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quarta-feira, 18 de março de 2009

Grandes Matemáticos


Leonhard Euler

Nascido 15 de abril de 1707, em Basel, Suíça

Falecido 18 de setembro de 1783, em São Petersburgo, Rússia




Leonhard Euler, filho de Paul Euler, ministro protestante, e Margaret Brucker, mudou-se para Riehen com um ano de idade, e lá foi criado. Seu pai o introduziu nos primeiros estudos de matemática.

Quando chegou à adolescência, Euler retornou a Basel para estudar, preparando-se para o curso de teologia na Universidade.

Euler não aprendeu matemática alguma na escola, mas seu interesse, despertado nas lições de seu pai, o levou a estudar sozinho textos diversos e a tomar lições particulares.

Embora muito religioso, Euler não se entusiasmou com o estudo da teologia, e seu pai consentiu que ele mudasse para a matemática.

Terminado o curso, foi convidado a assumir a cadeira de um professor falecido na Universidade de São Petersburgo. Como não fora selecionado para a cadeira de física da Universidade de Basel, aceitou o primeiro convite e, em 1727, mudou-se para a Rússia.

Chegando lá, afiliou-se à Academia de Ciências, onde teve contato com grandes cientistas como Jakob Hermann, Daniel Bernoulli e Christian Goldbach.

Em 1730, Euler tornou-se professor de Física da Academia, fato que o permitiu abandonar o posto de lugar-tenente da marinha Russa, que ele ocupava desde 1727. Três anos mais tarde, com o retorno de Daniel Bernoulli a Basel, Euler assumiu a cátedra de matemática da Academia, e os proventos advindos dessa nomeação permitiram que ele se casasse, em 1734, com Katharina Gsell, uma moça de ascendência suíça.
Os dois tiveram treze filhos, mas apenas cinco sobreviveram à infância. Euler atribui a essa fase algumas de suas maiores proezas científicas.

Depois de 1730 ele desenvolveu uma série de projetos acerca de cartografia, magnetismo, motores a combustão, máquinas e construção naval. ... O foco da sua pesquisa estava agora bem definido: teoria de números; análises no infinito incluindo seus novos ramos, equações diferenciais e o cálculo de variações, e mecânica racional. Ele enxergava esses três campos como intimamente ligados. Estudos de teoria de números foram vitais para a fundamentação do cálculo, e funções especiais e equações diferenciais foram essenciais para mecânica racional, que fornecia problemas concretos.

Em 1736-37, Euler publicou seu livro Mechanica, que tratou extensivamente da análise matemática da dinâmica newtoniana pela primeira vez. Foi também nesta época que seus problemas de saúde começaram. Euler era constantemente atormentado por fortes crises febris, e desenvolveu catarata, que acabou por lhe tirar a vista. Mas se sua saúde estava abalada, sua reputação, ao contrário, se firmava cada vez mais, e dois prêmios da Academia de Paris, em 1738 e 1740, acabaram por lhe valer uma oferta de trabalho em Berlim.

De início, Leonhard recusou, preferindo permanecer em São Petersburgo, mas a turbulência política na Rússia tornou difícil a vida de estrangeiros lá, e ele reconsiderou.

Chegou a Alemanha como diretor de matemática da recém-fundada Academia de Berlim, que tinha então como presidente Maupertius. As contribuçoes de Euler para a Academia foram notáveis. Ele supervisionava o observatório e o jardim botânico, selecionava pessoal, gerenciava várias questões financeiras. Além disso, coordenou a publicação de mapas geográficos, uma fonte de dividendos para a Academia. Também trabalhou no comitê da Academia, lidando com a publicação de trabalhos científicos. E como se não bastasse, sua própria produção científica neste período foi excepcional. Durante os 25 anos que morou em Berlim, Euler escreveu cerca de 380 artigos, livros sobre Cálculo de variações e órbitas dos planetas, sobre artilharia e balística, construção naval e navegação, sobre o movimento da Lua, cálculo diferencial e uma obra científica para leigos: Letters to a Princess of Germany(Cartas a uma Princesa da Alemanha, 3 vols. 1768-72).

Em 1759, com a morte de Maupertius, Euler assumiu a direção da Academia, embora não fosse nomeado presidente. Desavenças com Frederico, o Grande, em torno dessa questão fizeram-no deixar a Alemanha e retornar a São Petersburgo, em 1766.

Em, 1771, velho e doente, Euler teve sua casa destruída num incêndio. Tudo o que ele salvou foram seus manuscritos. Foi nesta época que ele ficou totalmente cego. O impressionante é que mesmo depois disso ele continuou com seus projetos, e quase a metade de toda a sua produção científica foi concluída após esses incidentes. Evidentemente, Euler não logrou todas essas conquistas sozinho. Ele contou com a ajuda valorosa de dois de seus filhos, Johann Albrecht Euler, que seguia os passos do pai, e Christoph Euler, que estava na carreira militar, e também dois membros da Academia, A. J. Lexell e o jovem matemático N. Fuss, esposo de sua neta.
Euler morreu em 18 de setembro de 1783.

Obra

Ao nos referirmos a Leonhard Euler estamos falando do escritor de matemática mais produtivo de todos os tempos. Para se ter uma idéia, a Academia de Ciências de São Petersburgo continuou a publicar trabalhos novos de Euler até 50 anos depois da sua morte .

Entre suas contribuições mais conhecidas na matemática moderna estão a introdução da função gama, a relação entre o cálculo diferencial de Leibniz e o método das fluxões de Newton e a resolução de equações diferenciais com a utilização do fator integrante.

