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2011/10/31

El matemático revolucionario resucita

Nacieron casi el mismo día, pero sus vidas pronto tomaron rumbos muy distintos. Mientras el compositor de origen húngaro Franz Liszt gozó de una increíble fama en toda Europa hasta su muerte, a los 75 años, el matemático francés Évariste Galois fue abatido en duelo cuando aún no había cumplido los veintiuno, tras una sucesión de fracasos personales y académicos.
Habría que esperar al menos un cuarto de siglo para que la comunidad científica empezase a reconocer sus extraordinarias ideas, que hoy constituyen un corpus de técnicas indispensables para la investigación en teoría de números, geometría algebraica y ecuaciones diferenciales.
A pocos personajes históricos les conviene tanto como a él la fórmula que Gustav Mahler acuñó para sí mismo: "Mi tiempo llegará". Las conclusiones del congreso que durante una semana ha reunido en el Instituto Henri Poincaré de París a los grandes conocedores de su obra no arrojan dudas al respecto: vivimos más que nunca en el tiempo de Galois.
Évariste Galois nació el 25 de octubre de 1811 en Bourg-la-Reine, un pueblecito a las afueras de París. A los 12 años ingresó en el colegio Louis-le-Grand, donde se produjo su primer contacto con las matemáticas. Fue a través de la lectura de los Éléments de géométrie de Adrian Marie-Legendre, un manual que cubría dos cursos de geometría avanzada, pero que él devoró en pocos días, dominado por el "furor por las matemáticas" que mencionan sus profesores en los boletines de 1826.

Pero a ello añadirán una crítica a una supuesta "falta de método", que no era más que incomprensión ante su originalidad sin precedentes. Al abordar la obra de Legendre, el joven Galois no se limita a repetir de forma mecánica los enunciados, sino que intenta encontrar nuevas demostraciones. Esta actitud prefigura una carta sobre la educación en la que se lamentará algo después de que no se enseñen las ciencias "de modo que el razonamiento se convierta para los alumnos en una segunda memoria".
También así se explica que Galois fuera rechazado dos veces en los exámenes de ingreso a la École Polytechnique, la segunda de ellas por lanzarle el borrador a uno de los examinadores, que no paraba de plantear objeciones poco inteligentes a su exposición heterodoxa sobre el logaritmo.

Problemas familiares


Otras desgracias se sumarán a este fracaso: cuando Galois tenía solo 17 años, su padre, que en ese momento desempeñaba el cargo de alcalde de la localidad Bourg-la-Reine, se suicidó tras un complot del cura del pueblo para apartarlo del poder. Su hijo Évariste se convertirá en un auténtico revolucionario. Como explica Pierre Cartier, uno de los organizadores del coloquio que se ha celebrado en París, "en esto nos recuerda a Alexandre Grothendieck", el gran renovador del círculo de ideas galoisianas, "que también perdió a su padre y fue un revolucionario".

A finales de 1830, Galois entra en contacto con la Sociedad de Amigos del Pueblo, cuyos miembros habían ocupado meses antes las plazas de París al grito de "¡Abajo los Borbones!". Para celebrar que por fin se había absuelto a los detenidos durante las revueltas, la Sociedad organizó un banquete en mayo de 1831. En palabras de Alejandro Dumas, "habría sido difícil encontrar en París doscientos comensales más hostiles al Gobierno". Entre ellos estaba Ga-lois, al que al día siguiente detuvieron por un brindis desafiante al rey. Volvería a tener problemas con las autoridades en julio, con motivo del aniversario de la toma de la Bastilla. Esta vez será condenado a ocho meses de prisión, que aprovecha para poner en orden sus investigaciones.
Uno de los grandes problemas abiertos a principios del siglo XIX consistía en caracterizar las ecuaciones algebraicas que se pueden resolver mediante operaciones elementales como la suma, la multiplicación o la raíz cuadrada. Ya los antiguos babilonios disponían de un método para calcular dos números conociendo su suma y su producto, lo que en términos modernos equivale a resolver la ecuación de segundo grado ax2+bx+c=0.

Durante el Renacimiento, los algebristas italianos habían encontrado fórmulas similares para la ecuaciones de tercer y cuarto grado, pero nadie había conseguido cruzar esa frontera. En sus trabajos, Galois demostrará que no existe un modo elemental de resolver las ecuaciones de grado mayor o igual que cinco, en lo que constituye un auténtico tour de force en la historia de las matemáticas.
Para ello, Galois crea la llamada "teoría de la ambigüedad". El número raíz cuadrada de 2, por ejemplo, es ambiguo por naturaleza. En realidad, lo que conocemos es su cuadrado, que vale 2, pero no hay un único número con esta propiedad, sino dos: precisamente son las soluciones de la ecuación x2-2=0.
¿Cómo distinguirlas? La idea genial de Galois consiste en no tratar la ambigüedad como un problema al que uno tiene que enfrentarse cuando intenta resolver una ecuación, sino como una estructura matemática en sí misma: los cambios que se pueden realizar sin que la ecuación se entere. "Es como si en una clase hubiera dos gemelas idénticas y un día decidieran cambiarse los papeles. Nadie se daría cuenta", explica Cartier. Al introducir estas transformaciones, Galois menciona por primera vez de forma explícita la noción de grupo, que representa un papel central no sólo en las matemáticas, sino también en áreas tan diversas como la cristalografía, la física cuántica o la armonía musical.

"No tengo tiempo"

En la primavera de 1832, una epidemia de cólera se extendió por toda Francia: como las cárceles eran uno de los principales focos de contagio, se decretó que los prisioneros más jóvenes terminaran de cumplir su condena en otro tipo de instituciones.
Galois irá a parar a la pensión Sieur Faultrier, donde se enamora de la hija del médico que la regentaba. No durará mucho su alegría: "Víctima de una infame coqueta", Galois se bate en duelo el amanecer del 30 de mayo y una bala le atraviesa el abdomen. Morirá un día después, tras haberse negado a recibir la extremaunción.
Consciente de la suerte que le esperaba, Galois pasó su última noche escribiendo un testamento matemático, en forma de carta a su amigo Auguste Chevalier. En los márgenes de este texto que resume sus últimas investigaciones se repite un grito desesperado: "No tengo tiempo". A pesar de la importancia de su obra, Galoismuere sin haber visto publicados sus trabajos, que la Academia de Ciencias rechazó dos veces por incompetencia de sus miembros.
Sólo gracias a la insistencia de Chevalier, siempre fiel al amigo muerto, el matemático Joseph Liouville reconocerá su enorme trascendencia y publicará sus textos en 1846 en el Journal des mathématiques pures et appliquées.
Hoy la teoría de Galois y sus bifurcaciones (el grupo fundamental, las categorías tannakianas, el grupo de Galois diferencial, el programa de Langlands) son omnipresentes en la investigación matemática. Esta actualidad la ratifica Yves André, otro de los organizadores del congreso, al confesarse "uno de esos matemáticos que, en el día a día, escribe más a menudo el nombre de Galois que el suyo propio".
Es algo que le ocurre a todos los investigadores que siguen explorando un mundo que todavía nos deparará grandes sorpresas, en particular en lo que se refiere a los llamados "números trascendentes", aquellos que no son solución de ninguna ecuación polinomial. Encontrar una teoría de Galois para estos números, que explique el misterioso comportamiento de las funciones zeta, es uno de los grandes desafíos de las matemáticas de nuestra época.

