Un reto para descubrir que non podes co número Pi

Baixo este lema tan preciso, 'As Matemáticas únenos', celébrase hoxe en todo o mundo o Día Internacional das Matemáticas, tal e como proclamou a 40a Conferencia Xeral da UNESCO en 2019. Este día concreto, o 14 de marzo ( 03/14), algúns países conmemoraron o Pi Día (nótese que a parte entra e os dous primeiros decimais dese número coinciden coa forma abreviada de indicar o día, comezando polo mes), e sendo esta seguramente unha das constantes máis recoñecibles polos cidadáns como asociadas ás matemáticas, foi decidiu que esta era precisamente a data máis axeitada para tal evento.

A impulsora deste lema, a estudante do máster canadense en xeometría alxébrica, Yuliya Nesterova, indicou que con esta frase quería demostrar que as matemáticas son unha linguaxe común que todos temos e unha materia coa que atoparnos.

As matemáticas únenos como criaturas sociais, como ferramenta tanto na tecnoloxía como na educación, axúdanos a crear vínculos entre nós, independentemente da xeografía, riqueza, xénero, relixión, etnia, etc. Lamentablemente, a actual situación internacional supuxo unha penuria para a aspiración de unión global da humanidade, e provocou un illamento dalgúns países que xa comezou a ter desafortunadas repercusións no ámbito da investigación científica (ver neste sentido o seguinte artigo) . O máis inmediato foi o cambio de sede do Congreso Internacional de Matemáticos (ICM; o maior evento matemático internacional) que ía ser en San Petersburgo o vindeiro mes de xullo. Varios centos de matemáticos rusos foron dos primeiros en condenar enerxicamente a inxustificable invasión de Ucraína por parte do seu país, lamentando como vai devaluar a reputación mundial do seu país como centro matemático líder, unha posición que sempre ocuparon entre as máis destacadas.

Malia todo, o resto do mundo civilizado e pacífico tentará normalizar a situación con diferentes acontecementos. En España, dende a semana pasada lévanse a cabo por todo o país diversos actos de preparación para o mesmo. Entre elas, o CEMat (Comité Español de Matemáticas) propuxo conferencias e obradoiros, algúns de xeito virtual, para favorecer que o profesorado conecte co alumnado, aínda que os seus centros de estudos non tivesen a oportunidade de organizar actos presenciais. Estas charlas foron gravadas e calquera pode vela cando queira. Posteriormente indícanse algunhas cuestións concretas que se trataron e os enlaces desde onde podedes desfrutar delas. Tamén se convocaron concursos dirixidos a estudantes e centros educativos, cuxa entrega de premios será hoxe na localidade de Don Benito (Badajoz). Así mesmo, a Real Sociedade Española de Matemáticas (RSME) e o Museo Nacional Thyssen-Bornemisza participarán nos premios dos proxectos gañadores do certame MaThyssen, cuxa intención é explorar a conexión entre a arte e as matemáticas.

Algunhas universidades e centros de estudos levan varios anos celebrando este día, polo que este ano son moitas as propostas, a maioría delas recuperando o formato presencial. Referímonos aquí só a unha pequena mostra de contido accesible desde calquera dispositivo que utilicemos para que o lector poida facerse unha idea de como vai ser o día. Por exemplo, a Universidade Complutense de Madrid organizou un certame con dous retos (un teórico, outro máis aplicado) e unha charla, ás 16 horas, co provocativo título de 'E ti, como atas os cordóns? ? ?', impartida por Marithania Silvero Casanova, da Universidade de Sevilla (no enlace aparece o enlace da charla das tres da tarde). Tamén haberá exposicións, como Xeometría Natural, na Bizkaia Aretoa da UPV/EHU (Bilbao), do 30 ao 8 de marzo de 18:8 a 00:20 horas. . A exposición está recompilada con fotografías de Pilar Moreno, Lucía Morales, Inmaculada Gutiérrez e Leopoldo Martínez, acompañadas de breves textos explicativos.

Non nos esquecemos de Pi

Nunha das charlas que vos falou o noso compañeiro Rafael Ramírez Uclés, da Universidade de Granada, sobre 'As Matemáticas Sorprendentes' (no enlace podedes acceder á charla completa que, como o resto das impartidas, é interesante e recomendable) , propoñendo a seguinte pregunta: Cantos cadrados coma o sombreado caben dentro do círculo que vemos? Por suposto, podemos "cortar" os cadrados en partes máis pequenas. É evidente que menos de catro, xa que, situándoos por exemplo por cuadrantes (o que vemos sitúase no primeiro cuadrante, supoñendo que a orixe do sistema de coordenadas está no centro do círculo), unha parte dos cadrados. en cada un sobresaería.cuadrante.