Euler foi o primeiro a tratar seno e cosseno como funções. Devemos a ele as notações para uma função, para uma função, para a base do logaritmo natural, para a raiz quadrada de -1, para a somatória, para derivadas de graus elevados, entre muitas outras. Vamos examinar superficialmente alguns dos trabalhos de Leonhard Euler que consideramos mais relacionados com um curso de cálculo universitário.

Talvez o resultado mais importante alcançado por Euler em sua juventude tenha sido a solução do problema de Basel, que consistia em encontrar uma forma fechada para a soma de séries infinitas . Esse problema desafiou muitos dos melhores matemáticos da época, como os Bernoulli, Leibniz, Stirling e de Moivre. Euler ainda calculou o valor desta função para os argumentos 4, 6, 8, 10 e 12: , , , , , .

Outro trabalho dele relacionado a séries infinitas incluiu a introdução de sua famosa constante , que ele provou ser o limite de :

quando tende ao infinito. Ele calculou o valor de com 16 casas decimais. Euler também estudou as séries de Fourier e em 1744 ele foi o primeiro a expressar uma função algébrica por uma série desse tipo, quando encontrou o resultado:

Esse resultado só foi publicado em 1755.

Alguns podem dizer que a análise matemática começou com Euler. Em 1748, na obra Introductio in analysin infinitorum, ele deu mais precisão à definição de funções idealizada por Johann Bernoulli. Neste trabalho, Euler baseou o cálculo em funções elementares, em oposição às curvas geométricas, como era feito até então. Ainda nele, é apresentada a fórmula:

Em Introductio in analysin infinitorum, Euler lida com logaritmos tomando apenas valores positivos, muito embora seja descoberta sua a igualdade:

Seus estudos em funções analíticas de variáveis complexas conduziram-no às equações de Cauchy-Riemann, em 1777, mas o mesmo resultado fora alcançado 25 anos antes por díAlembert.

Em Institutiones calculi differentialis, Euler aborda o comportamento da diferenciação mediante substituições.

EmInstitutiones cauculi integralis (1768-1770) Euler investigou integrais que podem ser expressas em termos de funções elementares, tratou de integrais duplas e trabalhou com equações diferenciais ordinárias e parciais.

Problemas em física levaram Euler a estudar equações diferenciais. Seus trabalhos abrangeram equações lineares com coeficientes constantes, equações de segunda ordem com coeficientes variáveis, soluções de equações diferenciais em séries de potências, fatores integrantes, e muitos outros tópicos. Observando membranas vibrantes, chegou à equação de Bessel, a qual ele resolveu introduzindo as funções de mesmo nome.

As contribuições de Euler para o conhecimento ainda abrangeram muitas outras áreas. Notadamente , sua aptidão matemática permitiu-lhe empreender grandes avanços no campo da astronomia, incluindo:

... determinação da órbita de cometas e planetas baseadas em poucas observações, métodos de cálculo da paralaxe do Sol, a teoria da refração, considerações sobre a natureza dos cometas,... Seus trabalhos mais impressionantes, pelos quais ele ganhou vários prêmios da Academia de Ciências de Paris, estão relacionados à mecânica celeste, que atraía muitos cientistas da época.

Podem-se citar ainda, da autoria de Leonhard Euler, trabalhos aliando matemática à teoria musical (pouco conhecidos), e em cartografia.

Fonte:http://www.ime.unicamp.br/~calculo/modulos/history/euler/euler.html

Grandes Matemáticos



Pitágoras foi um importante matemático e filósofo grego. Nasceu no ano de 570 a .C na ilha de Samos, na região da Ásia Menor (Magna Grécia). Provavelmente, morreu em 497 ou 496 a.C em Metaponto (região sul da Itália). Embora sua biografia seja marcada por diversas lendas e fatos não comprovados pela História, temos dados e informações importantes sobre sua vida.

Com 18 anos de idade, Pitágoras já conhecia e dominava muitos conhecimentos matemáticos e filosóficos da época. Através de estudos astronômicos, afirmava que o planeta Terra era esférico e suspenso no Espaço (idéia pouco conhecida na época). Encontrou uma certa ordem no universo, observando que as estrelas, assim como a Terra, girava ao redor do Sol.


Recebeu muita influência científica e filosófica dos filósofos gregos Tales de Mileto, Anaximandro e Anaxímenes.

Enquanto visitava o Egito, impressionado com as pirâmides, desenvolveu o famoso Teorema de Pitágoras. De acordo com este teorema é possível calcular o lado de um triângulo retângulo, conhecendo os outros dois. Desta forma, ele conseguiu provar que a soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa.

Atribui-se também a ele o desenvolvimento da tábua de multiplicação, o sistema decimal e as proporções aritméticas. Sua influência nos estudos futuros da matemática foram enormes, pois foi um dos grandes construtores da base dos conhecimentos matemáticos, geométricos e filosóficos que temos atualmente.

Alguns pensamentos de Pitágoras:


· Não é livre quem não consegue ter domínio sobre si.

· Todas as coisas são meros.

· Aquele que fala semeia; aquele que escuta recolhe.


· Com ordem e com tempo encontra-se o segredo de fazer tudo e tudo fazer bem.

· Educai as crianças e não será preciso punir os homens.


· A melhor maneira que o homem dispõe para se aperfeiçoar, é aproximar-se de Deus.


· A Evolução é a Lei da Vida, o Número é a Lei do Universo, a Unidade é a Lei de Deus.


· Ajuda teus semelhantes a levantar a carga, mas não a carregues
.