2011/10/03

Cómo los matemáticos dominan los mercados

Los pisos de operaciones bursátiles alguna vez fueron la prerrogativa de negociantes de bolsa con sobredosis de adrenalina. Ellos ejecutaban agresivamente las órdenes de los agentes, que a su vez confiaban en investigaciones, experiencia e instinto para decidir en qué valía la pena invertir.
Hace ya un tiempo, las computadoras volvieron redundantes a los corredores en el piso de la bolsa, pero los brokers se han mantenido como los dueños del universo de la inversión, con la libertad de comprar y vender lo que les parezca.
No obstante, una amenaza se cierne sobre ese último bastión del viejo orden.
Las decisiones sobre inversiones ya no las hacen los financieros, sino más y más los matemáticos con doctorados y los inmensamente complejos programas de computador que ellos crean.
La investigación básica y la intuición están siendo usurpadas por fórmulas algorítmicas. Las operaciones de valores basadas en métodos de análisis cuantitativo se están tomando las capitales financieras del mundo.

Nuevo paradigma

Desde hace rato, los matemáticos vienen jugando un papel vital en el manejo de riesgo de las instituciones financieras, pero sus habilidades se están usando cada vez más para hacer dinero, no solo para evitar perderlo.
Las firmas ahora están empleando a estadísticos talentosos para buscar patrones o tendencias en la conducta de los mercados y crear fórmulas para predecir los movimientos del mercado al futuro. Esas fórmulas son introducidas luego en computadoras poderosas que compran y venden automáticamente de acuerdo a los disparadores generados por los algoritmos.
Estos programas cuantitativos apuntalan todas las transacciones en ráfaga -conocidas como transacciones de alta frecuencia o HFT, por sus siglas en inglés-, en las que las acciones pueden cambiar sucesivamente de dueños en cuestión de segundos.
También son usados en operaciones más tradicionales, en las que el período de tenencia puede ser de días, semanas o meses.
Algunas operaciones están completamente automatizadas, pero la mayoría requieren de supervisión humana para evitar problemas drásticos.
Scott Patterson, reportero del Wall Street Journal y autor de The Quants, usa la analogía de un avión con piloto automático, que puede volar solo pero en el que un piloto especialmente entrenado puede tomar el timón en cualquier momento.
Estos programas son inmensamente poderosos y están dándole un seguimiento continúo a los movimientos en los mercados, los patrones de las negociaciones y las noticias, y son capaces de cambiar de estrategia en cuestión de fracciones de segundos.
El más poderoso hasta cuenta con inteligencia artificial que puede adaptar las estrategias solo.
Nadie puede estar seguro de cuánto éxito tienen estos programas cuantitativos pero, como dice Patterson, "han sido usados por el tiempo suficiente como para asumir que son extremadamente lucrativos".
Su proliferación ciertamente lo indica. Un comentarista dice que dos de las más grandes firmas de HFT, Tadebot y Getco, son responsables de alrededor del 15 al 20% de todas las negociaciones de títulos en Estados Unidos.
Como son compañías privadas, sin embargo, es difícil saber con precisión cuánta influencia tienen.
Ciertamente, un estudio realizado con el respaldo del gobierno británico estimó que los HFT representan entre un tercio y la mitad de las transacciones en Europa y más de dos tercios en EE.UU.
"La vasta mayoría de firmas usan estrategias cuantitativas", dice Patterson.

Reacción en cadena

El impacto y las ramificaciones de las operaciones cuantitativas es generalizado, pero poco claro.
Un estudio, realizado en el Reino Unido por el programa Foresight, encontró que la práctica ayudaba a reducir los costos del comercio y a mejorar la liquidez, y que además no influía negativamente en la eficiencia del mercado.
De hecho, indicó que HFT y las estrategias cuantitativas habían "mejorado la calidad del mercado en general".
No obstante, resaltó una preocupación importante, que los conocedores describen como curva de retroalimentación positiva.
Esto esencialmente significa que un pequeño disparador lleva a una serie de eventos similares, cada uno amplificando al anterior, hasta que el impacto conjunto es significativo.
Imagine que el valor de una acción cae, lo que dispara su venta en un programa cuantitativo, y reduce aún más su precio. Eso a su vez dispara una venta en otro programa, y el precio baja aún más... y la historia se sigue repitiendo.
El problema es exacerbado por el hecho de que muchos programas usan las mismas formulas, así que están amontonando y soltando las mismas acciones.
Nada demuestra el problema mejor que el llamado "Flash Crash" de mayo del año pasado, cuando la bolsa de EE.UU. se desplomó al perder unos US$800.000 millones en menos de cinco minutos.
Cuando apagaron los pilotos automáticos y frenaron los sistemas, se restauró el orden y el mercado se recuperó en cuestión de media hora.
Un caso excepcional desafortunado, dicen algunos. Otros subrayan consecuencias mucho más perjudiciales, señalando a las estrategias cuantitativas como un responsable clave a las ventas masivas de acciones que en 2008 rebajaron el valor de la bolsa estadounidense a la mitad.
Los fondos de cobertura, dicen, vendieron sus valores rápido para compensar sus pérdidas en las inversiones hipotecarias tres el colapso del mercado de propiedad de EE.UU., disparando un efecto dominó en los sistemas de negociaciones basadas en métodos cuantitativos, con consecuencias devastadoras.
El estudio de Foresight no encontró evidencia directa de que las transacciones automáticas incrementaron la volatilidad de los mercados, pero muchos están en desacuerdo, entre ellos Patterson.
El historiador del mercado de valores David Schwartz es otro que no duda que HFT ha desestabilizado a las bolsas.
"Yo creo que ciertos tipos de HFT causan mucho daño", dice.
"He visto muchos ejemplos en los que una racha repentina de transacciones frecuentes han hecho que los precios caigan".
El problema es probarlo. Nadie sabe exactamente quién está haciendo las transacciones, y las bolsas no tienen ningún incentivo para investigarlo pues están ganando mucho dinero con ello, señala Schwartz.

