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ap un te s m æ st ro s ap un te s m æ st ro s UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIARectoría Ignacio Mantilla Prada Ec ua ci on es d e o pi ni ón Ig na ci o M an til la P ra da De sobra es conocido que las matemáticas se han convertido en una de las obstrucciones más difíciles de sortear en la enseñanza, tanto al nivel del colegio como de la universidad. En buena medida ello ocurre por la falta de preparación de los profesores, pero también por la falta de esfuerzo de los alumnos. Ambas carencias se podrían subsanar en parte si las matemáticas se presentaran con sentimientos de curiosidad, maravilla, profundidad y humor. Las incisivas columnas de prensa de Ignacio Mantilla incluidas en esta compilación cumplen perfectamente con esas características de curiosidad (papeles del acertijo, la intriga, lo detectivesco), maravilla (incursiones en la belleza, la sorpresa, lo inesperado), profundidad (revelación del hacer matemático, de su fuerza imaginativa, de su armonía estructural) y humor (sano distanciamiento con la disciplina, perspectivas de contraste, finura irónica). [En este libro] el lector se encuentra así distribuido a lo largo de un amplio espectro de informaciones y reflexiones. La cantidad de datos que aprendemos gracias a la curiosidad de Mantilla es realmente asombrosa. La multidimensionalidad de la matemática explota gracias a su límpida escritura y a sus persistentes investigaciones detectivescas sobre la riqueza de los números y sus inesperadas correlaciones con la vida de todos los días. Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos 9 9 7 77 7 9 38 8 55 4 ISBN: 978-958-794-573-7 Caratula_Ecuaciones de opinion_fondo rojo.pdf 1 12/08/21 8:20 a. m. ap un te s m æ st ro s ap un te s m æ st ro s UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIARectoría Ignacio Mantilla Prada Ec ua ci on es d e o pi ni ón Ig na ci o M an til la P ra da De sobra es conocido que las matemáticas se han convertido en una de las obstrucciones más difíciles de sortear en la enseñanza, tanto al nivel del colegio como de la universidad. En buena medida ello ocurre por la falta de preparación de los profesores, pero también por la falta de esfuerzo de los alumnos. Ambas carencias se podrían subsanar en parte si las matemáticas se presentaran con sentimientos de curiosidad, maravilla, profundidad y humor. Las incisivas columnas de prensa de Ignacio Mantilla incluidas en esta compilación cumplen perfectamente con esas características de curiosidad (papeles del acertijo, la intriga, lo detectivesco), maravilla (incursiones en la belleza, la sorpresa, lo inesperado), profundidad (revelación del hacer matemático, de su fuerza imaginativa, de su armonía estructural) y humor (sano distanciamiento con la disciplina, perspectivas de contraste, finura irónica). [En este libro] el lector se encuentra así distribuido a lo largo de un amplio espectro de informaciones y reflexiones. La cantidad de datos que aprendemos gracias a la curiosidad de Mantilla es realmente asombrosa. La multidimensionalidad de la matemática explota gracias a su límpida escritura y a sus persistentes investigaciones detectivescas sobre la riqueza de los números y sus inesperadas correlaciones con la vida de todos los días. Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos 9 9 7 77 7 9 38 8 55 4 ISBN: 978-958-794-573-7 Caratula_Ecuaciones de opinion_fondo rojo.pdf 1 12/08/21 8:20 a. m. Ecuaciones de opinión apuntes mæstros Colección Apuntes Maestros Colección de la Rectoría de la Universidad Nacional de Colombia Ignacio Mantilla Prada Arte, filosofía y ciencia, como miradas diversas de la realidad compleja, se entrelazan en el gran árbol del conocimiento que a diario florece en la academia. La Colección Apuntes Maestros, de la Rectoría de la Universidad Nacional de Colombia, presenta a la sociedad aquellos frutos exquisitos y maduros del árbol del saber, que por décadas se han conformado gracias al trabajo y la creatividad de intelectuales de gran reconocimiento en el mundo académico, Maestros en el sentido pleno de la palabra. Los textos que contienen este volumen son una expresión duradera y depurada de la calidad intelectual de su autor, sus aportes a la cultura, la ciencia y la academia. En definitiva, este libro es el justo homenaje al pensamiento creativo y maduro de quien por años ha dedicado su vida al conocimiento y el saber. Dolly Montoya Castaño Rectora UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Rectoría Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Ignacio Mantilla Prada Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia Mantilla Prada, Ignacio, 1957- Ecuaciones de opinión : historias, reflexiones y acertijos / Ignacio Mantilla Prada ; editor, Gustavo Silva Carrero ; ilustradora, Paola Andrea Bustos Peláez. -- Primera edición. -- Bogotá : Universidad Nacional de Colombia. Rectoría, 2021 XXII, 422 páginas : ilustraciones (algunas a color), diagramas, figuras. -- (Apuntes maestros / editor, Gustavo Silva Carrero). Incluye notas y citas bibliográficas a pie de página e índices temático y onomástico ISBN 978-958-794-573-7 (tapa dura). -- ISBN 978-958-794-574-4 (e-pub) 1. El Espectador (Periódico) -- Secciones, columnas, etc. -- 2012-2018 2. Matemáticas -- Historia 3. Matemáticas -- Educación 4. Acertijos 5. Probabilidades 6. Algoritmos 7. Academias 8. Diarios colombianos -- Secciones, columnas, etc. I. Silva Carrero, Gustavo Adolfo, 1976-, editor II. Bustos Peláez, Paola Andrea, ilustrador III. Título IV. Serie CDD-23 510.9 / 2021 Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual CC By-nC-sa Universidad Nacional de Colombia Ignacio Mantilla Prada, Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Rectora Dolly Montoya Castaño editor de la ColeCCión y del presente volumen Gustavo Silva Carrero diseño de la ColeCCión Marco Aurelio Cárdenas ilustradora Paola Andrea Bustos Peláez Primera edición: Bogotá: 2021. Universidad Nacional de Colombia, 2021. ISBN: 978-958-794-573-7 (tapa dura) ISBN: 978-958-794-574-4 (e-book) Bogotá, D. C., Colombia Imagen en la primera página: primer monograma institucional de la Universidad Nacional de los Estados Unidos de Colombia, diseñado en el rectorado de Manuel Ancízar (1868). Contenido Prólogo xiii Prefacio xvii Introducción xix 1. Historia, libros y matemática 1 1.1. Las matemáticas y el honor del espíritu humano 3 1.2. Las matemáticas: ¿las inventamos o las descubrimos? 6 1.3. Álgebra y ética 9 1.4. El Arithmeum: un museo para la aritmética 12 1.5. ¿Qué es la cuadratura del círculo? 15 1.6. El día consagrado al número π 18 1.7. El juego de azar que originó el cálculo de probabilidades 21 1.8. La fascinación por los dados 24 1.9. Probabilidad, azar y loterías 28 1.10. Pesos, medidas y origen del metro 31 1.11. Origen de los símbolos matemáticos 35 1.12. El origen de la palabra google 39 1.13. Curiosidades históricas de nuestro calendario 42 1.14. La paradoja del mentiroso 45 1.15. ¿Cuántos somos, cuántos hemos sido y cuántos podrán ser? 48 1.16. Humboldt y los transportadores 51 1.17. El Salto de Tequendama, un salto a la ciencia 54 1.18. Curiosidades de libros y fechas 58 1.19. La identidad matemática de Gabo 62 1.20. La fantástica historia de un baúl de mariposas 66 1.21. El computador en nuestra vida 69 1.22. Historias y relatos sobre el tamal 72 1.23. Después de la peste 75 1.24. Un siglo desde la pandemia más terrible 78 2. Matemática, academia y sociedad 81 2.1. Las diez universidades más antiguas del mundo 83 2.2. De academias y universidades 86 2.3. Las universidades no solo nacen y se reproducen, también desaparecen, fracasan y resucitan 89 2.4. ¿De dónde venimos los profesores universitarios? 92 2.5. El intrincado mundo académicode las publicaciones 95 2.6. Cómo hacer una tesis sin fracasar en el intento 98 2.7. El reto de explicar una tesis de doctorado en tres minutos 102 2.8. Inocentadas universitarias 105 2.9. La Medalla Fields de Matemáticas 108 2.10. El Nobel de las Matemáticas 111 2.11. Ser Profe Paga 114 2.12. ¿Qué nos dicen las pruebas PISA? 117 2.13. Abogados al tablero 120 2.14. ¿Lenguaje sin lógica? 123 2.15. El poder de la puntuación y la gramática 126 2.16. ¿Propósitos nacionales o proyectos editoriales? 129 2.17. Cartilla no convencional para educar a un niño 132 2.18. Analfabetismo moderno 135 2.19. Tener un hijo, plantar un árbol y escribir un libro 138 2.20. De dónde viene el cacerolazo 141 2.21. El cambio de clave, un calvario moderno 144 2.22. La cédula ampliada al 150 % 147 2.23. Derecho a desconectarse 150 2.24. La generación sin pollo 153 2.25. El arte de la manipulación masiva 156 2.26. Las matemáticas del Congreso 160 2.27. Las matemáticas del coronavirus 164 2.28. Las matemáticas de las marchas 168 2.29. Las Matemáticas están de moda 171 2.30. Las matemáticas que esconden las pirámides financieras 174 2.31. Las matemáticas en la red 178 2.32. ¿Qué nos dicen los nombres de las calles? 180 2.33. ¿Tienen todas las normas sentido común? 183 2.34. ¿Inicia la nueva década el próximo 1 de enero? 186 2.35. ¿Y si el peso pierde tres ceros? 189 2.36. El umbral de una epidemia 192 3. Sobre teoremas y algoritmos 195 3.1. Las matemáticas detrás del calendario y la Semana Santa 197 3.2. El teorema de Napoleón 200 3.3. El teorema de la bola peluda 203 3.4. Qué significa crecimiento exponencial 205 3.5. Condición suficiente y condición necesaria 209 3.6. El algoritmo del día del fin del mundo 212 3.7. Algoritmo para calcular las fechas de la Semana Santa cada año 216 3.8. El arte de plantear ecuaciones 220 3.9. Generaciones, ancestros, ramificaciones y matemáticas 224 3.10. ¿Cuántos intermediarios nos separan del Papa? 227 3.11. El juego del 15 230 3.12. Las matemáticas de la pizza 235 3.13. La paradoja del cumpleaños 238 3.14. El que parte y reparte se queda con la mejor parte 241 3.15. ¿Punto o coma? 244 4. Problemas, acertijos y errores matemáticos 247 4.1. ¿Por qué este año no se cumple la regla que establece la Semana Santa? 