Fonte :http://www.suapesquisa.com/pesquisa/pitagoras.htm


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Grandes Matemáticos


Augustin Louis Cauchy

Nascido 21 de agosto de 1789, em Paris, França

Falecido 23 de maio de 1857, em Sceaux (próximo a Paris), França

Quando Augustin-Louis Cauchy era uma criança, Paris era um lugar difícil de se viver devido aos eventos relativos à Revolução Francesa. Com quatro anos, seu pai, temendo por sua vida em Paris, mudou-se com a família para Arcueil.

Logo eles voltaram a Paris e o pai de Cauchy era participante ativo em sua educação. Laplace e Lagrange visitavam regularmente a casa da família Cauchy e Lagrange em particular parecia ter um interesse maior na educação matemática do jovem Cauchy. Lagrange aconselhou ao pai de Cauchy a primeiro dar uma boa base em línguas para depois começar os estudos de Matemática. Em 1802 Augustin-Louis entrou na École Centrale du Panthéon, onde passou dois anos estudando línguas clássicas.

Em 1804 Cauchy tomou aulas de Matemática e fez o exame de admissão para a École Polytechnique em 1805. Ele foi examinado por Biot e ficou em segundo lugar. Lá teve aulas com Lacroix, de Prony e Hachette, sendo tutorado em Análise por Ampère. Em 1807 graduou-se e entrou na escola de engenharia École des Ponts et Chaussées. Ele era um estudante excepcional e por seu trabalho prático foi designado para trabalhar sob as vistas de Pierre Girard, no projeto do Canal Ourcq.

Em 1810 Cauchy arrumou seu primeiro emprego em Cherbourg para trabalhar no porto para a frota de invasão Inglesa de Napoleão. Ele levou com ele uma cópia de Méchanique Céleste, de Laplace e de Thèorie des Fonctions. Apesar da carga intensa de trabalho no porto, Cauchy dedicou-se intensamente à pesquisa matemática e ele provou em 1811 que os ângulos de um poliedro convexo são determinados por suas faces. Ele submeteu seu primeiro trabalho neste tópico e então, encorajado por Legendre e Malus, submeteu outro sobre polígonos e poliedros em 1812. Cauchy sentia que deveria retornar a Paris se quisesse deixar sua marca na pesquisa. Infelizmente Cauchy voltou pelos motivos errados: provavelmente uma severa depressão.

De volta a Paris, Cauchy investigou funções simétricas e submeteu um artigo sobre este tópico em novembro de 1812, que foi publicado no Journal of the École Polytechnique em 1815. Contudo ele deveria voltar a Cherbourg em fevereiro de 1813, quando tivesse recobrado sua saúde, mas isto não se encaixava com suas ambições matemáticas. Seu pedido a de Prony para ser um professor associado na École des Ponts et Chaussées foi recusado, mas foi-lhe permitido continuar como engenheiro no projeto do Canal Ourcq, ao invés de voltar a Cherbourg.

O que realmente Cauchy desejava era uma carreira acadêmica e então inscreveu-se para um posto no Bureau des Longitudes. Legendre ficou com a vaga. Também falhou ao se inscrever para a seção de geometria do Institute, indo a vaga para Poinsot.

Outros postos ficaram vagos, mas um em 1814 foi a Ampère e uma vaga em Mecânica no Institute, que era de Napoleão Bonaparte, foi para Molard. Na última eleição Cauchy não recebeu um único voto! Contudo sua produção matemática continuava grande e em 1814 ele publicou um trabalho sobre integrais definidas que posteriormente viria a se tornar a base da teoria de funções complexas.

Em 1815 Cauchy perdeu para Binet um cadeira em Mecânica na École Polytechnique, mas foi apontado como professor assistente de Análise. Ele era responsável pelo segundo ano de curso. Em 1816 ele ganho o Grand Prix of the French Academy of Science por um trabalho em ondas. Ele atingiu realmente a fama, porém, quanto submeteu um trabalho ao Institute resolvendo uma das afirmações de Fermat acerca de números poligonais feita a Mersenne. Graças à ajuda política Cauchy agora ocupava um posto na Academy of Sciences.

Em 1817 Cauchy substituiu Biot em seu posto no Collège de France, pois Biot saíra em expedição. Lá deu aulas sobre métodos de integração desenvolvidos por ele, mas ainda não publicados. Cauchy foi o primeiro a fazer um estudo rigoroso das condições de convergência de séries infinitas, além de sua rigorosa definição de integral. Seu texto Cours d'analyse de 1821 foi escrito para estudantes da École Polytechnique e tratava do desenvolvimento dos teoremas básicos do Cálculo, tão rigorosamente quanto possível.

Em 1826 começou um estudo do cálculo de resíduos em Sur un nouveau genre de calcul analogue au calcul infinétesimal enquanto que em 1829 em Leçons sur le Calcul Différential ele define pela primeira vez uma função complexa de uma variável complexa.

Em 1830 os eventos políticos em Paris e os anos de trabalho intenso começaram a cobrar seu preço e Cauchy decidiu tirar umas férias. Ele deixou Paris em setembro de 1830, antes da revolução de Julho, e passou algum tempo na Suíça. Lá ele foi um ajudante entusiástico na organização da Académie Helvétique mas este projeto colapsou pois ele foi pego em eventos políticos.

Eventos políticos na França significavam que Cauchy deveria jurar lealdade ao novo regime, mas tendo falhado em retornar a Paris, ele perdeu todas as suas posições. Em 1831 Cauchy foi a Turim e durante algum tempo, por oferecimento do Rei de Piemonte, ocupou uma cadeira de Física teórica. Ele ensinou em Turim em 1832. Menabrea assistiu a estas aulas em Turim e escreveu que os cursos

eram muito confusos, passando repentinamente de uma idéia a outra, de uma fórmula à próxima, sem nenhum esforço de dar uma conexão entre elas. Suas apresentações eram nuvens obscuras, iluminadas de tempos em tempos por um brilho de pura genialidade. ... dos trinta colegas comigo, eu era o único a perceber isto.