"Inevitable y peligrosa"

Otros argumentan que el problema es más fundamental. Los matemáticos, dicen, no entienden a los mercados.
Ellos se ocupan de los absolutos, no del irracional comportamiento humano que es el conductor de tantas decisiones de inversión.
Como dice un prestigioso actuario: "los precios son determinados por la oferta y la demanda, no por los matemáticos".
¿Podría ser, entonces, que los estadistícos académicos son congénitamente incompatibles con el trabajo por el que les están pagando?
Paul Wilmott, un prominente conferencista en finanzas cuantitativas, ha cuestionado si son "capaces de pensar más allá de las matemáticas y formulas".
"¿Aprecian el lado humano de las finanzas, el efecto rebaño de la gente, las consecuencias imprevistas?".
Pues si los matemáticos no lo aprecian, no hay mucho chance que los programas de computador que crean lo tengan en cuenta.
Como concluye el estudio de Foresight: "Los futuros robots de las bolsas serán capaces de adaptarse y aprender con muy poca intervención humana. Se necesitarán muchos menos agentes humanos en los principales mercados financieros del futuro".
Y eso no es malo, para algunos, particularmente cuando se tienen en cuenta los recientes casos de tráfico de información confidencial y fraude, pero Patterson no duda que la proliferación de las transacciones cuantitativas es al mismo tiempo "inevitable y peligrosa".
A pesar de que parezca inverosímil, dado el desdeño generalizado que producen los corredores de bolsa en el momento, si los matemáticos y sus algoritmos terminan siendo un mal sustituto, podríamos terminar clamando por su retorno.                    

2011/09/26

Matemáticas aztecas para ahorrar

Gonzalo de Salazar era el señor de Tepetlaoztoc, un municipio azteca de los alrededores de la capital de la Nueva España. El conquistador exigía unos impuestos desorbitados a los aztecas que poblaban aquellas tierras pero, para renegociar los tributos, los oriundos elaboraron un censo detallado sobre la composición de sus familias y sus tierras de cultivo entre 1540 y 1544, que fue validado por el juez, Pedro Vázquez de Vergara.
Ese censo se recoge en el Códice Vergara, uno de los pocos manuscritos prehispánicos que sobrevivieron al fuego de los conquistadores. Ahora, un equipo del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas de la Universidad Autónoma Nacional de México (UNAM), junto a otro de la Universidad de Wisconsin (EEUU) han descifrado este registro de pintura en tela. El censo y catastro de Tepetlaoztoc recoge, a través de minuciosos glifos, cómo era la casa familiar, el rango de edad del padre, la madre y los hijos y su posición social. Y además, mapea los terrenos que pertenecían a cada familia y el tipo de suelo de cada uno, para poder calcular así cuánto podían cultivar y, por tanto, cuántos impuestos podían pagar.
"Para ellos fue importante porque pudieron demostrar al juez Vergara que les estaban cobrando de más, pero para nosotros es uno de los pocos documentos con información de las matemáticas aztecas", explica Clara Garza, matemática que ha participado en la investigación.
En los glifos se descubre que este pueblo prehispánico tenía un sistema de medidas homogeneizado, basado en el tlalcuahuitl, una unidad que equivale aproximadamente a 2,5 metros, con sus respectivas fracciones: una mano representa 1,5 metros; una flecha, 1,25 metros; un corazón, un metro; un brazo, cerca de 0,83 metros, y un hueso, 0,5. Además, eran capaces de calcular áreas, que expresaban en tlacuahuitls cuadrados, aunque no hay evidencias de que tuvieran formas de determinar los ángulos. "Es fascinante que entendieran el concepto abstracto de un área y supieran calcularlo sin saber de trigonometría", subraya Garza.
Pero así se muestra en el códice, donde se mapean 367 parcelas. Los detalles de los planos, ríos, caminos y colinas facilitaron el trabajo a los investigadores, que pudieron identificar parte del territorio censado, unas 38 parcelas, con un municipio actual. En esta comparación, se calculó que el margen de error entre el área real y la estimación azteca era de un 10%. El hallazgo también permitió ver que los terrenos eran relativamente planos, porque en la proyección azteca no hay señas de que tomaran en cuenta el relieve del terreno. Las incógnitas quedan abiertas, pero para Garza el resultado conlleva que "necesariamente" tenían una fórmula para calcular las áreas y recuerda que "sin registrar el ángulo o las diagonales de los polígonos nosotros no podemos determinar el área", explica Garza.
Una de las hipótesis es que usaran la regla del agrimensor, porque "en muchos casos se cumple esta medida". Este viejo truco consiste en promediar las longitudes de los lados opuestos de un cuadrilátero y luego multiplicarlas, pero siempre daría la superficie máxima que podía tener este polígono. "Sería normal, porque para cultivar son mejores los terrenos de ángulos grandes, no convienen los angostos", añade Garza.
La UNAM está preparando una edición limitada del Códice Vergara donde se reproducirán, página a página, los pictogramas del catastro de Tepetlaoztoc.

2011/06/29

¿Qué tiene tau que no tenga pi?

El fervor religioso no es el tipo de expresión emocional que uno esperaría encontrar entre un grupo de matemáticos, pero para los defensores de tau la cuestión tiene ribetes de fe.
Tau es simplemente -"¿simplemente?, ¡sacrilegio!", gritarían quienes abogan por su consolidación- una constante matemática equivalente a pi multiplicada por dos.

Si pi = 3,14... , entonces tau = 6,28... (los puntos suspensivos están para dar cuenta de la hasta ahora desconocida extensión de los decimales que siguen a la coma en estas constantes).
Este martes, quienes quieren que pi sea desplazada celebran el "Día de Tau". La fecha fue elegida por su relación con el número 6,28: 28 de junio, 28/6.
Quienes defienden a esta otra letra del alfabeto griego aseguran que, para muchos problemas matemáticos, tau tiene más sentido que pi y simplifica los cálculos.
"Cuando uno hace muchos cálculos de matemática moderna, en estadística, trigonometría o integrales, uno se encuentra constantemente con este número, pi multiplicado por dos, en vez de pi", le explicó a la BBC Marcus Du Sautoy, profesor de la Universidad de Oxford (quien no está vinculado con el movimiento pro tau).

Propagandista anti-pi

"Me gusta describirme a mí mismo como el más grande propagandista anti-pi del mundo", dijo Michael Hartl, docente y ex físico teórico.

