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9 de abril de 2022

Sophie Germain: matemáticas a la luz de las velas

Manuel de León, Cristina Sardón  (Fundación madri+d)

Marie-Sophie Germain nació en París el 1 de abril de 1776, con un padre comerciante que fue elegido representante de los Estados Generales en la Asamblea Constituyente en 1789, lo que permitió mas tarde a Sophie escuchar en su propia casa conversaciones sobre filosofía y política con personas relevantes.

Cuando estalló la revolución en 1789, Sophie estuvo un tiempo confinada en casa para protegerse de la vorágine de aquellos días. Se dedicó entonces a devorar, literalmente, la biblioteca de su padre y quedó fascinada por la muerte de Arquímedes en uno de los libros de historia de las matemáticas que encontró. Decidió entonces que debía dedicar todos sus esfuerzos a las matemáticas, llegando a aprender latín y griego para poder leer las obras de Isaac Newton y Leonhard Euler. Sus padres no aprobaron tal entusiasmo y llegaron a prohibirle encender una estufa para calentar su cuarto o que usara ropas de abrigo para evitar que siguiera leyendo. Nada pudo contra la voluntad de aquella muchacha que pasaba noches enteras a la luz de las velas para poder seguir con sus lecturas.

Cuando Sophie tenía 18 años, en 1794, abrió sus puertas la Escuela Politéctica de París, y aunque no admitían mujeres, si se podían seguir los cursos por las notas de clase, y así Sophie se inscribió con un nombre falso de hombre, Antoine-August Le Blanc. Los alumnos también podían enviar observaciones a sus profesores y así Joseph Louis Lagrange no tardó en recibir los comentarios de Monsieur Le Blanc. Al darse cuenta de su valía, le instó a reunirse y allí descubrió su identidad, aunque Lagrange continuó apoyándola.

Sophie Germain mantuvo una correspondecia activa con matemáticos de mucho renombre, como Legendre y Gauss. Con Carl Friedrich Gauss entabló una correspondencia regular con resultados interesantes sobre teoría de números, usando el seudónimo de M. LeBlanc. Su verdadera inquietud por la correspondencia con Gauss se acusaba en su interés por el teorema de Fermat, publicando posteriormente un resultado en un caso particular que llegó a ser conocido como Teorema de Germain.

La primera carta intercambiada entre ellos está fechada en 1804  y la correspondencia dura hasta 1809, aunque luego se reanudaron los envíos en 1815. Gauss contestaba con retraso y en muchos casos no lo hacía. Un episodio de la invasión napoleónica de 1807 fue la causa de que Sophie revelara su identidad a Gauss. Germain intercedió por Gauss que estaba en la invadida ciudad de Braunschweig por medio de un amigo de su familia, el general Pernetti. Tres meses después, Sophie le descubre su verdadera identidad y Gauss se lo agradecía así:

“Pero cómo describir mi admiración y asombro al ver que mi estimado corresponsal Sr. Le Blanc se metamorfosea […] cuando una persona del sexo que, según nuestras costumbres y prejuicios, debe encontrar muchísimas más dificultades que los hombres para familiarizarse con estos espinosos estudios, y sin embargo tiene éxito al sortear los obstáculos y penetrar en las zonas más oscuras de ellos, entonces sin duda esa persona debe tener el valor más noble, el talento más extraordinario y un genio superior.”

Su segundo resultado importante en teoría de números fue la demostración de que para todo número primo n menor que 100 no existe solución a la ecuación de Fermat, cuando los números x, y, z no son divisibles por n, aunque de hecho la demostración valía para primos menores que 197. Mas tade, L.E. Dickson usa el Teorema de Germain para elevar la cota a 1700.

Sophie Germain, además de destacar en la teoría de números, desarrolló un trabajo incipiente en teoría de la elasticidad. Un concurso propuesto en La Academia de las Ciencias de París concedía el “Prix Extraordinarie” a quien resolviera un problema propuesto sobre el efecto de las vibraciones de una superficie elástica y permitiera comparar los resultados teóricos con los experimentos. Este problema venía de los experimentos de Ernst Florens Friedrich Chladni sobre placas metálicas vibrantes.

Sophie tuvo que presentar hasta tres manuscritos para que se le concediera el premio, aunque con ciertas reservas. Quizás por ello no fue a recogerlo, al haberse sentido desprestigiada por muchos de sus colegas, por el hecho de ser mujer. En este trabajo Sophie propuso las ecuaciones diferenciales de superficies vibrantes. Las dos primeras entregas estuvieron inconclusas, hasta que la tercera fue la premiada, bajo la supervisión del análisis matemático por parte de Lagrange. El postulado principal de este trabajo fue: “en un punto de la superficie la fuerza de elasticidad es proporcional a la suma de las curvaturas principales de la superficie en dicho punto”. Las consideraciones de simetría translacional y rotacional de la placa, llevó a Sophie a la formulación de una ecuación en derivadas parciales de sexto orden, cuyas soluciones se daban en forma de series trigonométricas. Poisson, con el que tuvo varias consultas, publicó su propio trabajo sobre elasticidad sin agradecerle sus consejos.

Sophie supo en 1829 que tenía cáncer de mama, y así y todo, siguió trabajando sobreponiéndose al dolor hasta su fallecimiento el 27 de junio de 1831 en su casa de París.

Sophie, víctima de su sexo, y debido a su restringido acceso a la ciencia, no tuvo la oportunidad ni de acceder a una educación mas formal en matemáticas (se le criticó en su momento alguna falta de rigor en sus planteamientos matemáticos) ni de publicar sus resultados a tiempo, antes de que muchos otros lo hicieran, utilizando en varios casos sus ideas.