Cauchy voltou a Paris em 1838 e recuperou sua posição na Academia, mas não suas posições como professor por ter recusado jurar lealdade. De Prony morreu em 1839 e sua posição no Bureau des Longitudes tornou-se vaga. Cauchy era fortemente apoiado por Biot e Arago mas Poisson opunha-se radicalmente a ele. Cauchy foi eleito mas, tendo recusado-se a jurar lealdade, não foi indicado e não poderia participar de reuniões ou receber um salário.

Em 1843 Lacroix morreu e Cauchy tornou-se candidato para sua cadeira no Collège de France. Liouville e Libri eram também candidatos. Cauchy teria facilmente sido indicado, mas suas atividades políticas e religiosas (como ajudar os Jesuítas), foram fatores cruciais. Libri foi escolhido, claramente o mais fraco dos três matematicamente falando, e Liouville escreveu no dia seguinte que ele estava

profundamente humilhado como homem e como matemático pelo que acontecera ontem no Collège de France.

Durante este período a produção matemática de Cauchy foi menor do que no período de exílio auto-imposto. Ele fez trabalhos importantes na área de Equações Diferenciais e aplicações à Física Matemática. Ele também escreveu sobre Astronomia Matemática, especialmente por ser candidato a posições no Bureau des Longitudes. O texto em 4 volumes Exercises d'analyse et de physique mathematique publicado entre 1840 e 1847 mostrou-se extremamente importante.

Quanto Louis Philippe foi deposto em 1848 Cauchy recuperou suas posições na Universidade. A cadeira ocupada por Libri vagou (fugiu, acusado de roubar livros), sendo novamente disputada por Liouville e Cauchy. Liouvilli ganhou, azedando a relação entre os dois.

Os últimos anos da vida de Cauchy foram particularmente amargos, por ter se envolvido com Duhamel a respeito de um resultado sobre choques inelásticos. Foi provado que Cauchy estava errado, mas ele nunca admitiu isso.

Inúmeros termos em Matemática levam o nome de Cauchy: o teorema da integral de Cauchy, a teoria de funções complexas, o teorema de existência de Cauchy-Kovalevskaya, as equações de Cauchy-Riemman e as seqüências de Cauchy. Ele produziu 789 trabalhos em Matemática, um feito extraordinário.

Uma coleção com seus trabalhos, Oeuvres complètes d'Augustin Cauchy (1882-1970), foi publicada em 27 volumes.


Fonte: http://www.ime.unicamp.br/~calculo/history/cauchy/cauchy.html


Grandes Matemáticos


Sir Isaac Newton

Nascido 4 de janeiro de 1643, em Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra

Falecido 31 de março de 1727, em Londres, Inglaterra


A vida de Isaac Newton pode ser dividida em três períodos distintos:

O primeiro vai de sua infância, em 1643, até ser indicado para uma cátedra em 1669.

O segundo período vai de 1669 a 1687, e foi seu período mais produtivo (era professor Lucasiano em Cambridge).

O terceiro e último período (quase tão longo quanto os dois anteriores combinados) mostra um Newton oficial bem pago do governo, com pouco interesse em Matemática.

Isaac Newton veio de uma família de fazendeiros, mas nunca conheceu seu pai - também Isaac Newton - que morreu três meses antes de seu nascimento. Embora Isaac Newton Senior possuísse propriedades e animais que o classificavam como um homem bem-posto, ele não tinha estudo nenhum e nem sabia assinar o próprio nome.

A mãe de Isaac, Hannah Ayscough, casou-se novamente com Barnabas Smith quando Isaac tinha apenas dois anos. Ele foi então deixado aos cuidados de sua avó, Margery Ayscough. Basicamente tratado como um orfão, Isaac não teve uma infância feliz.

Após a morte de seu padrasto em 1653, Newton viveu em uma família estendida consistindo de sua mãe, avó, um meio-irmão e duas meio-irmãs. Logo após esta época, Newton começou a freqüentar a Escola Livre de Gramática em Grantham. Contudo, ele mostrou não ter um futuro acadêmico muito promissor. Na escola era descrito como "preguiçoso" e "desatento". Sua mãe, agora uma mulher razoavelmente estável no sentido financeiro, imaginou que seu filho mais velho seria a pessoa ideal para gerenciar seus negócios. Isaac foi tirado da escola, mas logo demonstrou não ter nenhum talento - ou interesse - em negócios.

Um tio de Isaac, William Ayscough, decidiu que ele deveria preparar-se para entrar na Universidade, e persuadiu sua mãe a deixá-lo voltar a escola. Desta vez Newton morou com Stokes, que era o diretor da escola. Apesar dos acontecimentos anteriores, Newton parece ter convencido as pessoas a sua volta de que sim, ele era uma boa aposta no mundo acadêmico.

Nada se sabe acerca do que Isaac estudou para se preparar para a Universidade, mas Stokes era muito habilidoso e certamente treinou Newton e deu-lhe uma boa base.

Newton entrou no Trinity College Cambridge, em 5 de junho de 1661. Ele era mais velho que a maioria de seus colegas e, apesar de sua mãe ser uma mulher de posses, ele entrou como monitor. Um monitor em Cambrigde era um aluno que recebia uma bolsa da escola para servir aos outros estudantes. Este fato é controverso, pois ele parece ter se associado mais com estudantes de "melhor posição" do que com outros monitores. Há também a hipótese de Newton ter sido financiado por Humphrey Babington, um parente distante.