"Cuando digo que pi está mal no quiero decir que hay fallas en su definición; es lo que todos saben que es: la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro. Pero los círculos no se tratan de diámetros, sino de radios; los círculos son el conjunto de todos los puntos que se encuentran a una distancia determinada -el radio- del centro", le explicó Hartl a la BBC.
"Si uno define la constante de un círculo como la relación entre la circunferencia y el diámetro, lo que realmente está haciendo es definirla como la relación de la circunferencia y el doble del radio; y esa multiplicación por dos te persigue a través de las matemáticas".
Hartl le da crédito a Bob Palais, de la Universidad de Utah, EE.UU., como el primero en señalar que "pi está mal", en un clic artículo de 2001 publicado en la revista Mathematical Intelligencer.
Pero Hartl es el responsable del "clic Manifiesto Tau", que propone a tau como más conveniente que pi e instituye el Día de Tau para celebrar esta constante.

Experiencia de conversión

Kevin Houston, un matemático de la Universidad de Leeds, Reino Unido, se considera un converso a tau.
"Es una de las cosas más extrañas con que me he encontrado, pero tiene sentido", le dijo a la BBC.

"Es sorprendente que la gente no haya hecho el cambio antes. Casi todo lo que se puede hacer con pi en matemáticas se puede hacer con tau; pero a la hora de comparar tau gana, es mucho más natural".
Hartl, un apasionado de su causa, llega a verse sorprendido en ocasiones por el radical compromiso con tau de algunos de sus defensores.
"Lo que sorprende esa la 'experiencia de conversión': la gente se encuentra de repente enojada con pi. Sienten como si los hubieran estado engañando durante toda su vida; es increíble cuánta gente expresa su desagrado con pi en los términos más violentos".
Du Sautoy, sin embargo, le restó importancia a la polémica. "La matemática no cambia con esto", dijo.
"Es una obsesión de carácter nominal, más que algo que transforma las matemáticas".
Además, no todos los matemáticos acuerdan con la idea de relegar a la venerable y vieja constante pi, cuya historia se remonta al antiguo Egipto.

BBC Mundo

2011/01/14

Las matemáticas del cortejo virtual

OkCupid.com es una de las redes sociales de citas más populares en internet. Con más de 3.5 millones de usuarios activos, se considera este sitio como ‘el Google’ o ‘el Facebook’ de las webs de citas, lo que ofrece una idea de su dimensión y éxito.
Una de las claves de su éxito, como en cualquier proyecto, es la gestión seria y profesional que llevan a cabo sus responsables. Buena muestra de ello es el blog OkTrends, que da cuenta periódicamente de los datos y estadísticas más interesantes para sus usuarios.
Este blog realiza una labor continua de investigación, análisis y elaboración de informes sobre las interaccciones que se establecen entre los usuarios del portal. Para ello utiliza las herramientas más avanzadas en el campo de la visualización de datos, tal y como explica en Quora uno de los responsables del sitio, Chris Coyne.
El último informe, publicado esta semana, es una interesante exploración del tipo de interacciones que suscita entre los hombres la belleza femenina. Algunos resultados son sorprendentes: las mujeres consideradas feas (en inglés, ‘ugly’) reciben más peticiones de citas que las consideradas guapas (en inglés, ‘cute’, un escalón por debajo de las chicas  ‘hot’, las mejor consideradas).
Asimismo, las mujeres cuyo atractivo genera un menor consenso en la opinión de los hombres -es decir, aquellas que algunos consideran muy atractivas y otros, todo lo contrario- son las que más interacciones reciben en OkCupid.com (mensajes y votos).
Tan interesante como éstos y otros resultados del experimento son las fórmulas matemáticas utilizadas por los editores del blog para establecer sus conclusiones. Al igual que el resto de informes publicados en el blog Ok Trends, se trata de un exhaustivo proceso de análisis y tratamiento de datos que supone un buen ejemplo de cómo aportar valor a la experiencia de usuario en una red social.

La Vanguardia

2010/11/05

Descargas eléctricas en el cerebro podrían mejorar habilidades matemáticas

Según científicos de la Universidad de Oxford, una pequeña descarga eléctrica en el cerebro podría mejorar las habilidades matemáticas.
Los investigadores descubrieron que si estimulaban en el lóbulo parietal del cerebro, la habilidad de los voluntarios para resolver problemas numéricos mejoraba.
Por ello esperan que el descubrimiento, publicado en la revista científica Current Biology, pueda a ayudar a los que sufren de discalculia, la dificultad de aprendizaje de las matemáticas (equivalente a la dislexia, pero con números).
Otro experto, sin embargo, dijo que los efectos que estas descargas tengan en otras funciones del cerebro, debían ser analizados.
Algunos estudios sugieren que una de cada cinco personas tiene problemas con las matemáticas, que no sólo afectan su habilidad para completar problemas numéricos, sino también la capacidad de llevar a cabo actividades cotidianas, como dar la hora o administrar el dinero.
Neurocientíficos creen que la actividad del lóbulo parietal influye en la habilidad matemática o su carencia.
Cuando en investigaciones previas se utilizaron campos magnéticos para interrumpir la actividad eléctrica en esa parte del cerebro, los voluntarios -todos capaces de realizar cálculos aritméticos elementales previamente- sufrieron temporalmente de discalculia, lo que hizo que disminuyeran sus capacidades para resolver problemas matemáticos.

Beneficios a largo plazo

La reciente investigación va un paso más adelante, utilizando una pequeñísima descarga para el estimular el lóbulo parietal de unos pocos estudiantes.
Esta corriente no podía sentirse y no causaba efectos en otras funciones cerebrales.
Mientras comenzaba el proceso, los voluntarios intentaron resolver un rompecabezas en el que debían sustituir números por símbolos.
A aquellos a los que se les aplicó la corriente en el lóbulo parietal de derecha a izquierda, tuvieron un desempeño notablemente mejor que aquellos que no recibieron la estimulación eléctrica.
La dirección en la que se aplicaba la corriente era importante: a los que se les estimuló en la dirección opuesta –de izquierda a derecha- tuvieron un desempeño mucho peor en los rompecabezas, que a los que no se les aplicó la descarga. De hecho, sus habilidades se redujeron a las de un niño de 6 años.
Los efectos de las descargas no fueron de corta duración. Los beneficios parecían haber persistido cuando los voluntarios fueron examinados seis meses después.
La corriente, sin embargo, no afectó las habilidades matemáticas generales de ambos grupos: sólo mejoró la capacidad de resolver los rompecabezas mientras se aplicaba la descarga eléctrica.