249 4.2. π está en todas partes: la aguja de Buffon 252 4.3. Un célebre problema de matemáticas 257 4.4. El problema de la duplicación del cubo 262 4.5. Galileo y el problema del duque de Toscana 265 4.6. Pistas insospechadas al resolver problemas matemáticos 269 4.7. ¿Por qué nos toca la fila más lenta? 272 4.8. La hipótesis de Riemann 275 4.9. A la libertad o a la hoguera 280 4.10. La increíble historia detrás de un problema de probabilidad 282 4.11. Una polémica aritmética 286 4.12. Problemas de un millón de dólares 290 4.13. El problema del reparto de una apuesta 293 4.14. El problema matemático preferido de León Tolstói 297 4.15. El problema de las vacas de Newton 301 4.16. La cuenta en el bar: un viejo acertijo matemático 306 4.17. El acertijo matemático del círculo de la muerte 309 4.18. Respuesta a la mejor pregunta de estadística de la historia 312 4.19. Las matemáticas detrás de un truco de magia 316 4.20. Un chiste matemático para el Día del Trabajo 319 4.21. El error matemático más fantástico de la NASA 321 4.22. Gazapos y disparates matemáticos 324 4.23. Errores matemáticos fatales 327 5. Personajes y números relevantes 331 5.1. Ancestros académicos, el peso de un doctorado 333 5.2. Mujeres en la ciencia 337 5.3. Emmy Noether: la mujer matemática genio 340 5.4. Karen Uhlenbeck: la Nobel de las Matemáticas 2019 343 5.5. Gandhi, el personaje del siglo xx 347 5.6. Genios y prodigios matemáticos 349 5.7. El legado de Leibniz 352 5.8. Gauss y el teorema fundamental del álgebra 356 5.9. El legado de Turing 359 5.10. Las matemáticas de la Semana Santa y de los años bisiestos 362 5.11. El 6174, un número fantástico 365 5.12. El número primo de Belfegor 369 5.13. Los caprichosos números primos 372 5.14. ¿Por qué el cero es par? 375 5.15. Los números cíclicos 378 5.16. Las matemáticas de la cría de conejos 381 5.17. El número 33 es noticia 385 5.18. El increíble número 153 388 5.19. Números colombianos: ¿sabe cuáles son? 391 5.20. El prodigioso número de oro y la divina proporción 394 5.21. Los números felices 399 5.22. Primicia matemática 402 5.23. El número 42. La vanidad y las matemáticas 404 Índice temático 407 Índice onomástico 413 Prólogo Fernando Zalamea1 De sobra es conocido que las matemáticas se han convertido en una de las obstrucciones más difíciles de sortear en la enseñanza, tanto al nivel del colegio como de la universidad. En buena medida ello ocurre por la falta de preparación de los profesores, pero también por la falta de esfuerzo de los alumnos. Ambas carencias se podrían subsanar en parte si las mate- máticas se presentaran con sentimientos de curiosidad, maravilla, pro- fundidad y humor. El maestro podría entonces motivar a sus estudiantes, y a su vez estos estarían lo suficientemente interesados para cuestionar, preguntar y avanzar en el saber. Las incisivas columnas de prensa de Ignacio Mantilla incluidas en esta compilación cumplen perfectamente con esas características de curiosi- dad (papeles del acertijo, la intriga, lo detectivesco), maravilla (incursio- nes en la belleza, la sorpresa, lo inesperado), profundidad (revelación del hacer matemático, de su fuerza imaginativa, de su armonía estructural) y humor (sano distanciamiento con la disciplina, perspectivas de contraste, finura irónica). Con ello, Mantilla abre finas rendijas a las que todos pueden acceder para aprender a mirar y gozar el pensamiento matemático. Cuando a este sano objetivo —intentar abrir un mundo extremadamente complejo a tra- vés de un ramillete de compuertas simples— se le añaden las dotes de un buen profesor (cuidado de los ejemplos ilustrativos, sencillez de la prosa, concisión de las ideas), nos encontramos ante una situación especialmente valiosa de verdadera divulgación matemática, con un alto nivel de respeto tanto por la disciplina como por el lector, que podemos considerar único en nuestras latitudes. 1 Departamento de Matemáticas, Universidad Nacional de Colombia, https://unal.academia. edu/FernandoZalamea. https://unal.academia.edu/FernandoZalamea https://unal.academia.edu/FernandoZalamea xiv Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Los 121 ( 112) artículos incluidos en Ecuaciones de opinión (desde el inicio, guiño irónico aplicado a sí mismo) cubren los lugares de la historia (sección 1), la academia y la sociedad (sección 2), la teoremática (sección 3), la problemática (sección 4) y el talante (sección 5), para intentar acercarse a la riqueza del pensamiento matemático. En las columnas de Mantilla, el lector circula a lo largo de muchas dimensiones complementarias (como la enseñanza del “análisis funcional”, una de las grandes invenciones matemáticas del siglo xx): (i) un recorrido ameno por grandes figuras de la disciplina (al-Khwarizmi, Fibonacci, Pascal, Leibniz, Euler, Gauss, Galois, Riemann, Noether, Turing, etc.), (ii) una camaleónica capacidad para saber entrelazar las altas matemáticas con la vida diaria, (iii) una innata fascina- ción por los números y por sus contrapuntos escondidos (desarrollada en parte gracias a la “especialidad” de Mantilla, el “análisis numérico”), (iv) un persistente deseo de enseñar, sin despojarse jamás del hábito ejemplar del profesor, (v) un chispeante sentido del humor que lo ha protegido de muchas situaciones difíciles (particularmente como egregio Rector de la Universidad Nacional de Colombia), (vi) un acuciante sentido de la actua- lidad, reflejado tanto en su presencia en las plataformas digitales como en su crítica de las dudosas prácticas allí ejercidas (paso de “seguidores a per-seguidores”, “posverdad” pero también “posmentira”, etc.). El lector se encuentra así distribuido a lo largo de un amplio espectro de informaciones y reflexiones. La cantidad de datos que aprendemos gracias a la curiosidad de Mantilla es realmente asombrosa. La multidimensionali- dad de la matemática explota gracias a su límpida escritura y a sus persis- tentes investigaciones detectivescas sobre la riqueza de los números y sus inesperadas correlaciones con la vida de todos los días. La ventaja de las columnas cortas en los periódicos ayuda aquí notable- mente al autor. Casi reflejando la apasionante aparición de los folletines decimonónicos en los que surgían algunas de las grandes novelas del siglo (Victor Hugo, Dostoievski), las columnas semanales acotadas de Mantilla le obligan a combinar concisión, precisión, sorpresa e ironía en compactas visiones cuyo principal deseo (logrado) es el de motivar al lector y hacerle realmente gustar de las matemáticas. Cuando en sus columnas aparecen reflexiones sobre curiosidades colom- bianas ligadas a números (5.19)2 o a unidades de medida (1.10, divertida “medida del tabaco” en Santander, como trecho de un caminante mien- tras fuma un tabaco), sobre Humboldt y los transportadores (1.16), sobre 2 Los numerales refieren a la disposición de las columnas en el Contenido. xvPrólogo los valores perdidos en nuestro entorno físico (1.17), sobre la iteración de la imaginación en García Márquez relacionada con la identidad de Euler i i eπ /2 (1.19), sobre variaciones del tamal (1.22), sobre la existencia histó- rica de una realidad que supera a todo lo “real maravilloso” (1.20), vemos al Rector de la “universidad de todos los colombianos” (como gusta decir Man- tilla) atento a algunas de las características más propias, y mejor ocultas, de nuestra identidad. Allí, el chiste fino y el humor distante son fascinantes. Por otro lado, Mantilla siempre apunta desde lo local a lo universal: la integralidad del saber (1.1), las dinámicas del inventar y el descubrir en matemáticas (1.2), la estructura de las pruebas matemáticas (3.5), la ubicuidad de los objetos matemáticos (4.2, 5.20), la importancia de com- prender el error (4.22, 4.23). En ese vaivén entre los ejemplos particula- res —con sorpresas notables alrededor de ciertos números “especiales”: 6174, 33, 153, 42 (5.11, 5.17, 5.18, 5.23)— y la honda estructura general que los cobija, Mantilla despliega todo su arte de enseñar a través de la gracia y el humor. Si, como indica, “al enseñar se aprende mejor” (4.14) y si “ser profe paga” (2.11, contrapunto irónico con “ser pilo paga”), Manti- lla consigue de la mejor manera su objetivo de ilustrarnos e impulsarnos a investigar y aprender. También vale la pena subrayar aquí la ingente tarea del maestro-escritor, en la que Mantilla acentúa la importancia de saber pensar bien: valor de la puntuación y la gramática (2.15), precisión de los términos (2.13, 2.22), fuerza de los símbolos (1.11, 1.12, 2.34). Hacía mucha falta la aparición en Colombia de un verdadero divul- gador de las matemáticas, a la altura que nos propone Ignacio Mantilla. Sea esta la ocasión para celebrar su perseverante trabajo, las generosas horas dedicadas a sus lectores y su ferviente esfuerzo por tornar asequi- bles muchos fragmentos del mundo fascinante, infinito, inimaginable, de las matemáticas. PrefaCio Debo confesar que este libro se originó en una serie de columnas sema- nales que, como rector de la Universidad Nacional de Colombia, escribí para el diario El Espectador, en un espacio que gentilmente me ofreció su director, Fidel Cano. Lo que en un comienzo pretendía estar limitado a divulgar los fre- cuentes logros de nuestra institución y a informar sobre sus programas, pronto se extendió a temas más generales sobre la educación superior colombiana, y con el tiempo abarcó también la educación en la región latinoamericana para dar una mirada global al entorno universitario. Con motivo de la celebración del Sesquicentenario de la Universidad Nacional en 2017, decidí incluir en mis artículos semanales aspectos his- tóricos sobre el surgimiento