O objetivo de Newton em Cambridge era formar-se advogado. Em Cambridge, a instrução era dominada pela filosofia de Aristóteles, mas algum grau de liberdade era permitido a partir do terceiro ano de curso. Newton estudou a filosofia de Descartes, Gassendi, Hobbes e em particular Boyle. A mecânica da astronomia Copernicana de Galileu o atraiu, e ele também estudou a Óptica de Kepler. Ele registrou seus pensamentos em um livro intitulado Quaestiones Quaedam Philosophicae (Certas Questões Filosóficas). É fascinante notar como Newton já formava suas idéias por volta de 1664. Ele começou o texto com uma frase em latim significando "Platão é meu amigo, Aristóteles é meu amigo, mas meu melhor amigo é a verdade", mostrando-se como um pensador livre desde este estágio.

Como Newton chegou aos mais avançados textos de Matemática em sua época é um pouco menos claro. De acordo com de Moivre, o interesse de Newton em Matemática começou no outono de 1663, quando comprou um livro de astrologia em uma feira em Cambridge e descobriu que não podia entender a Matemática nele. Sendo um livro eminentemente de trigonometria, descobriu que sua falha era em Geometria, e decidiu então ler a edição de Barrow para os Elementos, de Euclides. Os primeiros resultados foram tão simples que ele quase desisitiu, mas mudou de idéia quando leu que

... paralelogramos de mesma base e entre paralelas são iguais.

Voltando ao começo, Newton leu o livro todo com renovado respeito. Depois leu Clavis Mathematica de Oughtred e La Géométrie de Descartes. As novas Álgebra e Geometria Analítica de Viète foram lidas por Newton da edição de Frans van Schooten. Outros grandes trabalhos em Matemática que ele estudou foram Geometria a Renato Des Cartes de van Schooten e Algebra, de Wallis. Newton fez anotações sobre o tratamento dado por Wallis às séries, mas também criou suas próprias provas dos teoremas, escrevendo:

Assim fez Wallis, mas pode ser feito assim ...

A despeito de algumas evidências mostrarem que seu progresso não foi particularmente bom, Newton recebeu o grau de acadêmico em abril de 1664 e o de bacharelado em abril de 1665. Aparentemente seu gênio científico ainda não havia se manifestado, mas o fez quando a Universidade foi repentinamente fechada por causa da peste e ele teve de voltar a Lincolnshire. Lá, em um período de menos de dois anos, enquanto Newton tinha ainda 25 anos, ele começou avanços revolucionários em Matemática, Óptica, Física e Astronomia.

Enquanto Newton ficou em casa, ele lançou as fundações do Cálculo Diferencial e Integral, vários anos antes da descoberta (independente) de Leibniz. O Método das Fluxões, como ele o denominou, foi baseado na idéia crucial de que a integração de uma função era meramente o procedimento inverso da diferenciação. Tomando a diferenciação como operação básica, Newton criou métodos analíticos simples, que unificaram diversas técnicas anteriormente desenvolvidas para resolver problemas aparentemente não relacionados, como achar áreas, tangentes, comprimentos de curvas e máximos e mínimos de funções. De Methodis Serierum et Fluxionum foi escrito por Newton em 1671 mas não foi publicado até que uma tradução para o Inglês foi feita por John Colson em 1736.

Quando a Universidade de Cambridge reabriu após a peste em 1667, Newton apresentou-se como candidato a uma cadeira. Em outubro ele foi eleito para uma cadeira menor no Trinity College mas, após obter seu título de Mestre ele foi eleito para uma cadeira plena em julho de 1668. Em 1669 Barrow tentou garantir que as conquistas matemáticas de Newton se tornassem públicas. Ele mandou o texto de Newton De Analysis para Collins em Londres escrevendo:

[Newton] trouxe-me outro dia alguns artigos, onde ele estabelece os métodos para calcular as dimensões de magnitudes como as de Mr Mercator a respeito da hipérbola, mas mais geral; também na solução de equações; suponho que você se surpreenderá; mandarei a você em breve.

Collins mantinha contato com os matemáticos mais proeminentes da epóca, o que poderia levar o trabalho de Newton a um rápido reconhecimento. Collins mostrou a Brouncker, Presidente da Royal Society, os resultados de Newton, mas depois disso Newton pediu que seu manuscrito fosse devolvido. Barrow deixou sua cadeira de Lucasiano em 1669 para devotar-se a divindade, recomendando Newton (com apenas 27 anos) como seu sucessor.

O primeiro trabalho de Newton como professor Lucasiano foi em óptica e este foi o tópico de sua primeira aula, em janeiro de 1670. Ele concluiu, durante os dois anos de peste, que a luz não era uma entidade simples. Todo cientista desde Aristóteles acreditava que a luz era um entidade simples e básica, mas a aberração cromática na lente de um telescópio convenceu Newton do contrário. Quando ele passou um raio de luz através de um prisma, notou o espectro de luz que se formava. Ele sustentava que a luz branca era na realidade uma mistura de vários tipos de raios refratados em ângulos ligeiramente diferentes, e cada tipo de raio produzia uma cor diferente. Graças a esta idéia, Newton concluiu erroneamente que todo telescópio refrativo sofreria aberração cromática. Ele então propôs e construiu um telescópio refletivo.

Em 1672 Newton foi eleito membro da Royal Society, após doar um telescópio refletivo. Também em 1672 Newton publicou seu primeiro trabalho científico sobre cor e luz na Philosophical Transactions da Royal Society. O trabalho foi bem aceito em geral, mas Hooke e Huygens fizeram objeções à tentativa de Newton de provar, apenas experimentalmente, que a luz consiste de pequenas partículas em movimento e não de ondas.