Tamén resulta intuitivo comprobar que un deles, mesmo dous, se rexistra facilmente, como vemos na segunda imaxe. Agora ben, na zona aínda non cuberta polo círculo, cabería un terceiro? As pezas terán que ser aínda máis pequenas que as catro tiras rectangulares do segundo dos cadrados, pero cun pouco de imaxinación e paciencia, como tiñan os alumnos de Rafael, a quen seguramente esta pregunta sería coma un puzzle con papel e tesoiras, pode conseguirase como vemos na seguinte imaxe (é doado ver que os triángulos verde e rosa forman o cadrado completo).

Polo tanto, temos dentro tres cadrados completos. Pero aínda queda moito espazo, pouco, pero hai. Canto? é a seguinte pregunta. Facendo pezas máis pequenas, pódese comprobar que podemos incluír unha décima parte dun novo cadrado, e aínda queda espazo. Espazo no que podemos inscribir catro centésimas do cadrado (é dicir, se dividimos outra décima parte do cadrado en dez pezas, poderiamos colocar catro desas partes). O espazo a encher é cada vez máis pequeno, pero aínda temos espazo.

Seguro que algún lector xa se decatará, memorizando os números que parecen estar formando o número 3.14, polo momento, os primeiros decimais de pi. Agora, cantas cifras decimais ten pi? De feito, ten infinitas cifras decimais, polo que podemos seguir facendo bits cada vez máis pequenos, pero nunca encheríamos completamente a área do círculo, porque pi ten infinitas cifras decimais que non se repiten.

Esta práctica, moi ilustrativa para o alumnado, podería ter sido resolta rapidamente cunha análise analítica (o que facemos os matemáticos cando facemos unha demostración formal): se o raio do círculo fose r, cal da imaxe inicial sería tamén o lado de cada cadrado), como nos dixeron ou nos mostraron nas clases de matemáticas, a área encerrada polo círculo sería exactamente

é dicir, exactamente pi veces a área de cada cadrado (r cadrado). Noutras palabras, a área do cadrado encaixa pi veces dentro da superficie do círculo. Se isto vos sorprendeu de que nunca acabaremos de encher o círculo polos infinitos decimais, recoméndovos de novo o vídeo de Rafael porque é só unha das sorpresas que detalla dun xeito moi entretido. Non me resisto a deixarvos outro misterio máis: coñezo un típico bote de tres pelotas de tenis, como a da imaxe. O barco é máis alto que a lonxitude do tapón (o bordo do tapón, o seu perímetro) ou viceversa? A solución sorprenderache, sen dúbida, porque non é nada intuitiva.

Nas charlas que mencionei ao principio tamén contribuíu este ano Víctor Manero, da Universidade de Zaragoza, compañeiro desta sección. A pregunta que a nosa planta, Pero mestre, que é isto para min?, seguro que se nos pasou pola cabeza en máis dunha ocasión.

O resto das charlas, dunha duración aproximada de 50 minutos, que abordan diferentes temas e aspectos nos que as matemáticas están presentes, son as seguintes:

Búscanse detectives matemáticos para a accesibilidade en lugares públicos. Lorenzo J. Branco Nieto. Universidade de Estremadura.

Nunha… situación gráfica. Luis Maya e Ana Caballero. Universidade de Estremadura

Dáme un problema e... moverei o mundo! Julio Mulero González. Teselacións da Universidade de Alacante con Geogebra: fermosa sen fronteiras. Alejandro Gallardo. Colexio Rafaela Ybarra, Madrid.

Ilusionismo e matemáticas recreativas. Alejandro García González. IES Az-Zait de Xaén

MathCityMap - unha aplicación para matemáticas na rúa. Beatriz Blanco Otano, IES Eugenio Frutos (Guareña, Badaxoz) e Claudia Lázaro del Pozo, Consellería de Educación e Formación Profesional de Cantabria.

Tesoiras arriba, esta é unha construción! María García Monera. Universidade de Valencia.

Modelos para a nosa sociedade. Como as matemáticas nos axudan a tratar e xestionar o mundo. Daniel Ramos. IMAXINARIO / Centro de Investigacións Matemáticas.

A nivel internacional tamén podemos "axudar" a outras charlas. O programa global en liña pódese consultar nesta ligazón e mostrarse con sesións en cinco idiomas diferentes (catro charlas de quince minutos cada unha), cada unha en diferentes franxas horarias: árabe (de 12 a 13 horas), portugués (de 13 a 14 horas). 15 horas), inglés (de 00 a 16 horas), francés (de 00 a 15 horas) e castelán (de 30 a 16 horas). É diferente en cada lingua, polo que se dominas todas poderías gozar de vinte charlas diferentes.

Todo isto é só unha pequena parte de todo o programado, constituíndo unha oferta ampla e diversa. Así que, se queres, non hai escusas para non poder celebrar o día. Só nos quedaba desexar a todos, a

Feliz día das matemáticas 2022!!!

Alfonso Jesús Población Sáez é profesor da Universidade de Valladolid e membro da Comisión de Difusión da Real Sociedade Española de Matemáticas (RSME).

O ABCdario de Matemáticas é un apartado que xorde da colaboración coa Comisión de Difusión da RSME.