O ponto de equilíbrio: uma pequena discussão sobre o abstrato, o número e os fundamentos da ciência matemática Heródoto Andrade de Oliveira Sousa1 José Roberto Silva2 Resumo. O texto a seguir apresenta uma singela reflexão acerca de um assunto temerosamente abordado. O abstrato; Fixando-se como ponto de partida a definição de número, procura-se reduzi-la logicamente, refinando cada uma de suas ideias. Tal abordagem é feita a luz dos Elementos de Euclides e dos termos que este aborda de forma específica. Cada termo é analisado de forma a encontrar uma característica em comum que lhes sobrevenha um equilíbrio final, que interligue cada uma das ideias euclidianas em um momento principal: A essência do objeto matemático. Sob o crivo da análise teórica procurou-se interpretar a luz de ferramentas argumentativas e científicas cada uma das definições apresentadas. Palavras-chave: Elementos de Euclides, Número, Ponto, Ciência matemática. Abstract. The following text presents a simple reflection on a subject approached fearfully. The abstract; Fixing as starting point the definition of number, we try to reduce it logically, refining each of his ideas. Such an approach is made light of Euclid's Elements and terms that specifically addresses this. Each term is analyzed in order to find a common thread to them befall a final balance, which links each of the Euclidean ideas page at a time: The essence of mathematical objects. Under the scrutiny of the theoretical analysis sought to interpret the light of scientific and argumentative tools each of the definitions presented. Keywords: Euclid’s Elements, Number, Point, Mathematical science. 1 Licenciado em Matemática pela Faculdade de Ciências Humanas e Sociais de Igarassu – FACIG – PE. 2 Professor da Faculdade de Ciências Humanas e Sociais de Igarassu – FACIG – PE. 1 1. INTRODUÇÃO Um dos campos mais perigosos da matemática ainda é tido como o da abstração. Dizse perigoso não em virtude de suas consequências, muito pelo contrário, suas causas é que são preocupantes e de certa forma capciosas demais para serem tratadas grosso modo. Quando se fala em não se preocupar com as consequências dadas por este campo abstrato, também não é válido ser desdenhoso. Tais consequências a matemática formal trata com grande cuidado há muito tempo. Sejam pela mera manipulação de entidades abstratas, ou ainda suas devidas aplicações em meios tecnológicos atuais. É certo que quando se toma o caminho contrário desta via de conhecimento, se parece que os problemas se tornam mais densos e a necessidade por respostas definitivas ficam um tanto difíceis de serem alcançadas. Com isto se apresenta o grande problema da causa. A Ciência matemática é movida por resultados. Cada um de seus grandes resultados produz certas “revoluções silenciosas” ao redor do mundo acadêmico. E cada resultado produz um próximo que encaminha para outro tão complexo quanto o primeiro. A busca filosófica não se restringe apenas a busca desvairada de soluções para problemas progressivos, mas, também essa busca pode ser tratada de forma contrária com relação à análise de resultados. Não tem sido essa a sina da ciência atual? Uma busca sistemática pelas origens e pelas causas analisando suas consequências, isto é, seus efeitos e resultados. Ora, pode-se privar ao pensamento humano o realizar determinado raciocínio? Tentar justificar e formalizar cada vez mais o pensamento por meio de uma ferramenta introspectiva que é o raciocínio propriamente dito. Tal tentativa não é privilégio deste texto. Mas já foi ambicionada por outros tantos. É interessante observar como a própria ideia de formalismo matemático cresceu por meio do pensamento filosófico, porém, como galhos distintos de uma “árvore do conhecimento” foi tomando cada uma o seu caminho distinto e por um momento se esqueceram que nasceram juntas. O maior e mais distinto resultado do conhecimento matemático, foi a criação – ou quem sabe, a descoberta – do número. E é neste momento em comum que encontramos a progressão do conhecimento matemático, isto é, para as operações básicas até as mais complexas e a regressão para a