de algunas carreras, facultades y sedes de la Universidad, además de destacar el papel que jugaron algunos profesores y directivos sobresalientes para que la Institución lograra, a lo largo de sus 150 años de vida, la excelencia académica que indudablemente la caracteriza. Todos esos escritos siempre estuvieron combinados con apuntes mate- máticos que me resultaba inevitable presentar y que, con el tiempo, le dieron un carácter especial a esas publicaciones regulares; como matemático y profesor de matemáticas y directivo no pude evitar abordar también otros temas relacionados con las matemáticas y con su historia, su ense- ñanza y su utilidad, temas que alterné con los demás artículos, exaltando la belleza de las matemáticas y contando sobre la vida y los aportes de grandes matemáticos. Al dejar la Rectoría de la Universidad Nacional algunos colegas me ani- maron a continuar con mis escritos semanales. Atendiendo esta sugeren- cia creé, también en el diario El Espectador, el blog titulado “Ecuaciones de opinión” que, como su nombre lo indica, pretende ser un espacio de opi- nión, pero haciendo énfasis en que las matemáticas envuelven la palabra “ecuación”, que significa igualdad; más explícitamente diría que en este xviii Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos contexto se trata de buscar el equilibrio necesario entre una expresión de la izquierda y otra de la derecha, tal como se hace al escribir una ecuación. Durante algunos meses también fui invitado a escribir como columnista en la sección de opinión de la página web de rCn, donde se publicaron algu- nos artículos de divulgación matemática exclusivamente. Para la selección y revisión de la mayoría de los artículos incluidos en este libro conté con la invaluable colaboración de mi colega, la profesora Catalina Ramírez, física de profesión, quien con su crítica ácida, sincera y eficaz, con- tribuyó a la corrección y precisión que requerían algunos de los textos. Mi colega, el profesor Fernando Zalamea, uno de los pocos matemá- ticos universales que conozco y ante todo un culto pensador ejemplar, ha tenido la gentileza de escribir el prólogo y me siento halagado por ello. El libro, que contiene 121 artículos seleccionados, está organizado en cinco capítulos que han sido sugeridos por el editor Gustavo Silva, a quien agradezco su interés y empuje para llevar a cabo esta publicación. Liliana, que también es matemática, mi compañera inseparable y pri- mera lectora y crítica de mis escritos, ha aportado valiosas sugerencias y me ha propuesto temas de su entero dominio, especialmente del área de la probabilidad, que han enriquecido el contenido del libro. IntroduCCión Hay un viejo cuento al que acudo algunas veces para aclarar lo que significa ser preciso. Se refiere a tres amigos que viajan juntos en un tren, uno de ellos es abogado, el otro es ingeniero y el tercero es matemático. Cuando el tren avanza por la verde campiña francesa, a través de la ventana el abogado divisa una vaca y exclama señalándola: “no sabía que las vacas en Francia son negras”. Inmediatamente su amigo ingeniero le corrige: “eso que aca- bas de decir no es correcto, solo puedes afirmar que en Francia hay una vaca negra”. El matemático se queda pensando un momento y dice: “ambos están equivocados, solo podemos asegurar que en Francia existe una vaca que tiene al menos un lado negro”. Una de las mayores fortalezas de las matemáticas es justamente su precisión, combinada con la brevedad. Nuestros comunicadores y periodis- tas, por ejemplo, se expresan frecuentemente de forma muy segura, pero poco precisa. Conceptos tales como incremento, aumento o crecimiento, para citar solo algunos, son asombrosamente desconocidos y, lo que es peor, sumamente mal entendidos y transmitidos, pero además es aterrador como, sin sonrojoalguno, se presenten cifras y tendencias que son absur- damente sustentadas, eso sí con una seguridad que envidiaría cualquier estudiante de matemáticas o estadística. Las traumáticas experiencias escolares de muchísimas personas les han creado una fuerte indisposición y rechazo hacia las matemáticas. Para algu- nas es incluso motivo de orgullo contar cómo las han eludido siempre. Tam- bién es frecuente el desconocimiento sobre su utilidad e importancia en otras áreas, lo que produce una notoria falta de interés en ellas. He descubierto, sin embargo, que con los artículos divulgativos de matemáticas algunos lectores se han “reconciliado” y hasta experimentan gusto por ellas, además de iden- tificar habilidades que no imaginaban tener y encontrar usos cotidianos que pasan desapercibidos, pero que evidencian cómo cualquier persona domina una buena dosis de matemáticas sin ser consciente de ello. Eso me llena de xx Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos satisfacción y me ha animado a compartir también curiosidades, acertijos, his- torias, aplicaciones y reflexiones. Quienes sientan una especial atracción por los números, los algorit- mos, las aplicaciones de las matemáticas, la computación, las historias detrás de grandes descubrimientos matemáticos, las historias de vida de los grandes matemáticos, la magia de las ecuaciones y en general por las genialidades y secretos que esconden las matemáticas, encontrarán material satisfactorio suficiente, compartido con el valor adicional que le ha aportado la actitud docente para volver cada texto fácilmente com- prensible por un amplio público no especializado, que sin necesidad de interesarse por los detalles técnicos de una demostración, sí puede dis- frutar y maravillarse con la inesperada solución de un problema que pare- cía difícil, pero que se resuelve fácilmente. Las reflexiones que se presentan sobre todos los temas tienen un sen- tido crítico derivado de las reglas y los métodos de las matemáticas, que finalmente tienen una influencia especial en la manera de pensar y de escribir, independientemente del tema, sin perder el sentido del humor, lo que no quita trascendencia ni alcance. Esta obra presenta justamente una recopilación de artículos que con- centra ese interés y esas características; textos que aunque escribí sin pensar en que después se agruparían para hacer un libro, son fruto del trabajo continuo que se materializa ahora en esta obra de la colección Apuntes Maestros, de la que me siento muy honrado de formar parte como autor. En la escogencia y revisión de las versiones iniciales de los escritos que se incluyen en este libro se ha impuesto un criterio que me parece importante resaltar: aunque se trata de artículos semanales, escritos entre 2015 y 2020, y que en algunos casos aparecieron para destacar una fecha, una noticia, un acontecimiento o un anuncio del momento, todos son textos atemporales, que se pueden leer en cualquier época futura, sin perder la vigencia que pudo haber tenido en la fecha de publicación de su primera versión, tal como ocurre en las matemáticas con los teoremas. Las lecturas se pueden elegir sin seguir el orden en que aparecen, según los intereses personales del lector; algunos artículos pueden ayudar a los docentes de matemáticas a despertar en sus estudiantes una mayor curio- sidad por el origen, desarrollo o tratamiento de temas que frecuentemente aparecen en los textos guía de los cursos regulares sin contexto alguno. xxiIntroducción Sin ser exhaustivo, también he querido rescatar algunos personajes que han sido esenciales en la historia de la ciencia y que pueden ser ejemplos inspiradores para muchos lectores. Espero que esta obra contribuya a despertar el interés por las matemá- ticas, que los artículos que se presentan incentiven su cultivo y estimulen la precisión al expresarnos, pero que también alimente el espíritu reflexivo de los lectores sobre los temas abordados en cada artículo, y a partir de allí se refuerce en ellos una visión matemática y equilibrada del mundo. Concluyo con una cita del gran matemático británico Godfrey Harold Hardy (1877-1947), que sintetiza en forma extraordinaria mi propia con- dición actual: Escribo sobre matemáticas porque al igual que cualquier otro mate- mático que ha cumplido los sesenta años, ya no poseo la frescura de mente, la energía o la paciencia para realizar de forma eficiente mi propio trabajo. 1. HISTORIA, LIBROS Y MATEMÁTICA 1.1. Las matemátiCas y el honor del espíritu humano* El prolífico matemático alemán Carl Gustav Jakob Jacobi (1804-1851) decía que las matemáticas existen “por el honor del espíritu humano”, y hay quienes afirman que ese es su principal propósito. En efecto, en algu- nas áreas de la matemática se puede tener este sentimiento. La frase de Jacobi puede ser una buena respuesta cuando estamos intentando solu- cionar un problema y nos preguntan: “bueno… ¿y eso para qué sirve?”