Más investigación

El Dr. Cohen Kadosh, quien dirigió el estudio, dijo: "No le estamos sugiriendo a la gente que se aplique descargas eléctricas, pero estamos muy entusiasmados por el potencial de nuestros resultados. Tanto, que ahora estamos ahondando en los cambios cerebrales subyacentes".
"Hemos demostrado antes que la discalculia puede inducirse. Ahora parece que podríamos ser capaces de que alguien mejore en matemáticas".
"Es poco probable que la estimulación eléctrica produzca al próximo Einstein, pero si tenemos suerte, al menos puede ser capaz de ayudar a que algunas personas con discalculia".
El Dr. Christopher Chambers, de la Facultad de Psicología de la Universidad de Cardiff, dijo que los resultados eres "intrigantes" y que ofrecían la posibilidad de no sólo mejorar las habilidades numéricas, sino también tener un impacto positivo en afecciones diversas.
Chambers dijo: "La capacidad de ajustar la actividad de ciertas partes del cerebro, girando ligeramente hacia arriba o hacia abajo a voluntad, abre las puertas de una amplia gama de tratamientos a problemas psiquiátricos y neurológicos, como la ludopatía o la ceguera provocada por un derrame".
El doctor aseguró, sin embargo, que el estudio no demostró que las habilidades matemáticas mejoraran, sino que los voluntarios eran mejores al unir números arbitrarios y símbolos. Chambers, además, dejó claro que los que los investigadores deberán asegurarse de que otras partes del cerebro no se vean afectadas.
"Se trata de una investigación nueva y emocionante, pero si no sabemos qué tan selectivos pueden ser los efectos de estimulación cerebral, no podemos estar seguros de qué otros sistemas del cerebro pueden verse afectados, positiva o negativamente".
Sue Flohr, de la Asociación Británica de Dislexia, que también proporciona apoyo a las personas con discalculia, dijo que la investigación era bienvenida.
Dijo: "Aunque es una afección poco reconocida, puede arruinar vidas".
"La discalculia complica labores cotidianas como ir de compras o hacer presupuestos. Usted puede ir a la tienda, por ejemplo, y descubrir que ha gastado el dinero del mes sin darse cuenta".

2010/10/25

Matemáticos sin fronteras

Publico

Hay veces en las que un trámite burocrático puede convertirse en una definición de identidades. Fue lo que le ocurrió al matemático francés Pierre Cartier en la década de los setenta del siglo pasado cuando tuvo que entrevistarse con el cónsul estadounidense en París a raíz de la renovación de su visado para viajar a Estados Unidos. "Señor profesor, viaja usted mucho". "Sí, señor cónsul". "A muchos países diferentes". "Sí, señor cónsul". "No veo ninguna relación lógica entre todos estos desplazamientos". Con el final de la Guerra Fría aún muy lejano, empezaba así una conversación en la que el responsable de la embajada podría haber intentado desenmascarar a un presunto espía soviético o contratarlo como informante casi con la misma probabilidad. "Por eso tuve que renunciar por un momento a mi modestia para dejarle claro al cónsul que yo tenía una cierta reputación científica y que esa era la razón por la que me invitaban tan a menudo a dar conferencias por el mundo", explica el matemático a Público 40 años después de que tuviese lugar aquella escena.
Cuando minutos más tarde Pierre Cartier recibía sonriente su pasaporte recién sellado, la causa de la satisfacción no era tanto el pequeño triunfo diplomático como el hecho de haber encontrado una figura con la que identificarse: el matemático sin fronteras, cuya misión consiste en "aprovechar la red de las relaciones científicas para contribuir a la paz de las naciones o ayudar a los matemáticos que luchan contra regímenes dictatoriales". Se trata del mismo llamamiento a la participación ciudadana que llevó por esa época a Bernard Kouchner y a sus compañeros a fundar la ONG Médicos Sin Fronteras, cuyo modelo luego imitarían Reporteros Sin Fronteras o Ingenieros Sin Fronteras. Cómo y por qué se siente un matemático sin fronteras fueron las líneas maestras de la reciente intervención de Pierre Cartier en la Residencia de Estudiantes de Madrid, dentro de un ciclo por el que ya han pasado los matemáticos Marcus du Sautoy, de la Universidad de Oxford, y Jesús M. Sanz-Serna, de la Universidad de Valladolid.

Compañeros de viaje

Pierre Cartier no eligió ser sin fronteras. Nacido en 1932 en una de las regiones francesas que más sufriría durante la ocupación nazi, vivió una dura infancia: "No siempre sabíamos si éramos alemanes o franceses", dice. Quizá por ello, Henri Cartan encontró en él a la persona perfecta para dar un espaldarazo al "perdón mutuo" entre Francia y Alemania. Cartier había sido alumno de Cartan en la École Normale de París y, gracias a él, entró a formar parte del grupo Bourbaki, una sociedad semisecreta que tenía la ambición de refundar todas las matemáticas sobre las bases más seguras, de la que Cartier llegaría con el tiempo a ser secretario. "Cuando me tocó buscar plaza de profesor recuerda el matemático me devolvían todas mis solicitudes diciéndome que les encantaría tenerme en la plantilla, pero que Cartan ya les había anunciado que había una plaza para mí en Estrasburgo. ¡Un puesto que yo nunca había solicitado!". Su maestro consideraba que era en Estrasburgo donde la lucha de Cartier por la reconstrucción de la escena europea podría dar sus mejores frutos, y allí terminaría pasando el joven matemático diez años de su carrera.
Entre los miembros de Bourbaki, no sólo Henri Cartan tenía un marcado compromiso político. Otro de los padres fundadores, Laurent Schwartz, fue un convencido anticolonialista que protagonizó numerosos actos de protesta contra la guerra de Argelia, entre los que destacan la firma de un manifiesto que llamaba a la insumisión de los militares o el caso Audin. Maurice Audin era un joven doctorando de la Facultad de Ciencias de Argel, torturado y asesinado por el ejército francés como represalia contra su militancia independentista. Mientras aún permanecía desaparecido, su director de tesis reunió las notas que había escrito antes de que lo secuestraran, y en diciembre de 1957 tuvo lugar una lectura in absentia, de cuyo tribunal formaba parte Schwartz. "Ver que gente como el escritor François Mauriac fingía interesarse por un intrincado problema matemático sólo para apoyar la resistencia universitaria al colonialismo fue un buen golpe mediático", señala Pierre Cartier.

Comprometidos

La relación de los matemáticos con el poder nunca ha sido fácil. En el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (EEUU) todavía se recuerda la polémica que a partir del año 1973 enfrentó al departamento de Matemáticas, capitaneado por André Weil, contra el entonces director Carl Kaysen, después de que este nombrara profesor a un sociólogo de las religiones, cuya obra los matemáticos consideraban el mejor ejemplo de fraude intelectual. André Weil, sin embargo, no fue un científico comprometido: creía que su misión en el mundo era hacer progresar las matemáticas y evitaba cualquier actividad que lo distrajera de este propósito. Era así como justificaba su fuga a Finlandia al comienzo de la II Guerra Mundial ante el peligro de que lo llamaran a filas, un acto que nunca le perdonaría el también matemático Jean Leray, que fue capturado por los nazis en 1940 y que pasó cinco años encerrado en un campo de prisioneros. Tampoco Kurt Gödel, compañero de Weil en el Instituto de Estudios Avanzados, se interesó por la política. Es famosa la carta que escribió a su colega Karl Menger dos días antes de la invasión de Polonia, sin una referencia al futuro incierto que acechaba a Europa.
En el extremo opuesto habría que situar a matemáticos estadounidenses como Steven Smale o Neal Koblitz, militantes comunistas que se lanzaron a mediados de los sesenta a una encendida campaña contra la guerra de Vietnam. Aunque los dos sabían cómo transformar cualquier aparición pública en un alegato contra el comportamiento criminal de su país, pocas intervenciones serían tan sonadas como la rueda de prensa que Smale organizó en las escaleras de la Universidad de Moscú durante el Congreso Internacional de Matemáticos (ICM) de 1966, pocos días después de que le fuera concedida la medalla Fields, el máximo reconocimiento al que aspira un matemático.