lógica, que servirá como ferramenta de auxílio para lapidar a razão em busca de uma verdade matemática. Para que tal esforço não seja inviável saiba-se que tal busca é contínua, isto é, qual seria o formalismo perfeito? E tal formalismo realmente existe? Voltem-se os olhos para o passado, quando a matemática não era só aplicável fisicamente, mas, era desenvolvida. Estava de mãos dadas com as próprias considerações lógicas, que firmavam os teoremas e as demonstrações. Este momento de convergência entre o pensamento e o primeiro formalismo dá-se em Euclides3 com seus Elementos. Se for necessário retornar o caminho, dos resultados para as causas, é de fundamental importância tratar do maior compêndio de matemática pura dos tempos antigos reunido pelo grande geômetra grego. É certo que não se pretende aqui fazer um tratado minucioso comentando o aspecto filosófico do grande grego em seus Elementos. Sabe-se que a Ciência tem destas facetas, não 3 Euclides de Alexandria (360 a.C.-295 a.C) reuniu em 13 livros toda a matemática conhecida em seu tempo – Os Elementos. 2 importam quantos comentários, sempre se haverá cada vez mais a se comentar e a se interpretar a luz do escopo científico. Este texto deseja apenas somar com os infindos comentários que ainda serão feitos. 2. A DEFINIÇÃO DE NÚMERO No decorrer da história da matemática certamente são observáveis muitas definições viáveis para número. O interesse aqui é retornar o mais distante possível, para uma época em que o formalismo argumentativo fazia sua fama. Quando se é referido ao formalismo argumentativo, deseja-se apresentar algum resquício de um silogismo já apresentado para concluir, de certa forma, algumas das principais considerações matemáticas que deem uma definição satisfatória para número. Com isto, faz-se valer o interesse por Euclides, que trouxe uma boa definição – não devidamente definitiva – mas suficiente para levar a cabo a discussão referente a abstração. Assim como é de desejo, é necessário firmar um momento para a progressão e regressão de ideias apoiadas pela lógica. O número está para a Matemática, assim como o átomo está para a Física, isto é, em ambos os estudos minuciosos pode-se analisar um macrocosmo e um microcosmo, o estudo progressivo e regressivo respectivamente. Assim como a combinação do átomo sob diversas leis, formam moléculas e daí as substâncias; também é possível concatenar tal argumento com o ente numérico, isto é, o número dá origem às operações básicas, e destas as suas aplicações em diversas ciências. Faça-se também o contrário. Assim como o átomo é formado por seus prótons e elétrons e suas subdivisões, pode-se ainda harmonizar esta ideia com o número sendo formado por suas características devidamente abstratas e suas propriedades. Certamente um crítico minucioso, questionará a analogia feita anteriormente, impondo a questão da prova física experimental. É possível analisar resultados dos átomos, as substancias formadas por eles e suas micro partículas. Mas, e o número? Se não há o crivo do experimento físico, pode-se acusar o número de uma invenção meramente racional? Os resultados na Física comprovam sua partícula fundamental. E não é diferente da Ciência Matemática, que por seus resultados faz valer a sua causa. Mas como analisar este caminho reverso da consequência à causa? Em primeiro lugar leia-se a definição: De acordo com Euclides (2009, p.269) Número é a quantidade composta de unidades A simplicidade desta definição dada pelo grande geômetra é o “primeiro momento”. Permita-se um exemplo: para se construir uma casa, os tijolos são seus componentes principais. Ora, o próprio tijolo é formado por outras substâncias que o construtor não se preocupa em conhecer para que se erga uma parede. Cada ser humano foi introduzido ao conhecimento matemático pelo número, seja pela simples contagem, fundamento este dos primórdios. O que se deseja é tomar este tijolo e refiná-lo até onde os argumentos exaurirem. Entender o número está fortemente arraigado com seus subconceitos. Sendo assim, a questão da unidade. Todos os povos antigos conheciam o número um, e os povos