematico molto prolifico con un altissimonumero di lavori, diffuse la cultura della
matematica pura in Inghilterra. Fu ilprimo a
introdurre il concetto generale di gruppo.Insieme con Sylvester, diede contributi
fondamentali alla teoria adegli invarianti e a quelladelle matrici
Matematica
Lo sviluppo Tra ‘800 e ‘900
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Oliver HeavisideHeaviside
(Inghilterra, 1850-1925)
pp
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fisico e matematico e ingegnere, riscoprìindipendentemente l’analisi vettoriale e
applicò in modo del tutto originale le suescoperte e conoscenze matematiche ai
circuiti elettrici e alle ondeelettromagnetiche.
Matematica
Lo sviluppo Tra ‘800 e ‘900
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Giuseppe PeanoPeano
(Cuneo, 1858-1932)
pp
L’algebra lineare: I protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Grande matematico in diversi campi(algebra, logica, teoria dei numeri, …),enunciò i suoi famosi 5 postulati sui
numeri naturali.
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” ( ‘800)
L i lid
-
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132/260
Le geometrie non-euclidee
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” ( ‘800)
l d
-
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Nikolai Ivanovich LobachevskyLobachevsky
(Russia, 1792-1856)
Le geometrie non-euclidee: i protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” ( ‘800)
L i lid i t i ti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
134/260
János BolyaiBolyai
(Ungheria, 1802-1860)
Le geometrie non-euclidee: i protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” ( ‘800)
L t i lid : i t i ti
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Le geometrie non-euclidee: i protagonisti
Johann Carl Friedrich GaussGauss
(Princeps Mathematicorum )
(Germania, 1777 – 1855)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sommo matematico, fisico, cartografo,
diede contributi inestimabili ai piùdiversi campi della matematica
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” ( ‘800)
L m t i lid : i p t nisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Le geometrie non-euclidee: i protagonisti
Georg Friedrich Bernhard
RiemannRiemann(Germania, 1826 – 1866)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Sommo matematico, allievo di Gauss, i suoilavori più famosi riguardano le geometrie non-
euclidee e la sua celebre congettura sulla
funzione Z, alla base delle ricerche sui numeriprimi dal suo tempo a tutt’oggi
Matematica
Ai confini della Matematica “classica” : La topologia
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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La Topologia (dal greco tòpos= luogo e lògos=discorso, trattato)è una branca della Matematica nata come studio delleproprietà qualitative delle figure nello spazio,
che non variano quando le figure vengono deformate senza
strapparle, forarle o aggiungere e sottrarre pezzi (comefossero di gomma o di plastilina).
La Topologia moderna si sviluppò in termini sempre più astrattie generalizzati, soprattutto ad opera del grande matematico
francese Henry Poincaré (1954-1912).
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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LeonhardEulerEuler
(Eulero) (Svizzera,
1707 – 1783)
I ponti di Königsberg
La topologia: i protagonisti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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August FerdinandMMööbiusbius
(Germania, 1790 – 1868)
La topologia i protagonisti
Il nastro di Möbius
(a una sola superficie:si passa dall’unaall’altra faccia delnastro senzaattraversare il bordo)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Felix ChristianKleinKlein
(Germania, 1849 – 1925)
p g p g
Bottiglia di Klein
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Anche la bottiglia di Klein è a una solasuperficie. Quella illustrata èin realtà unaproiezione nello spazio tridimensionale di
un oggetto a quattro dimensioni
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
141/260
Henry PoincarPoincaréé
(Francia, 1854 – 1912)
p g p g
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Poincaré è stato uno dei più fecondimatematici dell’epoca moderna, legando ilsuo nome a molti campi della matematica.
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Felix HausdorffHausdorff(Germania – ora Polonia, 1868 – 1942)
p g p g
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Hausdorff ha introdotto spazi a un numerodi dimensioni non intero (spazi diHausdorff), alla base della moderna teoriadei frattali.