Disidentes soviéticos

Otro de los galardonados de ese año, Alexander Grothendieck, ni siquiera fue a recogerla, denunciando así el trato que recibían los disidentes soviéticos. Pero en la URSS no hacía falta ser disidente para que el gobierno obstaculizara la carrera de un científico. Durante más de una década, matemáticos de primer nivel como Yuri Manin o Vladimir Drinfel'd veían sistemáticamente rechazadas todas sus peticiones de viajar al extranjero. "En ese caso, la tarea del matemático sin fronteras consiste en sustituir a los fantasmas", continúa Cartier. Justo antes de la inauguración del ICM de 1986, el presidente de la Unión Matemática Internacional le pidió que hablara en nombre de Drinfel'd, que había peleado sin éxito hasta el día anterior por conseguir el visado. "Su conferencia era esa misma tarde, así que me encerraron durante seis horas en un despacho con café y bocadillos para que tratara de entender la que era sin duda la ponencia más novedosa de aquel congreso", explica.
Por suerte, las cosas han cambiado en 30 años, y hoy en día los matemáticos rusos participan con normalidad en los encuentros científicos internacionales. La diferencia es todavía más visible entre el Vietnam devastado por la guerra que conoció Cartier en su primer viaje y el país que celebra la medalla Fields concedida al franco-vietnamita Ngo Bao Chau en agosto de este año como un éxito propio. "Yo no pude ir a Vietnam hasta 1976", explica Cartier. "Pasaba un año en Japón y, gracias a las buenas relaciones diplomáticas de Laurent Schwartz obtuve el visado. El viaje fue heroico: hice escala dos veces en una China que vivía en un caos completo tras la muerte del gran mandarín Chou En-lai y tuve que salmodiar el Libro Rojo de Mao a coro en el avión", recuerda. Fue la primera de más de diez visitas en las que el antiguo secretario de Bourbaki ha ayudado a las jóvenes promesas vietnamitas a formarse en el extranjero, ha presionado por la liberación de presos políticos o simplemente ha servido de correo entre los exiliados y sus familias.
¿Qué le queda por hacer a un matemático sin fronteras? Cartier lo tiene claro: "Aunque se han desplazado los centros del conflicto, sigue habiendo muchas amenazas. Somos aún testigos del imperialismo americano, que ha causado dos guerras en los últimos años; el terror reina en el Cáucaso, China no respeta los derechos humanos, y Oriente Próximo es un polvorín". Los jóvenes matemáticos sin fronteras tienen, por tanto, un largo camino por recorrer. En sus manos está que cada día el mundo se parezca más a un lugar en el que la cita de George Cantor "la esencia misma de las matemáticas es su libertad" se refiera únicamente a las infinitas posibilidades creadoras de la ciencia.

Intelectuales contra la guerra de Vietnam

El incidente protagonizado por Steven Smale lo cuenta el español Guillermo Curbera en su libro ‘Matemáticos del mundo, ¡uníos!'. Cuando Smale se embarcaba hacia Moscú, el Comité de Actividades Antiestadounidenses lo citó a declarar por su participación en las manifestaciones contra la guerra de Vietnam. Nada más conocerse la noticia en el Congreso, se inició una recogida de firmas en apoyo de los intelectuales americanos que se oponían a la guerra. Un periodista vietnamita solicitó una entrevista con Smale, que el matemático consiguió transformar en rueda de prensa en las escaleras de la Universidad de Moscú. Pero el comunicado no sólo condenaba el militarismo estadounidense, sino también la intervención de las tropas rusas contra los independentistas húngaros. Después, dos agentes soviéticos invitaron a Smale a "una visita por los museos" en su coche de cristales tintados. En realidad, el ‘tour' sólo incluía una parada en las oficinas de la agencia soviética de prensa, donde, por suerte, Smale fue tratado "con más que educación", según declararía luego. 

2010/08/30

3.000 matemáticos en la cuna del cero

Publico

"Por favor, tenga en cuenta que bolsas del congreso, ordenadores, teléfonos móviles, cámaras y maletines no están permitidos en la sala". Las fuertes medidas de seguridad contrastaban con la tranquilidad con la que Pratibha Patil, presidenta de India, entraba el pasado jueves 19 en el Centro de Convenciones Internacionales de Hyderabad.
Patil se dirigió a los 3.000 asistentes de unas 100 nacionalidades distintas y encendió la llama, figurada y físicamente, del Congreso Internacional de Matemáticos (ICM). Se inau-
guraba así el acontecimiento más importante de esta disciplina que, al igual que los Juegos Olímpicos y los Mundiales de fútbol, tiene lugar una vez cada cuatro años. La última de ellas había sido en Madrid.
En el congreso se entregaron los premios que otorga la Unión Matemática Internacional (IMU), una organización sin ánimo de lucro dedicada a promover el desarrollo de las matemáticas.
La Medalla Fields es el más famoso de ellos y, aunque equivalente en importancia al Premio Nobel, el galardonado tiene que ser menor de 40 años. Se entregó por primera vez en 1936 gracias a los fondos que dejó el matemático canadiense John Charles Fields y, tras una pausa, desde 1950 no ha faltado a su cita. Este año fueron para el israelí Elon Lindenstrauss (Universidad de Jerusalén), Ngô Bâo Châo (Universidad de París-Orsay, nacido en Hanoi y que aparecía en todas las quinielas), el ruso Stanislav Smirnov (Universidad de Ginebra, nacido en San Petersburgo) y el francés Cédric Villani (Institut Henri Poincaré de París). Además, se otorgaron los Premios Rolf Nevanlinna y Gauss, y la Medalla Chern.