mais afortunados, entendiam o dois e talvez o três e daí por diante o “muitos” este senso de contagem dava-se 3 naturalmente pela percepção psíquica. Ora, quando se come um biscoito de um prato que contém três biscoitos, rapidamente se percebe a ausência. Porém, se um outro biscoito é retirado de um prato com sessenta outros, a ausência daquele só será percebida por uma detalhada contagem e não visualmente. Com o passar dos tempos esta capacidade cognitiva foi sendo aperfeiçoada a ponto de se associarem as representações gráficas a cada quantidade específica – vale lembrar que este é o conceito mais arcaico de função. As comparações eram inevitáveis, mas a tão buscada unidade precisava de uma característica que fosse comum a todas as outras sem inconsistência. Cada quantidade, por mais extensa que seja, pode ser reduzida a alguma unidade. Outro problema ocorre. Qual o findar desta redução? Se porventura cairmos no campo dos racionais e irracionais, o conceito de unidade perderá seu valor? Não, por que esta análise será feita em uma ocasião devida, mas, adiante-se que estes campos já são as subdivisões de nosso átomo matemático, logo, até então os problemas estão extintos. De certa forma, Euclides entendia – e isto pode ser dito analisando o resultado em citação – que o número assumia várias facetas que deveriam ser esmiuçadas, para uma definição lógica mais precisa. Esta simples definição, não é o maior problema, pois a unidade é a característica fundamental para todos os números como se desejava encontrar. Algo que diferencie um e dois, entre si e dos outros números. Poderia se fazer valer de Peano4, mas ainda é muito cedo. Tal busca se instaura pelos registros dos Elementos, e Peano seria uma saída breve demais para um problema tão antigo. O conceito de quantidade é habitualmente comum. A cognição humana é capaz de distinguir isto e os sentidos tratam deste problema pelo menos parcialmente. Os sentidos lidam com a noção de quantidade parcialmente? Explique-se então: A visão pouco nítida pode enganar aquele que conta, talvez duplicando a unidade real e tornando-a imaginária – Fala-se real e imaginário em linguagem não matemática – Esta análise pode parecer metódica demais, mas é viável quando é preciso se “apropriar da contagem” transferindo-a do meio exterior para o interior, este ultimo o campo desta análise. É preciso tratar da unidade, para isto faça-se valer a seguinte citação: De acordo com Euclides (2009, p.269) Unidade é aquilo segundo o qual cada uma das coisas existentes é dita uma A ideia de unidade não está ainda bem definida enquanto não se entender das coisas existentes em contrapartida das inexistentes, contrariedade esta natural, mesmo não sendo citada. E logo após é preciso apropriar-se da ideia de a própria unidade se definir em um conceito meramente primitivo. Os conceitos de existência e inexistência eram, por assim dizer, alvo da mesma filosofia grega que permeava os tempos antigos. Platão5 foi um dos primeiros a tentar conceituar o real (existência) e o não real (inexistência). Neste conflito passa-se a entender o campo matemático platônico. É válido dizer que mesmo Platão não tendo sido um matemático puro desenvolvedor de teoremas, este foi um grande entusiasta. 4 Giuseppe Peano (1858-1932). Matemático Italiano que fez grande contribuição a esta ciência com os Axiomas de definição dos números naturais que levam o seu nome. 5 Platão (428/427 a.C – 348/347) Filósofo Grego 4 N. Bourbaki (Éléments d’histoire dês mathématiques, p.12): “Pode-se dizer que Platão era quase obcecado pela matemática; sem ser ele mesmo um inventor nesse domínio (...)” Mas, o que era o campo matemático de Platão? Imagine-se que existe um local em que todas as coisas alcançam um alto nível de perfeição. Quando se é solicitado a pensar em uma esfera, pensa-se nela de forma perfeita. Quando se é solicitado a pensar em um plano, pensa-se no plano de forma perfeita. Sem rugas. A realidade platônica se resumia prontamente em algo imaginativo. Um campo do pensamento em que todas as coisas são perfeitas. Mas surgia um problema: se a realidade de perfeição platônica