. Sobre esto siempre ha existido un gran debate, no restringido exclusiva- mente a las matemáticas, sino también a otras áreas del conocimiento. Creo que en la formación profesional todo el conocimiento es impor- tante, así como la matemática pura, la aplicada, la abstracta y la que parece inútil. Estoy convencido de que los estudios no se deben orientar únicamente hacia el aprendizaje de lo que se va a aplicar o a utilizar. La mayor riqueza está en la formación integral, amplia y sólida. Esa es la única manera de garantizar que los profesionales que estamos formando puedan responder las preguntas que aún no se han formulado. Pero los profesores tenemos una enorme responsabilidad en eso, y como consecuencia nues- tros retos deben ser renovados y permanentes. Una de nuestras mayores satisfacciones como profesores es despertar en los estudiantes el gusto por lo que enseñamos, poder encantarlos con un tema y comprobar que experimentan placer de aprenderlo, estudiarlo y exponerlo; o poder descubrir su entusiasmo por investigarlo y profun- dizarlo de manera autónoma. Pero volviendo a la pregunta de marras: “¿y eso para qué sirve?”, quiero justamente recomendarles una lectura que con seguridad los atrapará y van a disfrutar muchísimo. Se trata de una obra literaria que describe en * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 16 de junio de 2017 en el diario El Espectador: https://www.elespectador.com/opinion/las-matematicas-y-el-honor-del-espiritu- humano-columna-698757/ https://www.elespectador.com/opinion/las-matematicas-y-el-honor-del-espiritu-humano-columna-698757/ https://www.elespectador.com/opinion/las-matematicas-y-el-honor-del-espiritu-humano-columna-698757/ 4 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos forma magistral el trabajo de un matemático que trata de resolver un pro- blema que aparentemente no tiene utilidad; es la novela El tío Petros y la conjetura de Goldbach, del autor griego Apostolos Doxiadis. Recomiendo esta lectura precisamente porque en ella se puede iden- tificar y comprender ese sentimiento de impotencia frente al reto de solu- cionar un problema, ese que muchos estudiantes experimentan al escribir algún capítulo de su disertación, el mismo que en algunos casos impulsa a abandonar el desarrollo de una tesis de doctorado, o que incluso con- duce a dejar los estudios a punto de terminar. Y las cosas pueden parecer aún más dramáticas cuando sabemos de antemano que resolver el pro- blema que nos desvela, posiblemente, no va a tener utilidad alguna. La conjetura de Goldbach sirve entonces de ejemplo para describir esa situación en la maravillosa historia del tío Petros, que gira en torno al reto de resolver el problema que propuso Goldbach. Es un típico problema de la teoría de números, formulada en 1742 por el matemático prusiano Christian Goldbach —nacido en Königsberg (hoy parte de Rusia)— y que hasta hoy permanece como conjetura pues no ha podido ser demostrada ni refutada. Sin embargo,la conjetura de Goldbach es una afirmación muy fácil de comprender, y ese puede ser parte del encanto de este reto que cautiva y que envuelve una fascinación especial. Es por lo tanto un pro- blema abierto que ha frustrado a todos los matemáticos del mundo que han intentado resolverlo en los últimos 275 años. La conjetura de Goldbach tiene que ver con una sorprendente relación entre números pares y números primos. Para los lectores que no lo conoz- can o lo hayan olvidado, recordemos que un número primo es un número natural mayor que 1, que solo es divisible por él mismo y por el número 1. Euclides demostró que hay infinitos números primos: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29,... La conjetura de Goldbach se puede expresar de la siguiente manera: Todo número par mayor que 2 puede escribirse como suma de dos números primos. Así, por ejemplo: 4 2 2, 8 5 3, 38 31 7 19 19. Como los profesores de matemáticas acostumbramos a dejar tareas que refuercen lo expuesto, aprovecho para invitarlos a resolver entonces este bonito y sencillo problema, y así verificar la conjetura en un caso 5Historia, libros y matemática particular: “encontrar una pareja de números primos cuya suma sea el número 1.000”. La solución de este ejercicio, como puede usted imaginar, aparen- temente no sirve para nada distinto a tener la satisfacción personal de haberla encontrado, lo que nos regresa a reflexionar sobre la afirmación de Jacobi con la que inicié este apartado. Esto, sin embargo, no necesa- riamente es así, ya que seguramente usted ha desarrollado un procedi- miento —que podría generalizarse— para encontrar la pareja buscada y por lo tanto es probable que usted haya acabado de descubrir un algo- ritmo que se podría implementar usando un lenguaje de programación con la aritmética de máquina que se utiliza en un computador. Ningún esfuerzo por resolver un problema de matemáticas será en vano y la utilidad de los más abstractos conceptos y desarrollos es impredecible. Existen ejemplos de teorías que han encontrado aplicaciones insospecha- das siglos después de su formulación. De hecho, muchos de los actuales proyectos y frutos de la investigación científica se han inspirado en resulta- dos de trabajos que ni siquiera sus autores llegaron a imaginar. En el estudio de las matemáticas se encuentra una cadena de retos, y cada reto es una sana entretención con una dosis de esfuerzo y diversión que algunas veces nos dará frustración, y otras satisfacción. Pero hay que entretenerse. Porque, como decía un colega: “Limitarse a ver cómo otros resuelven los problemas para aprender matemáticas es como pretender desarrollar los músculos viendo hacer gimnasia”. 1.2. Las matemátiCas: ¿las inventamos o las desCuBrimos?* Existe una antigua discusión sobre el origen de las matemáticas. Hay quienes defienden la tesis según la cual las matemáticas son solo una invención más de la humanidad, mientras otros sostienen que se trata de un descubrimiento (aún inconcluso) de la humanidad. Galileo Galilei (1564-1642) no evadió esta discusión, y aunque no respondió directa- mente si las matemáticas las descubrimos o las inventamos, dejó como respuesta la célebre cita: Las matemáticas son el lenguaje con el cual Dios ha escrito el universo. Si aceptamos esta convicción de Galileo, todos diríamos entonces que Dios tampoco las inventó. Los ateos estarían de acuerdo porque no existe Dios (se cumple vacíamente) y los creyentes porque están de acuerdo con Galileo, con lo cual Dios no las inventó, pero en cambio sí las ha usado para ponernos en la tarea de descubrirlas. Las matemáticas están presentes y seguirán presentes, bien sean invención o descubrimiento, y habrá nuevos inventos para quienes las consideren un invento, y nuevos descubrimientos para quienes las consideran descubrimiento, ya que son dinámicas y cada día nos asombran con sus axiomas, reglas, métodos y aplicaciones que parecen permear todo lo que nos rodea, como un lenguaje de comunicación universal, tal como las concibió Galileo. Las matemáticas están en casi todo nuestro mundo moderno, se escon- den o aparecen para influir en computadores y teléfonos celulares, en las redes de comunicación, en los algoritmos de las cadenas de servicios y de * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 15 de mayo de 2020 en el blog “Ecua- ciones de opinión” del diario El Espectador: https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuacio- nes-de-opinion/las-matematicas-las-inventamos-las-descubrimos https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/las-matematicas-las-inventamos-las-descubrimos https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/las-matematicas-las-inventamos-las-descubrimos 7Historia, libros y matemática seguridad bancaria y hasta en la comprensión de la propagación de una epidemia como la que estamos viviendo. No podríamos imaginar un mundo sin matemáticas y sin números; aunque estos son objetos intangibles, son indestructibles; no son una moda, forman parte de las mayores riquezas de la humanidad, y están a disposición del que los necesite. Podrían ser semejantes a unos fósiles vivientes que no envejecen con el paso de los siglos. En la discusión entre quienes creen que las matemáticas fueron des- cubiertas y quienes afirman que son inventadas hay argumentos muy convincentes y persuasivos de cada lado. Yo me inclino más por la opinión de que hay de las dos cosas: el número π , por ejemplo, es un objeto mate- mático que nadie se inventó; fue descubierto al observar que tomando cualquier círculo y dividiendo lo que mide su circunferencia entre lo que mide su diámetro se obtiene siempre la misma cantidad: una constante que no es entera, un poco mayor que 3, pero que no se puede expresar como una fracción de enteros, como se demostró luego. El invento fue llamar π a esa constante y representarla con esa letra griega que se había inventado antes. También se puede dar un proceso distinto: podemos inventar una teo- ría nueva o un nuevo objeto, que adquiere el rango de concepto matemá- tico porque satisface todos los requisitos que exige el engranaje lógico, operacional y axiomático de las matemáticas; puede estar totalmente alejado del mundo real y sobrevivir solo en la mente de los matemáticos por muchos años, como sucedió con la teoría de grupos —una robusta área del álgebra abstracta—, la teoría de grafos o el concepto de frac- tal, por ejemplo. Pero aparece de repente una aplicación que ni siquiera el inventor pudo imaginar que existiría; en tal caso, ese viejo invento se confunde con un descubrimiento asombroso que se adelantó a su tiempo en el mundo real y que alguna mente brillante y prodigiosa fue capaz de formular antes de pensar en su aplicación futura. Pero aun suponiendo que los inventos no tuvieran aplicación alguna, eso no les quita validez, y sobre todo belleza. También es común denominar “invento” a las matemáticas que no se les ve aplicación inmediata. Se cree que todo lo que no sea descubri- miento o no tenga aplicación es inútil, algo ideado para unos pocos que quieren entretenerse de esa manera de forma exclusiva, mientras alguien más encuentra su uso o establece que se trata de una invención incom- prensible, diseñada para un limitado grupo de matemáticos que quieren así impedir el entendimiento y torturar a quien desee comprenderlo. 8 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Si hay vida inteligente en otra galaxia, seguramente allí también ten- drán que usar números, posiblemente con una base diferente a la decimal, y es probable que su forma de hacer aritmética sea aún ineficiente como lo sería la nuestra si aún usáramos los números romanos (sin el cero) para multiplicar, por ejemplo: Cxiv por xxiii. Y tal vez en ese mundo externo hayan combinado su intuición geométrica con precisión aritmética para crear algo como el álgebra, y según sus leyes físicas (¿observando la caída deuna fruta?) hayan formulado sus propias leyes “universales” y descu- bierto o inventado también un cálculo como el diferencial. Invención o descubrimiento, las matemáticas no se pueden evitar, están en todas partes, y si usted ha peleado con ellas, es mejor que se reconcilie cuanto antes y descubra su lado más divertido. 