Programa social

La entrega de medallas marcó el inicio de nueve días dedicados a las matemáticas en el país donde, en el siglo VII, el matemático Brahmagupta concibió el número cero.
Sólo hace falta echar un vistazo a los títulos de las charlas para comprobar que la variedad temática en el congreso ha sido inmensa: Trisecantes de nudos, Las matemáticas del hombre de las cavernas, Universalidad en mercados financieros, Control de la propagación de la malaria usando bacterias y Un nuevo enfoque para la detección del cáncer.
Sin embargo, no todo han sido matemáticas en Hyderabad. En el programa social ha habido sitio para la danza del coreógrafo Chandrasekhar, la música hindustaní de Ustad Rashid Khan, o el ajedrez. El campeón del mundo, Viswanathan Anand, jugó simultáneamente contra 40 asistentes. Junto a 39 victorias, unas tablas llaman especialmente la atención: las conseguidas por el también indio Srikar Varadaraj, de tan sólo 14 años.
El primer ICM se celebró en Zúrich en 1897, tal y como rezaba la carta de invitación, por ser Suiza "un país especialmente dedicado a desarrollar relaciones internacionales por su situación, fronteras y tradiciones". El español Guillermo Curbera, además de conservador de los archivos de la IMU, es el autor del libro de referencia en la historia de los ICM, Mathematics of the world, unite!, en el que consigue trazar la línea de los ICM paralela a la política y a la historia del siglo XX. Para él, el congreso en India confirma una apertura a Asia. Más aún lo hará el de 2014, que será en Seúl. Una elección "no correcta" según Curbera, quien habría preferido un giro hacia Latinoamérica con Río de Janeiro, que volverá a presentar su candidatura para 2018 y muy probablemente lo consiga. Hasta el momento, ningún ICM se ha celebrado en el hemisferio sur. ¿Y África? "Primero tiene que haber más actividad matemática -señala Curbera-, como le ocurrió a España para organizar el congreso de 2006".
Y es que la producción matemática española pasó del 1,7% mundial en el año 90 al 3,9% al final de la década. Tres años después, en Pekín, se nombró Madrid como sede para el congreso de 2006, un ICM que será recordado por la Medalla Fields a Grigori Perelman. La primera vez, y única hasta el momento, que una medalla ha sido rechazada.
Manuel de León es, y será hasta 2014, el único español en el comité ejecutivo de la IMU. Preguntado sobre cuándo llegará una Medalla Fields a España, responde en primer lugar que la investigación española está en "muy buen nivel. Pero nos falta una vuelta más. En diez años no la veremos", añade y, según explica, si no se cuida la máxima excelencia, con un sistema de escuelas como el francés o el ruso, y no se coopera más y mejor internamente, "no serán menos de veinte".

Más dinamismo

Guillermo Curbera se muestra tajante: "Hay que cambiar la estructura funcionarial" de la matemática española hacia un sistema "más dinámico" que le dé el "empuje necesario". En este caso, compararnos con la tradición de Francia es especialmente odioso. Si en fútbol ha sido cuestión de diez años igualar el doblete Eurocopa-Mundial, en el caso de las medallas Fields será más difícil: cuenta con 11, sólo por detrás de las 13 de EEUU.
En el congreso, dirigirse a toda la audiencia durante una hora sólo ha estado al alcance de unos veinte conferenciantes, llamados plenarios. Y en toda la historia de los ICM, España sólo ha conseguido tener uno, Juan Luis Vázquez, de la Universidad Autónoma de Madrid, y fue jugando en casa (en la
reunión de Madrid, en 2006). No mucho más fácil es poder dirigirse durante 45 minutos al público de alguna de las veinte secciones temáticas en las que se trabaja en paralelo, lo que se conoce como conferenciante invitado. El primer español en conseguirlo fue Jesús Mª Sanz-Serna, matemático de la Universidad de Valladolid, en Zúrich (1994). En Madrid fueron ocho, pero en India sólo ha habido dos: Isabel Fernández, de la Universidad de Sevilla, y Pablo Mira, de la Politécnica de Cartagena, que pronunciaron una conferencia conjunta sobre "superficies de curvatura media constante y geometrías tridimensionales de Thurston".
Fernández y Mira, profesores titulares con algo más de 30 años de edad, no hubiesen venido a India de no haber recibido la invitación de la organización. Desde entonces han ocupado páginas de más de 20 periódicos; bastantes más páginas ella que él, ya que el hecho de ser la primera matemática española invitada ha eclipsado a Mira. Ser española y hacerse un hueco en el ICM tiene un mérito especial y, de hecho, nunca ha habido una Medalla Fields ni para un español ni para una mujer. ¿Qué llegará antes? "Una mujer", coinciden, aunque "si fuera una mujer española, mejor", añade Fernández.

2010/08/11

El Cubo de Rubik, en no más de 20 pasos

BBC Mundo

Se ponga como se ponga, se mezcle como se mezcle, no importa las vueltas que se le den, el Cubo de Rubik puede ser resuelto en 20 movimientos o menos.
Un equipo de matemáticos e ingenieros encabezados por Morley Davidson, de la Universidad del Estado de Kent (Ohio, EE.UU.), estableció que con 20 pasos, a lo máximo, se puede acabar con éxito lo que supone una tarea eterna o imposible para muchos: dejar las seis caras del famoso dado cada una con su color.
Eso sí, con ayuda de la informática, ya que los algoritmos -la secuencia matemática de pasos a seguir- que pueden ser memorizados por un ser humano requieren un mínimo de 40 movimientos.
El algoritmo que reduce "el número de Dios" de los 22 movimientos establecidos en 2008 por Tomas Rokicki y John Welbron a 20 fue establecido por Davidson, John Dethridge, Herbert Kociemba y el mismo Rokicki.

¿Cómo?

Las 27 piezas del cubo -seis fijas- pueden colocarse en más de 43 trillones de posibles posiciones, que el equipo de matemáticos redujo a 2.000 millones de bloques de 19.000 millones y después, usando simetría, bajó la cuenta a 56 millones de bloques...
Todo muy complejo, para matemáticos e ingenieros, y con cifras que no caben en cabeza humana. Por eso, la solución fue posible gracias a la ayuda de Google, que permitió el uso remoto de 35 años de tiempo de sus computadoras en hibernación.
Con todo, una "combinación de trucos matemáticos y cuidadosa programación" hizo posible establecer el algoritmo que fue calculado en pocas semanas con las computadoras de Google.
Esta solución ha sido encontrada tres décadas después de que un primer estudio concluyera en "probablemente alrededor" de 80 los movimientos necesarios.
En julio de 1981, Morwen Thistlewaite probó que eran suficientes 52 pasos, algo que sólo fue superado en abril de 1992 por Hans Kloosterman.

2010/06/28

Perelman no estuvo allí

Fuente: Publico.