A recepção à sua publicação não melhorou em nada a atitude de Newton de tornar seus trabalhos conhecidos. Ele sempre se dividia em duas direções: algo em sua natureza desejava fama e reconhecimento, enquanto um outro lado tinha medo de críticas, e o melhor jeito de não ser criticado era não publicar. Certamente pode-se dizer que sua reação às críticas era irracional, e seu esforço em humilhar Hooke em público era anormal. Contudo, talvez pela sua reputação, sua teoria corpuscular reinou até que a teoria de ondas fosse revivida no século 19.

Newton publicou em 1704, logo após a morte de Hooke, o trabalho Optiks, relacionado à teoria de luz e cor e com

Investigações de cores de folhas delgadas.

Anéis de Newton.

Difração da luz.

Para explicar algumas de suas observações ele teve de usar teoria de ondas em conjunção com sua teoria corpuscular.

Outra discussão, desta vez com os jesuítas ingleses em Liège sobre sua teoria de cores, levou a uma agressiva troca de cartas, até que em 1678 Newton sofre um colapso nervoso. Sua mãe morre no ano seguinte, resultando em um isolamento ainda maior de sua parte.

A maior conquista de Newton foi seu trabalho em Física e Mecânica Celestial, que culminou na teoria da Gravitação Universal. Em 1666 Newton já tinha as primeiras versões de suas três leis do movimento. Ele também descobriu a lei que dá a força centrífuga de uma corpo em movimento circular uniforme. Contudo, ele não tinha ainda um bom entendimento do movimento circular.

A novidade da idéia de Newton era imaginar que a gravidade da Terra influenciava a Lua, contrabalançando sua força centrífuga. Desta lei e da terceira lei de Kepler do movimento planetário, Newton deduziu a lei do inversos dos quadrados.

Halley persuadiu Newton a escrever um tratado de sua nova Física e suas aplicações a Astronomia. Um ano depois (1687) Newton publicou Philosophiae naturalis principia mathematica ou Principia como é conhecido.

Principia é tido como um dos maiores livros científicos já escritos. Newton analisou o movimento de corpos em meios com e sem resistência soba a ação de forças centrípetas. Os resultados foram aplicados a corpos em órbita, projéteis, pêndulos e quedas livres próximas à Terra. Ele também demonstrou que planetas são atraídos na direção do Sol por uma força que varia com o inverso dos quadrado da distância e generalizou que corpos pesados atraem uns aos outros mutuamente.

Mais generalização levou-o à lei da Gravitação Universal:

... toda matéria atrai outra matéria com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Newton foi capaz de explicar um grande número de fenômenos aparentemente não relacionados: a excentricidade da órbita dos cometas, as marés, a precessão do eixo terrestre e os movimentos da Lua perturbados pelo Sol.

Depois de um segundo colapso nervoso em 1693, Newton aposentou-se da pesquisa. Várias razões para este colapso foram propostas: envenenamento químico por causa de seus experimentos, frustração com as pesquisas ou problemas relativos a sua crença religiosa. Provavelmente seu problema era não outro senão uma depressão severa, que parece ter-lhe acompanhado por boa parte da vida.

Newton foi ainda Mestre da Casa da Moeda, onde, ao contrário do que se possa imaginar, fez grandes contribuições ao processo de cunhagem de moedas.

Em 1703 foi eleito presidente da Royal Society e foi re-eleito cada ano subseqüente até sua morte. Também foi sagrado cavaleiro em 1705 pela rainha Anne, sendo o primeiro cientista a ser assim tão condecorado por seu trabalho. Contudo, o final de sua vida não foi fácil, em particular por causa da controvérsia com Leibniz a respeito da invenção do Cálculo. (Ele chegou a nomear um comissão "imparcial" para julgar quem era o inventor do Cálculo, mas os textos da comissão eram na verdade anonimamente escritos por ele mesmo.


Fonte: http://www.ime.unicamp.br/~calculo/history/newton/newton.html

Grandes Matemáticos


Eudoxo de Cnidos

Nascido 408 AC em Cnidos (península Resadiye), Ásia Menor (atual Turquia)

Falecido 355 AC em Cnidos, Ásia Menor (atual Turquia)


Sabe-se que Eudoxo de Cnidos viajou a Tarento, atualmente na Itália, para estudar com Arquitas, que foi um discípulo de Pitágoras.

Eudoxo também visitou a Sicília, onde estudou medicina com Filiston, antes de fazer sua primeira visita a Atenas na companhia do médico Teomedon. Eudoxo passou dois meses em Atenas, certamente participando de seminários sobre filosofia com Platão e outros acadêmicos.

Eudoxo fez importantes contribuições para a teoria da proporção, criando uma definição que permitia a comparação de comprimentos irracionais de maneira análoga à multiplicação em cruz hoje existente. Uma das grandes dificuldades da Matemática naquele tempo era o fato de que certos comprimentos não são comparáveis. O método de comparar dois comprimentos x e y procurando um comprimento t tal que x = m.t e y = n.t para m e n inteiros não funcionava para segmentos de comprimentos 1 e 2, como mostrado pelo Teorema de Pitágoras.

Eudoxo resolveu o problema de comprimentos irracionais no sentido de que agora poderiam ser comparados comprimentos de qualquer natureza, irracionais ou não.