1.3. ÁlgeBra y étiCa* Figura 1. Abu Abdallah Muḥammad ibn Mūsā al-Jwārizmī. Después de compartir en Twitter una reflexión sobre la importancia de la ética en el ser humano, he percibido un gran interés de los lectores por conocer el origen de tal reflexión, y curiosidad por saber sobre su autor, un antiguo e importante matemático persa. Pero lo que pocos saben es que este personaje se volvió familiar para la mayoría de nosotros los iberoamericanos, pues su rostro forma parte de la biblioteca de la casa, y lo reconocemos inmediatamente porque desde niños lo hemos visto muchas veces, como en el álbum de la familia, y aunque a algunos no les traiga buenos recuerdos, para todos es parte de nuestra historia escolar. * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 14 de julio de 2017 en el diario El Espectador: https://www.elespectador.com/opinion/algebra-y-etica-columna-703284/ https://www.elespectador.com/opinion/algebra-y-etica-columna-703284/ 10 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Se trata del personaje de la portada del famoso texto que conocemos como el Álgebra de Baldor, ese libro que, como las aceitunas, a los jóvenes les encanta o lo aborrecen. El mismo que algunos de nosotros, muchos años después de la secundaria y la universidad, bajamos del estante de nuestra biblioteca y lo curioseamos con agrado y cariño recordando pasajes lejanos y divertidos de nuestra vida de estudiantes escolares, y que otros, al obser- var con recelo su portada, esbozan una sonrisa por la satisfacción que les produce la seguridad de saber que nunca más tendrán que consultarlo. El mismo que en muchos casos nos señaló la disciplina que debíamos cultivar o la que definitivamente no debíamos intentar estudiar. El Álgebra de Baldor se publicó en 1941. Su autor es el profesor cubano Aurelio Baldor, fallecido en 1978. Desde su lanzamiento se convirtió en el texto más consultado en las escuelas y los colegios de Latinoamérica. Contiene cerca de 6.000 ejercicios en total, suficientes para reforzar en los estudiantes los conceptos primarios del álgebra elemental, y en su portada aparece el hombre del turbante que todos reconocemos. El nombre exacto del matemático persa que aparece en la portada del texto de Baldor es Abu Abdallah Muḥammad ibn Mūsā al-Jwārizmī, quien vivió entre los años 780 y 850 y desarrolló su obra especialmente en la Casa de la Sabiduría de Bagdad3, ciudad donde habitó la mayor parte de su vida. Al-Jwārizmīs es el autor de la primera obra sobre la solución sistemá- tica de ecuaciones lineales y cuadráticas. Es considerado —junto a Dio- fanto— como el padre del álgebra, palabra que procede de al-jabr, una de las dos operaciones que él utilizó para resolver ecuaciones cuadrá- ticas, que consisten en eliminar cantidades negativas de una ecuación, sumando la misma cantidad a cada lado. Estos famosos trabajos se presentaron en un libro traducido al latín que introdujo en Europa el sistema numérico decimal. El autor quiso que su obra le sirviera a la gente para hacer cálculos relacionados con el dinero, las herencias de tierras, el comercio, los pleitos, y hasta con la construcción de acequias. Por la forma metodológica en la que Al-Jwārizmī explicaba cómo abordar problemas difíciles de las matemáticas para desglosarlos en par- tes sencillas de resolver, se le reconoce también la introducción del tér- mino “algoritmo”, tan usado hoy en todas las áreas. 3 Hay una hermosa (el adjetivo va a gusto del lector) leyenda que asegura que cuando los mon- goles destruyeron la Casa de la Sabiduría de Bagdad, en el año de 1258, las aguas del río Tigris se volvieron negras por la tinta de los libros lanzados a sus aguas. 11Historia, libros y matemática Pero recientemente el exitoso publicista norteamericano Jürgen Klaric, experto en mercadeo, ha puesto en las redes sociales la reflexión de este matemático sobre la ética —a la que me refería al comienzo—, descubriendo así una faceta más de este personaje. Klaric comparte el siguiente pasaje: Le preguntaron al gran matemático Al-Jwārizmī sobre el valor del ser humano, y este respondió: Si tiene ética, entonces su valor es 1. Si además es inteligente, agréguele un cero y su valor será 10. Si también es rico, súmele otro 0 y será 100. Si por sobre todo es además una bella persona, agréguele otro 0 y su valor será 1000. Pero si pierde el 1, que corresponde a la ética, perderá todo su valor, pues solamente le quedarán los ceros. Sin duda una gran reflexión que muestra la admirable capacidad de Al-Jwārizmī para abordar con fórmulas simples temas profundos, no solo de matemáticas. Una reflexión con un especial y exquisito toque matemático, com- prensible para todos y absolutamente claro. Un mensaje sin ambigüe- dades que invita a pensar en los verdaderos valores del ser humano. Su reflexión, como sus desarrollos en álgebra, no tiene fecha de expiración, por eso está vigente después de más de 1200 años. En Colombia nos está faltando tanto formación en matemáticas como ética; las primeras hay que aprenderlas, cultivarlas y aplicarlas correc- tamente; la ética, en cambio, no se aprenderá en los libros ni en las cla- ses, porque se trata de un valor especial del ser humano. ¿Se hereda? ¿Es genético? ¿Es un don negado a muchos? ¿Se adquiere? ¿Se desaprende? No lo sé, pero estoy seguro de que, como en las matemáticas, un mal ejemplo de la ética se puede convertir en un buen contraejemplo. Ojalá en Colombia desaparezcan las personas “nulas” a las que hace referencia Al-Jwārizmī, es decir las que están compuestas de uno, dos o tres ceros solamente, porque sin ética, la inteligencia, la riqueza o la belleza pierden todo valor. 1.4. El Arithmeum: un museo para la aritmétiCa* La fascinación por las matemáticas y el reto de desarrollar instrumentos para realizar cálculos aritméticos han acompañado —en todas las épo- cas— un interés indiscutible en las diferentes culturas. La escritura y los sistemas numéricos usados en India, Persia, Grecia, Roma, China o en la América precolombina tuvieron diferencias, pero todos incluían los números 1 y 2, y a partir de allí al menos otro número para indi- car muchos (más de dos). La ausencia del cero, apenas introducido en India en el siglo vi, y la dificultad en el manejo de los decimales, fueron caracterís- ticas comunes en todos los antiguos sistemas numéricos. Tanto la numeración romana como las reglas para las operaciones aritméticas y la denominación de cantidades decimales, por ejemplo, eran tareas engorrosas debido a la notación misma, y en todas partes se volvió entonces una necesidad introducir modificaciones en la escritura e inventar tablas de cálculo y ábacos que facilitaran los cómputos necesa- rios. Más adelante la invención de máquinas para calcular fue tan impor- tante como la imprenta inventada por Johannes Gutenberg para superar la escritura y transcripción manual de los textos. El computador es demasiado joven aún, pero su invención y su desa- rrollo estuvieron impulsados por el reto del cálculo numérico. Las ideas de Alan Turing, materializadas hoy en día gracias al significativo avance de la electrónica, es el punto final (temporal) de la historia detrás de los logros de la humanidad para facilitar la aritmética que usamos todos los días. Toda esa historia de tablas, ábacos y máquinas hasta llegar al compu- tador es la que recoge el Arithmeum, un museo interactivo fantástico que desde la década de 1970 ha venido siendo fortalecido y ampliado por el Instituto de Investigación de Matemática Discreta (Forschungsinstitut für * Una versión de este artículo sepublicó originalmente el 25 de mayo de 2019 en rCn Radio: https://www.rcnradio.com/opinion/el-arithmeum-un-museo-para-la-aritmetica https://www.rcnradio.com/opinion/el-arithmeum-un-museo-para-la-aritmetica 13Historia, libros y matemática Diskrete Mathematik) de la Universidad de Bonn en Alemania. Un museo de esos a los que uno puede ir tantas veces como sea posible y siempre le queda faltando tiempo para disfrutarlo un poco más. Se trata de un lugar recomendable para quienes se interesen en pro- fundizar en la historia de las matemáticas, del cálculo numérico y de los algoritmos desarrollados para implementarlos en las máquinas que la inteligencia humana ha sido capaz de inventar. El Arithmeum es la exposición más completa que conozco de todo tipo de inventos para calcular. Allí se pueden apreciar los antiguos ins- trumentos de los griegos, los romanos, los babilonios y los egipcios, pero también de los mayas, los indios o los chinos, con la explicación de cómo funcionaban. Por supuesto que el recorrido por sus amplias salas, que ocupan cua- tro pisos de un edificio lleno de luz, requiere de muchas horas si quere- mos comprender al menos una pequeña parte sobre el funcionamiento de estas herramientas. Una característica importante que se debe destacar del lugar es que la mayoría de las máquinas no solo están expuestas, sino disponibles para que las podamos usar. En algunos casos se han construido réplicas per- fectas que están junto a la original para que podamos experimentar y poner a prueba nuestra habilidad para calcular mecánicamente con estas herramientas. La verdad es que como matemático no puedo dejar de maravillarme de la genialidad de algunos inventores; por ejemplo la famosa “pascalina” —la primera calculadora mecánica de la historia, a base de ruedas, piñones y engranajes, diseñada por el matemático y filósofo francés Blaise Pascal— expuesta en el Arithmeum es una de esas creaciones ante las que siento una admiración profunda. Es un objeto que bien puede entretenernos medio