COMUNICAZIONE SCIENTIFICA MATEMATICA 2 MODULO DI STORIA DELLE MATEMATICHE LIVIA GIACARDI Scopi Offrire una panoramica della storia delle matematiche dalle origini al Cinquecento con cenni agli sviluppi posteriori, evidenziando le tappe più significative e i momenti di svolta e mostrando come la matematica non sia una disciplina statica, ma nasca e si sviluppi per risolvere problemi. Modalità A partire da esempi significativi e adottando un approccio interdisciplinare - che tenga conto delle interazioni con la filosofia, con l’arte e con le altre scienze - si mostrerà come un’idea, un problema o una particolare tematica furono affrontati in epoche diverse e con metodi diversi Materiali Lezioni in Power Point Bibliografia di testi di storia delle matematiche e di divulgazione della matematica (comprensiva di siti internet utili) Proiezione di film matematici (M. Emmer) Conferenze di specialisti Contenuti Che cosa è la storia della matematiche (scopi, metodi, strumenti) e sua importanza per comprendere il valore culturale delle scoperte scientifiche e per “comunicare” la matematica. La preistoria della matematica: importanza dell’interdisciplinarietà, della prospettiva della “lunga durata”(F. Braudel) e necessità di formulare ipotesi; esempi di “intuizione matematica primigenia” (W. Pauli): il bracciale di Mezin, i disegni Nazca, le configurazioni labirintiche, le costruzioni megalitiche, la scacchiera sumera,…; ausilio degli studi antropologici (C. Levi-Strauss); alle origini del contare: dalla pratica dell’intaglio all’emergere del concetto di base (la base 20 dei Maya, la numerazione binaria e gli esagrammi di Fu-hi, …) La matematica egizia e sua eredità: caratteri e limiti; sistema di numerazione, tecniche di calcolo, alcuni problemi interessanti; l’Occhio di Horus e legame fra l’aspetto magico sacrale e quello matematico; i calcoli “aha”; la geometria (il volume del tronco di piramide, l’area del cerchio, …); le decorazioni delle tombe egizie e la tassellazione del piano (gli studi di A. Speiser) La matematica delle civiltà mesopotamiche: caratteri, limiti e conquiste; la più antica divisione; il sistema di numerazione posizionale, sessagesimale: pregi e limiti; il calcolo algebrico: l’uso abile delle “identità notevoli”; alcuni problemi interessanti; l’influenza sulla logistica greca e sulla matematica islamica La matematica greca da Talete a Euclide la nascita della matematica come attività speculativa astratta e sviluppi connessi con la filosofia; Talete di Mileto e l’esigenza dimostrativa; Pitagora e la sua scuola: aritmogeometria, il teorema di Pitagora, la scoperta delle grandezze incommensurabili, … ; I paradossi di Zenone e l’infinito; i tre problemi classici; Il connubio arte e matematica nella Grecia classica Euclide e gli Elementi, gli Elementi, il più perfetto esempio di assiomatica antica, confronto con l’assiomatica moderna (D. Hilbert); la teoria delle parallele; l’infinità dei numeri primi, crivello di Eratostene Archimede matematico e ingegnere il Metodo dei teoremi meccanici e le radici dei metodi infinitesimali; calcolo approssimato del rapporto fra circonferenza e diametro; Archimede inventore Apollonio e le Coniche 1 Diofanto e le Aritmetiche algebra sincopata; le equazioni indeterminate e l’origine del “teorema di Fermat” Il declino della matematica greca Il fiorire della scienza islamica: nuove conquiste e trasmissione del sapere classico. I contributi all’algebra di Al Kwarizmi e di Omar Al-Khayyam; la teoria delle parallele e i tentativi di dimostrare il V postulato; dall’Euclides ab omni naevo vindicatus (1733) di G. Saccheri alla creazione delle geometrie non euclidee: C. F.Gauss, N. Lobacevskij, J. Bolyai Leonardo Pisano e la rinascita della matematica in Occidente la diffusione delle cifre indoarabiche e la matematica dilettevole; le Scuole d’Abaco e le tecniche di calcolo per le 4 operazioni Le scoperte geografiche, l’invenzione della stampa, la riscoperta dei classici greci, matematica e arte (la nascita della prospettiva) Gli algebristi italiani del ‘500 la risoluzione delle equazioni di terzo grado e di quarto grado; R. Bombelli e l’introduzione dei numeri immaginari; cenni agli sviluppi futuri (P. Ruffini, N. Abel, E. Galois) BIBLIOGRAFIA di STORIA DELLE MATEMATICHE TESTI DI STORIA DELLE MATEMATICHE C. BOYER, Storia della