1 Euclides de Alexandria (sec. III a.c.) Os “Elementos” são divididos em 13 livros, dos quais os seis primeiros são sobre geometria plana, os três seguintes sobre teoria dos números, o livro X sobre incomensuráveis e os três últimos versam sobre geometria espacial. A idéia de sistema axiomático Realizado de forma paradigmática para a geometria, a idéia de Euclides foi a de organizar sistematicamente as proposições geométricas já conhecidas em seu tempo. Grosso modo, a tentativa era de achar um pequeno número de proposições fundamentais a partir das quais todas as proposições restantes poderiam ser derivadas. Um Extrato dos “Elementos”. Definições 1. Um ponto é aquilo que não tem partes. 2. Uma linha é uma extensão (comprimento) sem largura. 3. As extremidades de uma linha são pontos. 4. Uma linha reta é uma linha que jaz igualmente com os pontos sobre ela. 5. Uma superfície é o que tem comprimento e largura apenas. 6. As extremidades de uma superfície são linhas ............................................................................................ 10. quando uma linha reta corta uma outra linha reta formando ângulos adjacentes iguais, cada ângulo é dito reto. (......) 11. um ângulo obtuso é um ângulo maior que um ângulo reto. ...................................................................................... 23. retas paralelas ao retas que, estando no mesmo plano e sendo prolongadas indefinidamente em ambas as direções, não se encontram em ambas as direções (problema das assíntotas) 2 Noções comuns (axiomas) 1. Coisas que são iguais a uma mesma coisa são também iguais entre si. 2. Se iguais são somados a iguais, os totais são iguais. 3. Se iguais são subtraídos de iguais, os restos são iguais. 4. Coisas que coincidem uma com a outra são iguais uma a outra. 5. O todo é maior que a parte. Postulados 1. É possível traçar uma reta de qualquer ponto a qualquer ponto 2. Uma linha reta pode ser estendida indefinidamente em uma linha reta. 3. É possível descrever um circulo com qualquer centro e qualquer raio. 4. Todos os ângulos retos são iguais entre si. 5. Se duas retas, em um mesmo plano, são cortadas por uma outra reta, e se a soma dos ângulos internos de um lado é menor do que dois retos, então as retas se encontrarão, se suficientemente prolongadas do lado em que a soma dos ângulos retos é menor do que dois ângulos retos. [postulado das paralelas]. 5’. Versão de Playfair: Sejam dados, em um plano, uma reta L e um ponto P que não está em L. Então é possível traçar uma e somente uma paralela a L passando por P. 3 Proposições equivalentes ao postulado das paralelas 5 ’’ A soma dos ângulos internos de um triangulo é 180 graus. 5 ’’’ dados 3 pontos quaisquer não alinhados, há exatamente um circulo que passa por eles. Proposiçao 1: para cada segmento de reta, existe um triangulo eqüilátero tendo este segmento como um dos lados. 1) 2) 3) 4) 5) 6) Círculo A e círculo B - postulado 3 Traçar os segmentos AC e BC (postulado 1) AC é igual a AB (def. de círculo) BC é igual a AB (def. de círculo) AC = BC (3, 4, Axioma 1) Logo, AB = AC = BC (com a definição de triângulo eqüilátero) CQD. Problemas Filosóficos Dúvidas sobre o postulado das paralelas: P5. Tentativas infrutíferas de deduzir P5 dos demais axiomas. Prova, no séc. 19, da impossibilidade de deduzir P5 a partir dos outros axiomas. Resultado: P5 é independente dos demais axiomas./ arbitrariedade da base axiomática 4 Conseqüências: a) para a matemática: definição funcional de reta (geodésias); revisão da noção de “axioma”; definições implícitas (Hilbert). b) para a lógica: necessidade de provas formais de consistência dos diversos sistemas formais; surgimento da metamatemática (Hilbert); autonomia dos sistemas axiomáticos. c) para a epistemologia: problema da relação entre a matemática e o mundo físico. O século 19 a) provas de não-solução: régua e compasso, prova da independência do postulado das paralelas. b) explosão de sistemas formais/ aumento do rigor c) Principia Mathematica A Geometria Euclidiana e o Ideal de Sistematização do Conhecimento Humano Exemplos: A teoria do equilíbrio de Arquimedes, a ética de Espinosa, os Principia de Newton, a constituição americana, os Principia de Russell. 5 Bibliografia GLYMOUR, C. (1992).Thinking Things Through: an introduction to philosophical issues and achievements. Cambridge, the Mit press. BONOLA, R. (1912). Non-Euclidean Geometry. New York, Dover Publications. REÑON, L.V. (1990). La Trama de la Demonstración. Madrid, Alianza Editorial. BOYER, C. (1991). História da matemática. São Paulo, editora Edgard Blücher. KNEALE, W. & KNEALE, M. : O Desenvolvimento da Lógica. Lisboa, Calouste Gulbenkian, 2a edição, 1980.