día al menos tratando de entender su funcionamiento o descubriendo sus principios algorítmicos. Se sabe que el origen de este instrumento fue una tarea que desde niño atrajo a Pascal para ayudarle a su padre, quien tra- bajaba en la oficina de recaudación tributaria de Normandía. A la edad de 20 años Pascal ya había inventado una máquina que podía realizar sumas y restas de números de hasta 8 cifras; murió en 1662, antes de cumplir 40 años de edad, y su corta vida no fue impedimento para que nos legara grandes aportes en distintas áreas. Pero a mi juicio la joya de la exposición del Arithmeum es la máquina que diseñó el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz en 1670: 14 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos la primera calculadora mecánica con la que también se puede multipli- car y dividir. Este bello juguete está disponible para que podamos entre- tenernos todo el tiempo que se requiera usando sus ruedas dentadas y manivelas, que dan las operaciones deseadas según el sentido en que las giremos. Y destaco esta calculadora mecánica de Leibniz como la joya más preciada porque esta máquina perfeccionó la pascalina y fue el punto de inflexión en el cálculo numérico mecánico como referencia para la invención de las que le siguieron. La admiración que me inspiran estos inventos y sus autores se debe también a la increíble capacidad que se puede reconocer en personas como Leibniz, que no solo podían dominar las matemáticas puras y desa- rrollar eficientes algoritmos de cómputo, sino además idear una máquina, una pieza maestra de la ingeniería y luego encontrar un hábil joyero que interpretara sus proyectos y materializara con molduras perfectas el engranaje de todas las piezas metálicas que debían encajar para llevar a cabo las operaciones, representadas con giros en una y otra dirección. Seguramente algunos de ustedes conocieron —antes de la llegada del computador— las máquinas registradoras y sumadoras que se usaban tanto en tiendas y almacenes como en las oficinas —puestas al lado de las máqui- nas de escribir— y que después fueron reemplazadas por las sumadoras eléctricas que imprimían las tirillas de papel con las cuentas que realizaban. Pues en el Arithmeum también hay una extensa muestra de esas piezas, de diferente origen. Prototipos, modelos originales de calculadoras mecánicas y máquinas eléctricas se pueden admirar (y probar) en el Arithmeum. Si alguna vez usted, apreciado lector, tiene oportunidad de visitar Bonn, reserve un día más porque este museo seguramente lo atrapará. 1.5. ¿Qué es la Cuadratura del CírCulo?* Entre nuestros comunicadores se ha vuelto costumbre hablar de “cre- cimiento exponencial” para indicar que hubo un aumento mayor que el esperado; a veces comparan solo un par de datos y ya lo concluyen, sin preocuparse siquiera por saber qué significa “crecimiento exponencial” y sin ser conscientes del error, que de tanto repetirse ha terminado por incorporarse al lenguaje cotidiano. De manera similar, aunque menos común y usada no tan erróneamente, con frecuencia se oye hablar de la “cuadratura del círculo” para indicar que algo no se puede lograr; la Real Academia Española (rae) ha incorporado en el Diccionario este uso frecuente con el siguiente significado: f. coloq. U. para indicar la imposibilidad de algo. Pero veamos cuál es el origen de la expresión y su verdadero signifi- cado en matemáticas. Desde los griegos se planteó el reto de resolver el problema de cua- drar un círculo, es decir de encontrar un cuadrado que tenga la misma área de un círculo dado, pero utilizando únicamente una regla y un com- pás y respetando las normas de construcción de la geometría euclidiana con estos instrumentos. Con el tiempo se borró la segunda parte del problema que decía: “[…] con regla y compás”, y se acortó el enunciado que se popularizó como “el reto de la cuadratura del círculo”, mal entendido como la tarea imposible de encontrar un cuadrado que tenga la misma área de un círculo dado, lo cual, así no más, no solo sí es posible, sino que además no tiene gracia, pues no tiene mayor dificultad. Recordemos que cuando los griegos se referían a una regla, esta no era la que comúnmente conocemos. La regla de los griegos se considera libre de * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 6 de julio de 2019 en rCn Radio: https://www.rcnradio.com/opinion/que-es-la-cuadratura-del-circulo https://www.rcnradio.com/opinion/que-es-la-cuadratura-del-circulo 16 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos escalas o marcas, es decir que no sirve para medir en unidades de longitud, por ejemplo, y tampoco tiene dos bordes, de manera que con ella no pode- mos dibujar dos paralelas directamente; además su longitud es infinita. Así que una regla solo nos sirve para unir dos puntos ya construidos a través de un segmento, o para prolongar un segmento de recta ya trazado. El compás de los griegos también es muy particular: solo sirve para trazar circunferencias o arcos de circunferencias cuyo centro sea un punto dado y cuyo radio sea el segmento entre el centro y otro punto ya construido. El compás se cierra cuando hemos hecho el trazo, es decir que después de usado olvida la distancia que tenía entre sus puntas: “no tiene memoria”. Pero, contrario a lo que uno podría creer sobre estas condiciones res- trictivas para la regla y el compás, con estos dos instrumentos se pueden hacer muchas construcciones. Veamos un bonito ejemplo: ¿cómo trazar una paralela a una recta dada? Para esta construcción nos dan un punto P 0 exterior a la recta por el que deberá pasar la recta paralela que se quiere construir. Con el compás y con una abertura cualquiera se traza un arco con centro en P 0 que corte la recta dada. Ese punto de corte lo llamamos P 1 . Desde este nuevo punto como centro y con una abertura hasta P 0 se traza otro arco que tendrá que pasarentonces por el punto P 0 y también deberá cortar la recta en un punto que llamamos P 2 . Con una abertura del compás igual a la distancia entre los puntos P 2 y P 0 , tomando como centro P 1 se corta el primer arco Figura 2. Compás antiguo. 17Historia, libros y matemática trazado para obtener el punto P 3 . Uniendo los puntos P 0 y P 3 con la regla se consigue la recta paralela buscada. Pero volviendo a la expresión, hay que tener en cuenta que el problema de buscar, sin regla y compás, el cuadrado que tenga la misma área de un círculo dado ha despertado el interés de proponer diferentes métodos de solución con otras herramientas y se pueden encontrar ingeniosas cons- trucciones geométricas que prescinden de la manera más directa y simple. Naturalmente, si un círculo tiene radio R, entonces su área es: A π R2, por lo tanto basta elegir el lado del cuadrado con una longitud igual a la raíz cuadrada de =( )π π multiplicado por R. En efecto: si L � Rπ entonces el área del cuadrado de lado L coincide con el área A del círculo de radio R. El problema de la cuadratura del círculo con regla y compás atrajo a muchos matemáticos durante siglos. Pero en 1882 el matemático alemán Ferdinand von Lindemann demostró que el problema no tiene solución. Lin- demann concluye, como corolario, que es imposible cuadrar un círculo con regla y compás porque el número π es un número trascendente (al igual que su raíz cuadrada), lo cual quiere decir que π no puede ser raíz de ningún poli- nomio (no nulo) con coeficientes enteros; es decir que π no es un número algebraico, y por lo tanto no cumple la condición necesaria para poder llevar a cabo construcciones de puntos con regla y compás. La generalización de la expresión “… eso es como resolver la cuadra- tura del círculo”, incorporada a nuestro lenguaje para indicar la imposi- bilidad de algo, debió empezar entonces a partir de la prueba de 1882 que se convirtió en una muy importante noticia en el mundo matemático. Justamente he escuhado decir que “acabar con la polarización en Colombia es como resolver la cuadratura del círculo”. 1.6. El día Consagrado al número π * El 14 de marzo se celebra el “Día Pi”, y estoy seguro de que la mayoría de los lectores se preguntarán qué es eso. Se trata de una celebración que ha venido tomando cada vez más fuerza en el mundo entero y que nace de la coincidencia que se encuentra entre el mes 3 y el día 14 con el valor de pi, redondeado con dos cifras decimales, ampliamente conocido: π 3,14. Y esa es la fecha, escrita en la forma mm/dd que más se le “aproxima” en el calendario. También es la oportunidad para celebrar el poder de las matemáti- cas, y sobre todo para admirar la existencia de la constante universal más famosa, que aunque no guarda ningún misterio especial, sí despierta mucha curiosidad y fascinación. El número π , bautizado con esa letra griega, es la constante que resulta de dividir la longitud de cualquier circunferencia por su diámetro, que es igual a 3.14159265359… El primero en dar una aproximación razonable de π fue Arquímedes (250 a. C.), quien afirmó que se trataba de una cons- tante universal cuyo valor se encuentra entre los números racionales 223 71 y 22 7 . Sin embargo, el uso generalizado de la letra griega π como símbolo matemático para denotarlo fue introducido y difundido por el matemático galés William Jones, a partir de 1706. Jones afirmaba que su origen en la Antigüedad provenía del nombre griego dado a la “periferia” de una rueda. π no se puede escribir como cociente de dos números enteros, es decir que no es un número decimal periódico. Esta es una característica de todos los números irracionales. El cálculo de algunos billones de sus infinitas cifras decimales se usa frecuentemente para medir la velocidad de cómputo de modernos computadores. * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 17 de marzo de 2017 en el diario El Especta- dor: https://www.elespectador.com/opinion/el-dia-consagrado-al-numero-pi-columna-685079/ https://www.elespectador.com/opinion/el-dia-consagrado-al-numero-pi-columna-685079/ 19Historia, libros y matemática Una de las formas favoritas para poner a prueba la velocidad de cómputo de los computadores es mediante la suma alternada: 4 43 4 5 4 7 4 9 …, que converge a π tan lentamente que se necesita sumar varios millones de términos de la serie para obtener una aproximación del número π con apenas unas pocas de sus primeras cifras decimales. La fascinación por el número π ha llevado a diseñar prendas de vestir, decoración de tortas, elaborar elementos decorativos en metal, madera o plástico, o a dibujar diversas formas y figuras con algunas de sus cifras decimales o con el símbolo matemático que lo identifica, y a emplearlo en infinidad de carátulas de libros, revistas e impresos de diverso tipo. En 2014, durante la celebración del Día de π se divulgó un video con la composición para piano de David McDonald, quien dio a conocer una obra musical compuesta por él en 2011, en la cual la melodía representa las cifras del número π hasta la cifra 122 después de la coma. “Escribí la canción para que me ayude a memorizar el número π , porque para mí es más fácil memo- rizar la música que los números. Oigo la melodía y de ahí calculo los núme- ros”, dijo McDonald. La bella melodía es sorprendente, y para quien quiera escucharla está disponible en YouTube con el título “David McDonald, la musica y el número Pi”. Uno de los más grandes matemáticos del siglo xviii, el suizo Leonhard Euler, quien popularizó el uso de la letra griega π introducida por Jones, demostró la identidad que relaciona los cinco números esenciales en la historia de las matemáticas; estos son: 0, 1, e, π , i. La famosa identidad de Euler: eiπ 1 0 es considerada universal- mente como la ecuación más bella de las matemáticas. Esta identidad, que contiene a π , al número de Euler e ( 2.71828…), a los módulos 0 y 1 de la suma y el producto, y al número complejo i � 1( )� , es definiti- vamente el más hermoso verso de la poesía matemática. La Biblia tampoco es ajena al número π ; en efecto, en 1 Reyes 7:23 se afirma que Hiram hizo una vasija para el rey Salomón, con especificaciones muy precisas, como se puede leer: “Hizo asimismo un mar de fundición, de diez codos de un lado al otro, perfectamente redondo: su altura era de cinco codos, y ceñíalo alrededor un cordón de treinta codos”. Un simple análisis de esta frase evidencia que la circunferencia medía 30 codos y el diáme- tro 10, es decir que en la Biblia π fue erróneamente aproximado a 3; sin embargo la duda sobre el error bíblico se despeja si se acepta que la vasija https://www.youtube.com/watch?v=CTCqCHRrekQ 20 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos tenía un espesor de aproximadamente un séptimo de codo y que la circun- ferencia de la vasija fue medida desde las paredes internas de ella, mientras que el diámetro, en cambio, se midió desde la parte externa de las paredes (la periferia). El número π tampoco escapa al humor, las bromas, las anécdotas, los chistes y las caricaturas. Cuando yo era estudiante, en un muro del edifi- cio de Matemáticas de la Ciudad Universitaria había un grafiti genial que decía: “soy irracional ¿y qué? Atentamente, π ”. Y finalmente les comparto un chiste con π para contarle a un niño al que le acaban de explicar que el número π es una constante mayor que 3 y menor que 4: “¿Sabes cuáles son los animales que tienen entre tres y cuatro ojos?” (Respuesta: Pues los “Piojos”). ¡Feliz Día π ! 1.7. El juego de azar que originó el CálCulo de proBaBilidades* En los pronósticos del clima nos han acostumbrado a escuchar la palabra “probabilidad”, y entendemos perfectamente cuando los meteorólogos nos informan con porcentajes sobre la posibilidad de lluvias, aunque muchas veces no acierten; también nos pasa con los economistas, aquie- nes con frecuencia oímos hablar sobre las expectativas económicas y les comprendemos perfectamente con los datos que involucran la probabili- dad, aunque también se equivoquen. Cuando se trata de apuestas sobre la victoria de un equipo de fútbol es inevitable usar las probabilidades, casi siempre basadas en estadísticas históricas. Aunque aparentemente el origen de la teoría de la probabilidad es muy reciente, según la axiomatización que hizo el matemático ruso Andréi Kol- mogórov en 1933, el estudio de la probabilidad comenzó mucho antes, gracias al interés en los juegos de azar. Se considera que el comienzo del cálculo de probabilidades fue la correspondencia entre los matemáticos franceses Pierre de Fermat y Blaise Pascal en torno al “problema del Caba- llero de Méré”, en el siglo xvii. Antoine Gombaud, Caballero de Méré (1607-1684), fue un escritor y pen- sador francés, matemático aficionado, pero especialmente un experto juga- dor. Su interés y atracción por los juegos de azar le valieron para que hoy se le reconozca un lugar en los orígenes del estudio de la teoría de la probabili- dad, al plantear dos problemas muy famosos. Sobre uno de ellos, el conocido como “problema de la partida interrumpida”, escribí en el apartado 4.134. El segundo problema —que les voy a presentar— fue consultado por el Caballero de Méré al destacado matemático Blaise Pascal hacia 1650. * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 13 de agosto de 2020 en el blog “Ecuaciones de opinión” del diario El Espectador: https://blogs.elespectador.com/actualidad/ ecuaciones-de-opinion/juego-azar-origino-calculo-probabilidades 4 Ver 4.13. “El problema del reparto de una apuesta”, o https://blogs.elespectador.com/actuali- dad/ ecuaciones-de-opinion/problema-del-reparto-una-apuesta https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/juego-azar-origino-calculo-probabilidades https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/juego-azar-origino-calculo-probabilidades https://blogs.elespectador.com/actualidad/ https://blogs.elespectador.com/actualidad/ 22 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos La pregunta fue la siguiente: ¿Por qué si lanzo un dado 4 veces y apuesto a que en alguno de los lanzamientos salga un 6 tengo más posibilidades de ganar que cuando lanzo dos dados 24 veces y apuesto a que en algún lanzamiento salga un doble 6? ¿Acierto o estoy equivocado? El Caballero de Méré, como gran jugador que era, había observado que la primera apuesta era ligeramente favorable, pero razonaba diciendo que cual- quiera de las dos apuestas debía ser igualmente ventajosa por las siguientes razones: la probabilidad de sacar un 6 con un dado en un lanzamiento es 1/6, por lo tanto la probabilidad de sacar un doble 6 con dos dados, es decir un 6 en ambos dados, en un mismo lanzamiento, es igual a multiplicar por 1/6 la probabilidad de sacar un 6 con un dado en un lanzamiento; es decir: (1/6)(1/6) 1/36. Así que al ser la relación de 4 a 6 la misma que de 24 a 36, las dos apuestas debían coincidir en su probabilidad de ganar. Como siempre, cuando se conoce la solución de un problema parece fácil, y en efecto este problema hoy en día parece muy sencillo. La solución es la siguiente: la probabilidad de que al lanzar un dado no salga un 6 es 5/6 porque hay 5 valores que no son 6, entre 6 valores posi- bles. Como se lanza 4 veces el dado y los lanzamientos son independientes, entonces la probabilidad de que no salga un 6 en esos 4 lanzamientos es: (5/6) · (5/6) · (5/6) · (5/6) ≈ 0.48225. Ahora bien, la probabilidad de que salga al menos un 6 es entonces el resultado de restar a 1 ese valor, es decir: 1 0.48225 0.51775. Por lo tanto, con probabilidad mayor que 1/2, el Caballero de Méré ganaba la apuesta en el primer juego. En seguida examinaremos el segundo juego. Como se procedió antes, calculamos la probabilidad de que no salga el doble 6 y luego restamos ese valor a 1. Como el doble 6 es uno de los 36 casos posibles al lanzar los dos dados, entonces la probabilidad de que no salga el doble 6 en un lanzamiento es 35/36 porque hay 35 valo- res que no son el doble 6, de los 36 posibles. Como los dados se lanzan 24 veces y los lanzamientos son independientes, entonces la probabili- dad de que no salga el doble 6 en 24 lanzamientos será: (35/36)24 ≈ 0.50860. 23Historia, libros y matemática La probabilidad de sacar al menos un doble 6 en los 24 lanzamientos será: 1 0.50860 ≈ 0.49140. Entonces, con probabilidad menor que 1/2 el Caballero de Méré podía ganar en el segundo juego, lo cual no le era favorable. La probabilidad de ganar en el primer juego resulta casi un 2 % mayor que la de ganar en el segundo juego. Pascal y Fermat dieron la solución a este problema en la correspon- dencia que se generó entre ambos, pero quien formalizó todos estos argu- mentos fue el matemático holandés Christiaan Huygens (1629-1695), quien conoció esa correspondencia y publicó en 1657 el trabajo titulado De Ratiociniis in Ludo Aleae (Calculando en juegos de azar), considerado el primer tratado sobre el cálculo de probabilidades. Por último, les comparto otra manera de ver por qué razón el pro- blema del Caballero de Méré resulta paradójico. Al lanzar un dado se pueden obtener 6 resultados diferentes, por lo tanto, en 4 lanzamientos podemos obtener: 6 6 6 6 1296 resultados diferentes. ¿En cuántos de esos 1296 resultados sale un 6? La respuesta es más fácil de dar calculando en cuántos resultados no sale 6 y restando ese número de los 1296. En efecto, si calculamos de cuántas formas pueden salir los números del 1 al 5 en un lanzamiento, obtenemos como res- puesta 5; así que en 4 lanzamientos serán: 5 5 5 5 625. Entonces el número de resultados en los que sale un 6 será: 1296 625 671. Por lo tanto, la conclusión es que en 4 lanzamientos de un dado hay más resultados en los que sale 6, que resultados en los que no sale 6. Así que la apuesta del Caballero de Méré para el primer juego era ventajosa. 