matematica, Mondadori, Milano 1980 M. KLINE, Storia del pensiero matematico, (1972), Torino, Einaudi, 2 voll., 1991 A. DAHAN, J. PEIFFER, Routes et dédales, Etudes Vivantes, Paris U. BOTTAZZINI, Il flauto di Hilbert, Storia della matematica moderna e contemporanea, Torino, Utet Libreria, 1990 H. EVES, An introduction to the history of Mathematics, Holt, Rinehart and Winston, New York 1969. V. KATZ, A history of Mathematics, Harper Collins College Publishers, 1993. L. GIACARDI, C.S. ROERO, La matematica delle civiltà arcaiche, Stampatori, Torino, 1979 D. STRUIK, Matematica: un profilo storico, Il Mulino 1981. P. ODIFREDDI, La matematica del Novecento, Torino, Einaudi, 2000 TESTI A CARATTERE ENCICLOPEDICO L. BERZOLARI, G. VIVANTI E D. GIGLI, Enciclopedia delle matematiche elementari, Hoepli Milano, 3 voll. 1930-50 F. ENRIQUES, Questioni riguardanti le matematiche elementari, Zanichelli Bologna, 2 voll. 1912-14 RACCOLTE DI FONTI C. F. MANARA, G. LUCCHINI, Momenti del pensiero matematico, Milano, Mursia, 1976 D. J. STRUIK, A source book in Mathematics 1200-1800, Princeton University Press,1986 J. FAUVEL, J. GRAY, The History of Mathematics. A reader, The Open University, 1987 AA. Vv. , Les mathématiques au fil des ages, Gauthier-Villars, Paris, 1987 U. BOTTAZZINI, P. FREGUGLIA, L. RIGATELLI Fonti per la storia della matematica, Sansoni Firenze, 1992. PER LA STORIA DELL'ARITMETICA E DELLA TEORIA DEI NUMERI L.C. KARPINSKI, The history of Arithmetic, Rand McNally & C., Chicago 1925 K. MENNINGER, Number words and numerr symbols. A cultural history of numbers, Cambridge, The MIT Press, 1969 2 G. GUITEL, Histoire comparée des numérations écrites, Paris, Flammarion, 1975 E. PICUTTI, Sul numero e la sua storia, Milano, Feltrinelli, 1977 G. IFRAH, Storia universale dei numeri, Milano, Mondadori, 1984 A. WEIL, Teoria dei numeri, Torino, Einaudi, 1993. PER LA STORIA DELL'ALGEBRA R. FRANCI, L. TOTI RIGATELLI, Storia della teoria delle equazioni algebriche, Mursia , Milano 1979 L. B. VAN DER WAERDEN, A history of Algebra. From Al-Khwarizmi io Emmy Noether, Springer, Berlin 1985 L. TOTI RIGATELLI, La mente algebrica. Storia dello sviluppo della teoria di Galois nel XIX secolo, Bramante Ed. 1989 S. MARACCHIA, Storia dell'algebra, Liguori, 2005. PER LA STORIA DELLA GEOMETRIA C.F. MANARA, Voce Geometria, Enciclopedia della Scienza e della Tecnica, vo1.5, 532-548 C. BOYER, History of analytic geometry, The Scripta Mathematica Studies, New York, 1956 E. AGAZZI, D. PALLADINO, Le geometrie non euclidee e i fondamenti della geometria dal punto di vista elementare, La Scuola, Brescia, 1998 P. FREGUGLIA, La geometria fra tradizione e innovazione. Temi e metodi geometrici nell'età della rivoluzione scientifica, 1550-1650, Torino, Boringhieri, 1999 B. ROSENFELD, A history of Non-euclidean Geometry. Evolution of the Concept of a geometric Space, Springer-Verlag, New York, 1988 P. ODIFREDDI, Divertimento geometrico. Le origini geometriche della logica da Euclide a Hilbert, Torino Boringhieri 2003 PER LA STORIA DELL'ANALISI C.BOYER, The history of the Calculus and its historical development, Dover New York, 1959 M. BARON, The origins of the infinitesimal Calculus, Pergamon Press Oxford, 1969 U. BOTTAZZINI, Il calcolo sublime: storia dell'analisi matematica da Euler a Weierstrass, Boringhieri, Torino 1981 P. DUPONT, Appunti di storia dell'analisi infinitesimale. 3 voll. : Le origini, Nascita e sviluppo, Newton e Leibniz, Cortina, Torino 1979-1981. BIOGRAFIE E. BELL, I grandi matematici, Sansoni, 1990. Dictionary of Scientific Biography, New-York, C. Scribner's Sons. I grandi della scienza, collana di Le Scienze RIVISTE DI DIVULGAZIONE DELLA MATEMATICA Lettera matematica PRISTEM, Springer The Mathematical Intelligencer, Springer SITI http://www.dm.unito.it/sism/index.html (sito della Società Italiana di Storia delle Matematiche) http://www.math.unifi.it/archimede (sito de Il Giardino di Archimede, un museo per la matematica) http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/? history/index.html (sito di storia della matematica della University of St. Andrews, Scotland) http://www.polito.it/polymath 3 La maggior parte dei libri segnalati si possono prendere in prestito presso la Biblioteca matematica "Giuseppe Peano" del Dipartimento di Matematica, Università di Torino, via Carlo Alberto 10. 4