Outra contribuição de Eudoxo digna de nota foi seu trabalho em integração usando seu método da exaustão. Este trabalho emergiu diretamente de sua teoria de proporções, já que ele agora era capaz de comparar números irracionais. Este trabalho também se baseou em idéias mais antigas de aproximação da área do círculo por polígonos inscritos com um número crescente de lados (Antífon). Eudoxo formalizou a teoria de Antífon, provando rigorosamente os teoremas, anteriormente apresentados por Demócrito:

O volume de uma pirâmide é um terço do volume do prisma de mesmas base e altura.
O volume de um cone é um terço do volume do cilindro com mesmas base e altura.

Arquimedes atribuiu a prova destes teoremas a Eudoxo em seu trabalho Sobre a esfera e o cilindro e naturalmente Arquimedes usou o método de exaustão de Eudoxo para provar um conjunto memorável de teoremas.

Não podemos deixar de mencionar aqui o trabalho que talvez tenha tornado Eudoxo famoso, acerca de teoria planetária e publicado no livro Sobre velocidades, atualmente perdido. Eudoxo foi grandemente influenciado pela filosofia Pitagórica através de seu mestre Arquitas, criando um sistema planetário inteiramente baseado em esferas (considerada por Pitágoras a forma perfeita).

O sistema Eudoxiano consiste de um determinado número de esferas de raios iguais em rotação, com eixos passando pelo centro da Terra. Cada eixo de rotação, por sua vez, também se rotaciona através de pontos fixos em outra esfera em rotação, gerando assim uma composição de movimentos.

Observando o diagrama a direita, suponha que tenhamos duas esferas S1 e S2 de mesmo raio, o eixo XY de S1 sendo o diâmetro da esfera S2. Conforme S2 rotaciona sobre o eixo AB, então o eixo XY de S1 rotaciona com ela. Se as duas esferas rotacionam com velocidades angulares constantes, porém opostas, então o ponto P no equador de S1 descreve um curva com formato de "8". Esta curva recebe o nome de hipopédia.

Eudoxo usou esta construção e considerou um planeta com sendo o ponto P "passeando" pela curva. Ele introduziu uma terceira esfera que correspondia ao movimento geral do planeta contra o fundo de estrelas, enquanto o movimento da hipopédia reproduzia o movimento retrógrado. Este sistema com três esferas era ainda inserido em uma quarta esfera, que reproduzia o movimento rotatório diário das estrelas.

Certamente o modelo não representa as verdadeiras trajetórias dos planetas, mesmo com um nível mínimo de precisão. De qualquer modo, talvez seja uma tendência moderna imaginar como Eudoxo desenvolveu uma teoria tão complexa sem testá-la com dados experimentais.

Grandes Matemáticos


Demócrito de Abdera

Nascido 460 AC em Abdera (Grécia)

Falecido 370 AC (local desconhecido)

Demócrito de Abdera é certamente mais conhecido por sua teoria atômica, mas ele também foi um excelente geômetra. Pouco sabe-se de sua vida, mas sabemos que ele foi discípulo de Leucipo.

Demócrito foi um homem viajado. Historiadores apontam sua presença no Egito, Pérsia, Babilônia e talvez mesmo Índia e Etiópia.

O próprio Demócrito escreveu:

De todos os meus contemporâneos, fui eu quem cobriu a maior extensão em minhas viagens, fazendo as mais exaustivas pesquisas; eu vi a maioria dos climas e paises e ouvi o maior número de homens sábios.

Conta-se que certa vez, tendo indo a Atenas, Demócrito desapontou-se porque ninguém na cidade o conhecia. Qual não seria sua surpresa hoje ao descobrir que o acesso principal da cidade passa pelo Laboratório Demócrito de Pesquisa Nuclear!

Muito de Demócrito é conhecido por meio de sua física e filosofia. Apesar de não ter sido o primeiro a propor uma teoria atômica, sua visão do mundo físico foi muito mais elaborada e sistemática do que a de seus predecessores. Do ponto de vista filosófico, sua teoria atômica deu origem a uma teoria ética, baseada em um sistema puramente determinístico, eliminando assim qualquer liberdade de escolha individual. Para Demócrito, liberdade de escolha era uma ilusão, já que não podemos alcançar todas as causas que levam a uma decisão.

Já sua matemática é pouco conhecida. Sabemos que ele escreveu sobre geometria, tangentes, aplicações e números irracionais, mas nenhum desses trabalhos chegou ao nosso tempo.

O que podemos afirmar com certeza é que ele foi o primeiro a propor que o volume de um cone é um terço do volume de um cilindro de mesmas base e altura, e que o volume de uma pirâmide é um terço do volume de um prisma de mesmas base e altura.

Outro fato curioso proposto por Demócrito (como relatado por Plutarco), é o seguinte dilema geométrico:

Se cortarmos um cone por um plano paralelo a base, como serão as superfícies que formam essas seções? São elas regulares ou não? Se forem irregulares, farão o cone irregular, com reentrâncias e degraus; mas, se são regulares, as seções serão todas iguais, e o cone terá a mesma propriedade do cilindro, de ser feito de círculos similares, o que é um absurdo.

Grandes Matemáticos


Arquimedes de Siracusa

Nascido 287 AC em Siracusa, Sicília

Falecido 212 AC em Siracusa, Sicília

Arquimedes, filho do astrônomo Fídeas, era nativo de Siracusa, na Sicília. Há relatos de sua visita ao Egito, onde inventou um sistema de bombeamento chamado Parafuso de Arquimedes, em uso ainda hoje.

Há indícios muito fortes de que em sua juventude, Arquimedes tenha estudado com os sucessores de Euclides, em Alexandria. Com certeza ele era completamente familiarizado com a Matemática lá desenvolvida, conhecendo pessoalmente os matemáticos daquela região. Ele mesmo mandava alguns de seus resultados para Alexandria com mensagens pessoais.