Sophie Germain fue una mujer que no sólo destacó en las matemáticas. También contribuyó con obras filosóficas que fueron bien acogidas por filósofos como Auguste Comte. Sin embargo, todos sus tratados no fueron siempre aceptados, debido al mismo problema de raíz: su naturaleza de ser mujer.

Hoy en día, Sophie Germain ocupa un lugar estelar entre los grandes matemáticos de la historia.

Manuel de León. (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU)


Cristina Sardón. (ICMAT-CSIC).

13 de enero de 2022

Perú: UN SER QUE VIVÍA LAS MATEMÁTICAS

Hugo Ñopo

Y el consenso que necesitamos sobre la carrera docente

Jorge Sotomayor, “Soto”, vivía como si los objetos matemáticos tuvieran vida. Mientras para nosotros uno, raíz de dos, o pi, “pertenecen” al conjunto de los números reales, para él “vivían” en tal conjunto. Cuando lo conocí, Soto había pasado más años en Brasil que en su Perú natal, así que usaba el verbo en portugués para referirse a ello: para él, los objetos matemáticos “moraban” en conjuntos.

Aún recuerdo cómo me llamó la atención este señor que llegó como profesor visitante a mi universidad con su manera tan particular de vivir las matemáticas. Intrigado, atendí sus charlas y disfruté mucho conocer a alguien que amaba tanto su quehacer.  Y lo hacía muy bien, pues sus contribuciones al desarrollo de las matemáticas lo llevaron a ser miembro numerario de la Academia Brasileira de Ciencias y a recibir la Orden Nacional del Mérito Científico en grado de Gran Cruz.

Entré como alumno libre al curso que dictó sobre ecuaciones diferenciales ordinarias durante los meses que nos visitó. Recuerdo que aprendí bastante, aunque probablemente hoy no esté en condiciones de aprobar un examen técnico de aquellos. Pero lo que aún perdura en mí es el recuerdo del maestro que dejó huellas. El recuerdo queda vivo, aunque él haya dejado estas tierras el jueves pasado. Gracias, Soto.

Ahora que pienso en mi profesor Sotomayor, refuerzo mi convicción sobre la importancia de los docentes dentro de los sistemas educativos, en todos los niveles. Ellos son quienes pueden lograr que la educación avance, pese a las adversidades. Obviamente, en políticas públicas, esta convicción se basa en algo científicamente más sólido que una bella anécdota. En las últimas tres décadas ha surgido mucha evidencia que intenta responder a la pregunta sobre lo que funciona (y lo que no) en la mejora de los sistemas educativos. Hoy ya contamos con centenas o miles de estudios hechos para realidades como la nuestra, en países en desarrollo. Esta evidencia ha sido revisada de modo sistemático para arribar a una conclusión: la inversión más efectiva que se puede hacer para mejorar los aprendizajes de los estudiantes está en los docentes y sus procesos pedagógicos.  

La evidencia es clara y contundente. El actual momento me recuerda a lo que vivimos hace veinte años, cuando la gran mayoría se convenció, también sobre la base de un cúmulo de evidencia académica, de la importancia de la independencia del banco central y de la disciplina fiscal como condiciones necesarias para la solidez macro. Ya anteriormente he escrito sobre la posibilidad de utilizar esa experiencia exitosa en lo macro para construir alguna nueva en lo micro. En educación tenemos un punto de partida muy importante, pues sabemos bien lo que se debe hacer. De hecho, se venía haciendo desde hacía unos años, pero con este gobierno corremos el riesgo de abandonar esta política de estado. Hay que seguir impulsando la carrera docente, consolidando los consensos.

Necesitamos fortalecer la profesión docente para que le resulte atractiva a las próximas generaciones. Hoy, lamentablemente, no ocurre así. Las facultades de pedagogía reciben a los estudiantes con los puntajes más bajos en los exámenes de admisión. Estos estudiantes, después de graduarse, son los docentes que reciben unos salarios que están entre los más bajos de todos los profesionales y técnicos del país. La profesión docente se encuentra en un círculo vicioso de bajas habilidades y salarios. Quebrar este círculo requiere trabajar simultáneamente en ambos frentes: (i) Aumentando las exigencias para ingresar y ascender en la carrera docente, y (ii) mejorando las retribuciones económicas por su tarea.

Pero mas allá del binomio exigencias-recompensas, se necesita consolidar un sistema de desarrollo docente. Este sistema debería conseguir: (i) Atraer a jóvenes talentosos a las facultades de pedagogía, (ii) seleccionar a quienes hayan aprovechado mejor sus años universitarios para ingresar a la carrera pública magisterial, (iii) formar a los docentes con capacitaciones teóricas y prácticas que fomenten su mejora en el aula,  (iv) acompañarcontinuamente a los docentes para que su práctica pedagógica mejore siempre, (v) incentivar a los docentes para que sus mejoras se vean recompensadas, (vi) retener a los mejores para que continúen en la carrera docente y compartan sus saberes con sus colegas.

Insisto en que este sistema venía gestándose, pero corremos el riesgo de retroceder en los avances. Es momento de alinearnos en la defensa del factor más importante del proceso educativo.

P.S.: También me parece importante alinearnos en la defensa del periodismo de investigación. Que el poder político-económico utilice al sistema de justicia para acallar la búsqueda y difusión de la verdad nos hace daño en múltiples sentidos. La de César Acuña y los responsables del libro Plata como cancha no es solo la disputa entre un periodista y una editorial frente a un político y sus abogados. Esto nos atañe a todos, al contrato social y a nuestra posibilidad de construir nación.