era imaginativa, então, ao tocar em uma cadeira próxima, afirmarei que ela não é real em virtude de não ser perfeita? Aristóteles6 concertará este problema de seu mestre afirmando que o que torna as coisas existentes em si é a sua essência, e esta essência não estaria contida em um campo imaginativo, mas nas próprias coisas. Todo argumento aristotélico baseia-se em fazer concordar o corpo e a substância em uma única coisa. Desta forma as coisas se dizem uma, quando guardam em si o invólucro e a essência. Caso se deseje buscar as respostas nas coisas, busque-se a sua essência nela mesma. Pois esta guardará informações pertinentes para se ter uma primeira ideia do todo. Ora, se número é formado por unidade e unidade é parte de coisas existentes, é possível afirmar que cada operação e, por conseguinte cada entidade numérica é resultante de algo existente? Ou resulta para algo existente? O começo desta argumentação foi feita pelos resultados. Permitam-se um exemplo: é profundamente incômoda a existência do número PI (π) como uma constante. Diz-se que sua determinação primária está no quociente entre o comprimento e o diâmetro de uma dada circunferência. Ora a circunferência é uma das formas mais intrigantes existentes no universo, seja pelos fenômenos físicos, ou pelo simples observar geométrico da silhueta de um planeta. Mas a constante ainda está ali. Fica difícil tratar de uma entidade meramente abstrata como um número, quando este se comporta como quer, sem esforços alheios. A ideia de existência confunde-se quando se analisa os resultados. O PI é uma causa ou uma consequência? Vários dispositivos foram desenvolvidos para encontrar-lhe uma aproximação satisfatória. Imaginando assim uma circunferência perfeita. Observe-se que esta é apenas uma dentre tantas belezas matemáticas incompreensíveis no âmbito físico. Um Padrão perturbador à nossa mente finita. O número é uma composição de unidades, estas unidades se dizem existentes, e ainda se dizem uma. Quando estas unidades começam a se ordenar de forma sequenciada e assustadoramente constante. Uma ponte entre o mundo físico e o matemático. O físico, isto é, a matéria que idealiza os corpos geométricos, como resultado de um padrão matemático. Os números são causa e consequencia. 3. O PONTO DE EUCLIDES Quando se pensa desta forma, a definição de número se completa. Primeiro o número, depois a unidade, e por fim a condição de existência. O que as coisas precisam para serem 6 Aristóteles (384 a.C – 322 a.C) Filósofo grego que levou ao auge a filosofia. Discípulo de Platão e grande crítico das ideias de seu mestre. 5 tidas por existentes? Serem adquiridas aos sentidos. Mas e se nem os sentidos as acompanham, isto é, é possível pensar em algo e personificá-lo em memória mesmo se estando distante? Com algumas características que se permitam construir um vislumbre daquilo que é existente. Mesmo que já se tenha tido algum contato, a mente se encarregará de reconstruí-lo. E caso nunca se tenha tido o devido contato, as características se encarregarão de apresentar vislumbre. Pode-se a esta ultima declaração utilizar-se da analogia para fazer a cognição aproximar-se da personificação da entidade em questão. A existência esta bem definida. Parta-se agora para a não existência, mas agora com uma motivação interessante: De acordo com Euclides (2009, p.97) Ponto é aquilo de que nada é parte Euclides procura definir bem todos os moldes de sua geometria. Afinal ele construiu fundamentos que perduram ate os dias atuais que firmam a geometria tida por euclidiana. Tomando a conclusão que a matéria construída em si, resulta de moldes geométricos, isto é, em tons de engenharia e arquitetura. Não é difícil afirmar que o ideal físico foi projetado pelo ente geométrico. Mas tomem-se os resultados de Euclides com relação à origem de suas figuras. O ponto é a menor redução de todas. É a essência que se buscava. Ora, os volumes se reduzem aos seus planos, e seus planos se reduzem as retas e suas retas aos pontos. Não se tome esta sequência grosso modo, mas com a intenção de aparente completude apresentada também pelo geômetra, que