No prefácio de Sobre espirais Arquimedes nos conta uma história curiosa acerca de seus amigos em Alexandria. Ele tinha o hábito de mandar o texto de seus últimos teoremas, mas sem as demonstrações. Aparentemente alguém em Alexandria estava roubando os resultados de Arquimedes e afirmando que eram seus. Na última vez que fez isso, enviou dois resultados falsos...

... aqueles que afirmam descobrir tudo, mas não produzem provas de suas afirmações, podem estar enganados fingindo descobrir o impossível.

De fato, existem inúmeras referências a Arquimedes nos escritos de sua época, dada a reputação quase sem par que ele ganhou neste período. Curiosamente a razão para isso não era um interesse generalizado em Matemática, mas sim nas máquinas que inventou para serem usadas na guerra. Estas armas foram particularmente eficientes na defesa de Siracusa contra os Romanos, liderados por Marcelo.

Escreve Plutarco:

... quando Arquimedes começou a manejar suas máquinas, ele de uma só vez atirou contra as forças terrestres todos os tipos de mísseis, e imensas massas de rocha que caíram com barulho e violência inacreditáveis, contra as quais nenhum homem poderia resistir em pé ...

Outras invenções de Arquimedes, como a polia composta, também colaboraram para que sua fama se perpetuasse. Novamente citando Plutarco:

[Arquimedes] afirmou [em uma carta ao Rei Hierão] que, dada uma força, qualquer peso poderia ser movido, e até mesmo se gabando, disse que se houvesse outra Terra, esta poderia ser movida. Hierão maravilhou-se com isto e pediu uma demonstração prática. Arquimedes tomou um dos navios da frota do rei - que não podia ser movido a não ser por muitos homens - carregou-o com muitos passageiros e lotou-o de carga. Arquimedes colocou-se a distância e puxou as polias, movendo o navio em linha reta suavemente, como se estivesse no mar.

Mesmo tendo Arquimedes obtido fama por suas invenções mecânicas, ele acreditava que a Matemática em sua forma mais pura era a única coisa que valia a pena.

As conquistas de Arquimedes são de tirar o fôlego. Ele é considerado por muitos historiadores como um dos maiores matemáticos de todos os tempos. Ele chegou a aperfeiçoar um método de integração que permitia calcular áreas, volumes e áreas de superfícies de muitos corpos.

Arquimedes foi capaz de aplicar o método da exaustão, que é uma forma primitiva de integração, para obter uma vasta gama de resultados importantes, alguns dos quais chegaram até os dias de hoje.

O tratado Sobre equilíbrios planos aborda os princípios fundamentais da mecânica, usando métodos geométricos. Arquimedes descobriu teoremas fundamentais a respeito do centro de gravidade de figuras planas, todos constantes deste trabalho. Em particular ele encontra, no livro 1, o centro de gravidade do paralelogramo, do triângulo e do trapézio.

O livro 2 é inteiramente devotado a encontrar o centro de gravidade de um segmento de parábola. Na Quadratura da parábola Arquimedes encontra a área de um segmento de parábola formado pelo corte de uma corda qualquer.

No primeiro volume de Sobre a esfera e o cilindro Arquimedes mostra que a superfície de uma esfera é quatro vezes a do grande círculo, acha a área de qualquer segmento da esfera, mostra que o volume de uma esfera é dois terços do volume do cilindro circunscrito, e que a superfície da esfera é dois terços da superfície do cilindro circunscrito, incluindo-se as bases.

Em Sobre espirais Arquimedes define uma espiral e estabelece as propriedades fundamentais relacionando o comprimento do vetor raio com os ângulos de revolução que geram as espirais. Ele também apresenta resultados sobre tangentes às espirais, bem como demonstra como calcular áreas de partes da espiral.

Em Sobre conóides e esferóides Arquimedes examina os parabolóides de revolução, hiperbolóides de revolução e esferóides obtidos pela rotação de uma elipse em torno de um de seus eixos.

Sobre corpos flutuantes é o trabalho onde Arquimedes estabelece os princípios básicos da Hidrostática. Seu teorema mais famoso - que dá o peso de um corpo imerso em um líquido - chamado Princípio de Arquimedes, consta deste trabalho.

Em Medidas do círculo Arquimedes mostra que o valor exato de situa-se entre 310/71 e 31/7. Ele obteve este resultado circunscrevendo e inscrevendo um círculo com polígonos regulares com 96 lados!

O Contador de areia é um trabalho memorável em que Arquimedes propõe um sistema numérico capaz de expressar números até 8x1016 (em notação moderna). Seu argumento é de que este número seria suficiente para contar o número de grãos de areia do Universo. Bem, naturalmente Arquimedes enfrentou o problema anterior: o tamanho do Universo. Quando cita resultados acerca do tamanho do Universo, ele usa resultados de Euxodo, Fídias (seu pai) e Aristarco.

Há referências a outros trabalhos de Arquimedes, que estão hoje perdidos. Pappus refere-se a um trabalho de Arquimedes sobre poliedros semi-regulares e o próprio Arquimedes refere-se a um trabalho sobre o sistema numérico proposto no Contador de areia. Pappus também menciona um tratado sobre balanças e alavancas, e Theon menciona um tratado sobre espelhos.

Arquimedes foi morto em 212 AC durante a captura de Siracusa pelos Romanos na segunda guerra Púnica, depois que todos seus esforços para manter os romanos na baía com suas máquinas de guerra falharam.


fonte :http://www.ime.unicamp.br/~calculo/history/arquimedes/arquimedes.html