1.8. La fasCinaCión por los dados* El primer ejemplo que suele darse cuando se quiere explicar en qué con- siste la probabilidad —después de indicar que esta no puede ser mayor que 1 ni menor que 0— es lanzando una moneda, pues es fácil de com- prender que si la moneda no está cargada, la probabilidad de obtener “cara” en un solo lanzamiento es igual a 1/2, ya que solo hay dos posibi- lidades. Luego viene el lanzamiento del dado; comúnmente se usa para indicar que la probabilidad de acertar con el 5, por ejemplo, es exacta- mente 1/6, porque de seis caras posibles solo una puede ser la ganadora. Calcular la probabilidad de ganar en los juegos de azar ha sido una tarea muy frecuente que por fortuna ha dado origen a algunas importantes ramas de la matemática cuyos estudios iniciales fueron estimulados por la afición a los juegos de azar. Y los dados aportan la prueba reina del gusto milenario por el juego; en efecto, el dado más antiguo encontrado hasta hoy es persa y se descubrió en una excavación arqueológica en el este de Irán, en la ciudad de Shahr-i Sokhta; se sabe que fue tallado en el hueso de un pie de un animal grande, hace más de 5000 años. Pero desde la prehistoria nuestros ante- pasados han disfrutado de los juegos de azar, como en efecto lo demues- tra la evidente utilización de huesos astrágalos pequeños, posiblemente de cabras, antes de la aparición de los dados, en el antiguo y clásico juego de azar llamado “taba”, que aún se practica en algunos países. Parece que el origen de la palabra “dado” está en el vocablo del árabe clásico a’dad, que significa número. El uso de los dados para distraerse jugando también fue común entre los griegos y los romanos. En Roma a los dados se les llamaba alea, que es la raíz de la expresión “al azar” de la que proviene la palabra aleatorio. Es famosa la frase que pronunció Julio César al cruzar el río Rubicón con sustropas en el año 49 a. C., cuando * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 6 de febrero de 2020 en el blog “Ecua- ciones de opinión” del diario El Espectador: https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuacio- nes-de-opinion/la-fascinacion-los-dados https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/la-fascinacion-los-dados https://blogs.elespectador.com/actualidad/ecuaciones-de-opinion/la-fascinacion-los-dados 25Historia, libros y matemática decide ir a conquistar el poder de la República: Alea jacta est, que significa “la suerte está echada” (el dado está tirado o lanzado). Los dados no necesariamente son cubos ni sus caras son siempre cua- drados; comúnmente la cantidad de caras y sus formas son las que tie- nen las figuras poliédricas, y en un mismo lanzamiento de varios dados, estos pueden ser de aspectos diferentes. El dado más común tiene la forma de un cubo o hexaedro regular, pero en la fabricación de dados también se han utilizado frecuentemente las figuras de tetraedros, octae- dros, dodecaedros e icosaedros regulares, es decir que las formas más utilizadas para los dados son los cinco sólidos platónicos, que han sido objeto de veneración desde la Antigüedad, caracterizados porque tienen las siguientes propiedades comunes: · Todas las caras son polígonos regulares iguales. · Todos los ángulos (diedros) son iguales. · Todas las aristas son iguales (tienen la misma longitud). · En todos los vértices concurre el mismo número de caras y de aristas. Además, satisfacen la fórmula de Euler: V C A 2, donde V es el número de vértices, C el número de caras y A el número de aristas. Figura 3. Figuras posibles para la fabricación de dados. 26 Ecuaciones de opinión: historias, reflexiones y acertijos Estas formas no cúbicas para los dados se han vuelto populares por su utilización en los juegos de rol, desarrollados desde la década de 1960 pero que corresponden más a una categoría de juegos de estrategia que de azar. La atracción por los dados también ha despertado una gran imagi- nación. Con los más comunes, de seis caras, se encuentran dados con combinaciones de letras o con constantes matemáticas que permiten practicar algunas operaciones porque sus caras tienen, en vez de los números del 1 al 6, el número π , 2, i , φ, 2 y 0, de tal manera que se puede apostar con nuevas reglas como la que establece que el ganador en un lanzamiento es quien saque el mayor valor del número de la cara elevado al cuadrado, o al cubo. Figura 4. Dado con la constante matemática π.. La perinola común que conocemos en Colombia es una forma de dado de seis caras marcadas con: pon 1, pon 2, toma1, toma 2, todos ponen, toma todo. Figura 5. Perinola colombiana. 27Historia, libros y matemática Mi atracción por los dados y por la variedad de figuras y símbolos utiliza- dos en sus caras me ha impulsado a coleccionar aquellos de diversas formas, algunos de los cuales han sido obsequios que aprecio muchísimo, de quienes conocen mi gusto por estos objetos maravillosos. Por ejemplo en mi colección tengo uno muy especial, de 120 caras; aún no conozco otro que lo supere. Figura 6. Variedad de dados. Tan conocida como la frase de Julio César sobre la suerte está echada —que mencioné atrás— es hoy en día la cita de Albert Einstein, quien en 1926, en la respuesta a una carta en la que Max Born exponía sus inquietudes sobre la teoría de la mecánica cuántica, le responde no estar convencido de sus conclusiones, valiéndose de la famosa frase: “Dios no juega a los dados”. Pero pensando en el azar y la fascinación por los dados, creo que si Einstein hubiera conocido a Colombia, habría tenido un contraejemplo para dudar o cambiar de opinión: “Dios no solo juega a los dados, sino que los lanza en Colombia”. 1.9. ProBaBilidad, azar y loterías* Hace unos días, al acercarme a uno de los puntos de venta de una lotería muy popular entre nosotros, la vendedora me explicó de forma bastante cordial las nuevas reglas del juego, que serán adoptadas muy pronto. Con gran entusiasmo me informó que ahora sí habrá muchas posibilidades de enriquecerse fácilmente con un golpe de suerte. Y me sorprendió la segu- ridad con que me expuso las razones de los novedosos beneficios para sustentar que la nueva probabilidad de ganar será mayor ahora. Aunque no pude convencer a la joven de que sus argumentos eran válidos para justificar precisamente todo lo contrario, quiero ahora com- partirles mis cuentas para demostrar que ganar este premio ahora será menos probable. En efecto, la probabilidad de acertar con las actuales reglas —eligiendo 6 números entre 1 y 45 sin que se repitan— es de 1 en 8 145 060, que corresponde al total de combinaciones posibles. Con las reglas nuevas que me explicó la vendedora, se eligen cinco números entre 1 y 43 sin que se repitan, y un número entre 1 y 16, este último puede coincidir con uno de los primeros cinco números elegidos. Así las cosas, la nueva probabilidad es de 1 entre el número de combina- ciones posibles, que es igual a 15 401 568, es decir casi el doble de las combinaciones posibles con las reglas anteriores. Para que los lectores comprendan más claramente cuál es la probabi- lidad de ganar ahora, voy a dar un ejemplo: imaginen que ponemos telé- fonos celulares uno junto al otro unidos por la parte más larga formando un estrecho camino desde Bogotá hasta Cartagena, una “cinta celular” de más de 1000 kilómetros de largo, como una fila india formada de teléfonos celulares. Ahora imaginemos que de todos ellos solo uno está activado. Ganar el premio anhelado es como tener la suerte de escoger un celular al azar, en cualquier punto del camino entre Bogotá y Cartagena, encenderlo y * Una versión de este artículo se publicó originalmente el 14 de abril de 2017 en el diario El Espec- tador: https://www.elespectador.com/opinion/probabilidad-azar-y-loterias-columna-689309/ https://www.elespectador.com/opinion/probabilidad-azar-y-loterias-columna-689309/ 29Historia, libros y matemática tener la fortuna de que ese sea el aparato activado. Con las antiguas reglas, para poder tener una comparación, es como tener este camino de teléfonos celulares, ya no hasta Cartagena, sino solo hasta Aguachica. En las justas deportivas la humanidad no solo ha encontrado diver- sión, sino que en torno a ellas las apuestas han formado parte de su mejor entretención. Los juegos de azar siempre han formado parte de la diver- sión humana; recordemos que hasta los guardias romanos encargados de vigilar a Jesús preso se jugaron las ropas de Cristo apostando a los dados. Y aunque ha habido rechazo de comunidades, especialmente religio- sas y políticas, los juegos de azar terminan atrayendo y practicándose aun en la clandestinidad. En Occidente, por ejemplo, durante algún tiempo la Iglesia católica se opuso sin éxito a los juegos de azar. Pero entre todos los juegos conocidos, las loterías han sido de los pocos que no solo han sido tolerados por los Estados, sino que además han sido operados y administrados por ellos. Originalmente las loterías, como las conocemos hoy, eran activida- des de particulares, y es posible que su inventor haya sido el banquero milanés Cristóbal Tavera, en el siglo xv, tal como lo indica la mención a la lotería en un edicto del 9 de enero de 1448. Desde entonces el juego de la lotería se propagó por Italia y posteriormente por toda Europa mos- trando su potencial lucrativo, y al parecer fue en Génova donde se esta- bleció el primer impuesto a la lotería, un siglo después de su invención. En Francia, con ocasión del matrimonio de Luis xiv con María Teresa de Austria en 1660, se introdujo una primera “Lotería Real”, una especie de tóm- bola para repartir regalos entre los invitados. Unos años después, el 11 de mayo de 1700, apareció el primer decreto del Consejo del Rey de Francia a favor de la lotería. La exposición de motivos de este decreto es una pieza que vale la
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