evidenciou bem cada definição elementar não com relação ao conteúdo de cada elemento, mas sim suas extremidades. Extremidades estas que eram o alvo das operações conseguintes que se interligavam. O que é o nada que define a substancia do ponto? O nada que se torna parte do ponto propriamente dito como sua substancia fundamental. Seria apenas uma saída desesperada de Euclides para encerrar suas definições sem pecar em seus posteriores argumentos? Ora, se tal absurdo fosse verdade, isto é, o desespero por encerrar as definições, certamente que Euclides não teria se especificado tanto em cada termo e em cada passagem. Porém, cada qual se interliga. De forma a confirmar que vale a interpretação sem algum posterior remorso. Este nada euclidiano pode facilmente ser interligada como condição contrária a de existência apresentada na definição de unidade. Ora, anteriormente valorizou-se a ideia de existência como fator preponderante para a percepção de nossos sentidos. Porém, esta condição não é inviolável, sabendo-se que muitas intenções, conhecidas ou não são criadas por meio da cognição. E a melhor maneira de concatenar a cognição humana com o nada exterior é refazer o caminho de anteriormente. A cognição humana define o número, mas o número se rebela contra a mente humana desenvolvendo seus padrões, que são aprovados pelo mundo físico e sua geometria natural. O Ponto é, tão somente, um equilíbrio entre a realidade e o imaginário. É o acordo formado entre a matéria e o espírito de cognição. É o “DNA” da própria ciência matemática. O que intera os sólidos e o abstrato, a geometria e a Física, as causas e as consequências. Se os sólidos ao nosso redor, naturais ou artificiais, neste planeta ou fora dele, são meras projeções então nada mais é preciso provar. Mas é válido discutir um pouco a frase anterior, para que se extingam as dúvidas. Por um lado, a natureza apresenta a geometria, esta é reduzida ao projeto que posteriormente projeta outros sólidos mais consistentes – como prédios, por exemplo. Por outro lado, as projeções humanas determinam as constantes, que se 6 comportam indomáveis e se observam também na natureza. Aqui se entende melhor ainda, que número é causa e consequência daquilo que se vê na matemática aplicada, na mera manipulação ou ainda na abstração. Os resultados são as melhores testemunhas deste argumento, e se deseja interrogálas, faça-se sem medo de encontrá-los, pois estão ao nosso redor. Nisto os números são culpados. Culpados por deixarem suas digitais neste grande cenário que é o universo. Tendo por cúmplice a natureza que não consegue mentir. Mas ao mesmo tempo em que se culpa se absolve, pois as constantes lhe servem por defesa. E o Padrão é o juiz que lhe confere a liberdade. 4. CONCLUSÃO Por interpretação de definições específicas dos Elementos de Euclides é possível se formar linhas de argumentação que servem de apoio a compreensão de certas entidades matemáticas ditas abstratas. Tendo como ponto de partida a definição de número apresentaram-se algumas impressões acerca do objeto matemático herdado da entidade abstrata. A composição do número em unidades de características constantes que se evidenciam em existência pelos sentidos e na aparente inexistência pelos resultados físicos apresentados na natureza. A “apropriação” da inexistência para fundamentar a construção base do elemento essencial a outras construções materiais ou não. Tendo o ponto euclidiano como o equilíbrio entre o ideal abstrato, o projeto geométrico e as construções sólidas. Enfim, tornando as constantes e seu Padrão a essência que formula o pensamento matemático. Que o inspira e o faz inspirar. 5. REFERÊNCIAS BOURBAKI, N. Éléments d’histoire des mathématiques. Paris: Masson, 1984. Enciclopédia conhecer. São Paulo: Abril S.A. Cultural e Industrial, 1973. EUCLIDES. Os Elementos; tradução e introdução de Irineu Bicudo. – São Paulo: Editora UNESP, 2009. MARITAIN, Jacques. Elementos de filosofia I: introdução geral à filosofia; tradução de Ilza das Neves e Heloísa de Oliveira Penteado; revista por Irineu da Cruz Guimarães. – 17. ed. – Rio de Janeiro: Agir, 1994. 7