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Stefan BanachBanach(Imp. Austro-Ungh. – ora Polonia
1892 – 1945)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Fondatore dell’Analisi funzionale Analisi funzionale , diedecontributi molto importanti alle teoriadegli spazi vettoriali topologici spazi vettoriali topologici , e allateoria degli insiemi insiemi
Matematica
Ai confini della Matematica “classica”
La topologia: i protagonisti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
144/260
Luitzen Egbertus JanBrouwerBrouwer
(Olanda, 1881 – 1966)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Grande studioso dei fondamentilogici della matematica (fu uno deipadri dell’Intuizionismo,Intuizionismo, una variantedel Costruttivismo Costruttivismo ), è considerato ilfondatore della topologia moderna
MatematicaMatematica “moderna”:
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
145/260
Scienza delle relazioni ,o scienza che trae conclusioni necessarie .
Matematica delle strutture
(Logiche,
topologiche,algebriche,analitiche,…)
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
146/260
“I Matematici non studiano oggetti, marelazioni tra oggetti. Così essi sono liberi disostituire alcuni oggetti con altri finché lerelazioni rimangono inalterate. Il loro contenutoè irrilevante: è solo la loro forma che interessa”
(Henry Poincaré, 1854-1912)
Scienza delle relazioni ,o scienza che trae conclusioni necessarie .
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Revisione critica dei fondamenti
Matematica “moderna”:,
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
147/260
Revisione critica dei fondamenti
Richard Dedekind
(Germania, 1831 – 1916)
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,
Revisione critica dei fondamenti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
148/260
Georg Cantor
(1845 – 1918)
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,Revisione critica dei fondamenti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
149/260
Bertrand Russell
(Galles, 1872 – 1970)
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,Revisione critica dei fondamenti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
150/260
David Hilbert
(Germania, 1862 – 1943)
• Sistemi assiomatici
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,Revisione critica dei fondamenti
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
151/260
Giuseppe Peano(Cuneo, 1858-1932)
• Sistemi assiomatici
• Numeri naturali
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,Revisione critica dei fondamenti
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8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Kurt Gödel
(1906 – 1978)
(Teorema di Gödel )
• Sistemi assiomatici
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,Revisione critica dei fondamenti
-
8/15/2019 La Matematica - Storia e Protagonisti
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Paul Cohen
(U.S.A., 1934 – )
(Ipotesi del continuo
assioma di libera scelta)
• Sistemi assiomatici
• Infiniti di Cantor
• Numeri reali econtinuità
• Teoria degli insiemi
Revisione critica dei fondamenti
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:,La teoria degli infiniti di Cantor
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“ Ho percepito nelle pagine di Russell la teoriadegli insiemi, la Mengenlehre, che postula edesplora i vasti numeri che un uomo immortale nonraggiungerebbe nemmeno se consumasse le sueeternità contando, e le cui dinastie immaginariehanno come cifre le lettere dell’alfabeto ebraico.
In tale delicato labirinto non mi fu dato di penetrare”.
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Jorge Luis Borges (1899-1986)- da “Nihon ”
Emilio F. Orsega – Università Ca’ Foscari di Venezia – SSIS del Veneto
Matematica
Matematica “moderna”:, (*) (**)
“…ed io tacettiperchè le sue parole parver ebbre”(**)
La teoria degli infiniti di Cantor
“… io giunsil’aspetto mio col valor infinito”(*)
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Georg Cantorcon la moglie
(*) Par: XXXIII, 80-81
(**) Par: XXVII, 98-99
(**)
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Matematica
La Matematica del XX secolo è divenuta, ancor più della Fisica, sempre
Matematica “moderna”:,
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p p
più astratta e specialistica, di difficile, quando non impossibile,riduzione a semplificazioni divulgative e a rappresentazioni intuitive.
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Matematica
Matematica “moderna”:,
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Curva di Von Koch (Svezia, 1870-1924)
Teoria del Caos e Frattali
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Matematica “moderna”:,
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Teoria del Caos e Frattali
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Matematica “moderna”:,
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Teoria del Caos e Frattali
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Matematica “moderna”:,
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Teoria del Caos e Frattali
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