La audiencia la componen un centenar de matemáticos, llegados desde todos los rincones del planeta para estudiar los descubrimientos más recientes de una teoría cuyas primeras contribuciones se deben al genial Henri Poincaré (1854-1912), al que muchos consideran la última persona que fue capaz de comprender toda la ciencia de su tiempo.
Tras una intervención brillante, el profesor Loring Tu, de la Universidad de Tufts (Massachusetts, EEUU), sorprende al público contando cómo una vez había visto al nieto de Poincaré emocionarse al recordar la figura de su abuelo. No se trata, sin embargo, de una anécdota ocurrida durante sus días de estudiante, sino de una escena de la que fue testigo hace tan sólo unas semanas, en una de esas raras ceremonias que pasan a la posteridad al mismo tiempo de celebrarse: la entrega del primer Premio del Milenio del Instituto Clay en el Instituto Oceanográfico de París.
La historia se remonta al año 1904, cuando Poincaré conjeturó que la esfera es el único cuerpo de tres dimensiones que cumple unas ciertas propiedades. Así parecían indicarlo sus trabajos anteriores, pero el matemático francés no supo generalizar los métodos que tan buenos resultados habían dado en dos dimensiones y tuvo que resignarse a zanjar la discusión con la frase "ese tema nos llevaría demasiado lejos".
La pregunta quedó sin respuesta tras su muerte, y lo iba a estar por muchos años. "Escuché hablar sobre el problema por primera vez a principios de los años 50, cuando estudiaba en la Universidad de Michigan", recuerda Stephen Smale, uno de los protagonistas de la ceremonia. "Pronto encontré una solución y fui a explicársela a uno de mis profesores, que me escuchó con infinita paciencia durante media hora. Pero al salir de su despacho me di cuenta de que en ningún momento había utilizado la hipótesis más importante del enunciado", recuerda.

Demostraciones incorrectas

No sólo a Smale le jugó una mala pasada la aparente simplicidad del problema: en unos años, los matemáticos acumularon tantas demostraciones incorrectas sobre la conjetura de Poincaré, que alguien decidió escribir una guía sobre cómo no resolver el problema. Por eso, no fue una sorpresa que en el año 2000 la conjetura de Poincaré pasara a formar parte de la lista de los siete problemas matemáticos que, según una comisión de expertos reunidos por el Instituto Clay, marcarían el rumbo de la investigación del nuevo siglo. Un millón de dólares esperaba a quien lograse resolver uno de ellos.
Lo que nadie podía imaginar es que el premio se iba a conceder tan pronto. A finales del año 2002, el ruso Grigori Perelman (Leningrado, 1966) colgó en el sitio web www.arxiv.org , en el que los matemáticos ponen a disposición de la comunidad sus trabajos antes de que estos se publiquen, el primero de una serie de tres artículos en los que afirmaba haber demostrado la conjetura de geometrización, un problema propuesto por William Thurston en la década de los 70 del siglo pasado, del que la conjetura de Poincaré es sólo un caso particular.
Pese a sumar casi cien páginas, la obra de Perelman omitía muchos de los detalles intermedios de la prueba, lo cual complicaba enormemente el proceso de revisión necesario para dar por resuelto el problema. Mientras un equipo verificaba palabra por palabra las ideas que había expresado Perelman en su artículo, dos matemáticos chinos trataban de apropiarse de su trabajo, dando a entender que el único mérito del ruso había sido sugerir una estrategia para resolver la conjetura.
Precedido por un cruce de acusaciones entre el editor que había publicado el plagio y los periodistas del New Yorker que destaparon el escándalo , el Congreso Internacional de Matemáticos (ICM) se celebró en Madrid en el año 2006 en medio de una gran expectación. El acto central de estas reuniones, que tienen lugar cada cuatro años, consiste en la entrega de la medalla Fields, el máximo reconocimiento al que puede aspirar un matemático.
Como explica Manuel de León, presidente del ICM de Madrid, "los premiados permanecen secretos hasta la ceremonia inaugural. Es una situación muy excitante, sobre todo para ellos: es gente joven a la que le han dicho que ha alcanzado la gloria matemática, pero que tiene que estar callada durante cinco meses", explica.
Sin embargo, en esa ocasión era un secreto a voces que Grigori Perelman sería uno de los ganadores y que, probablemente, o aceptaría el premio. "Me llamaron incluso de la Casa Real para interesarse, y yo tenía que decir siempre que aún no sabía nada", recuerda De León. El presidente de la Unión Matemática Internacional, por su parte, pasó dos días en San Petersburgo intentando convencer al científico ruso de que fuese a recoger la medalla Fields, pero de nada sirvieron sus esfuerzos. A la hora de la verdad, Perelman no estaba allí.

Falta de ética 

Ya entonces, los medios de comunicación achacaron la actitud de Perelman a su excentricidad: a los cuarenta años, el genial matemático había abandonado su puesto en el Instituto Steklov para irse a vivir con su madre y con su hermana a un diminuto apartamento. Según declaraciones de sus vecinos, "viste siempre la misma ropa y no se afeita ni se corta las uñas".
Otras voces fueron más críticas. En un artículo publicado en El País con el sugerente título de El blues de lo que pasa en mi escalera , el también matemático Ricardo Pérez Marco reflexionaba sobre lo "fácil y conveniente que resulta para algunos" ver en el desplante de Perelman una muestra de su carácter antisocial y no una denuncia contra "el conformismo y el triunfo de la mediocridad" en el seno de la comunidad científica. La misma doble lectura se repitió durante la ceremonia de entrega del primer Premio del Milenio.
Aunque meses antes Perelman ya había rechazado el reconocimiento, los organizadores del encuentro tenían todavía la esperanza de que la carta que una institución benéfica le había dirigido instándole a donar el millón de dólares a obras de caridad le hiciera cambiar de opinión. No fue así: cuando al mediodía del 8 de junio el nieto de Henri Poincaré salía a la palestra del Instituto Oceanográfico de París para hablar sobre su abuelo, Perelman tampoco estaba allí. Mientras James Carlson, presidente del Instituto Clay, optaba por silenciar la actitud de Perelman entregando el premio con un gesto hacia el vacío "a quien quiera recogerlo", el discurso de Thurston invitaba a "detenerse para reflexionar" y no sólo aprender de las matemáticas de Perelman, sino también de "su actitud hacia la vida".
A Thurston lo acompañaban en el estrado otras cuatro medallas Fields y dos matemáticos que quizá también podrían haber recibido el galardón. Al describir en unas pocas palabras la solución de la conjetura de Poincaré, las metáforas resultaron inevitables.
Si, para Sir Michael Atiyah, Perelman era el montañero que, tras décadas de esfuerzo, consigue alcanzar la cima de la geometría en tres dimensiones, Mikhail Gromov lo comparó con un marinero que va encontrando islas a su paso.
No fueron los únicos puntos de vista en apariencia opuestos que hicieron sonreír al auditorio: mientras Thurston contó que toda su vida había creído que la probabilidad de que la conjetura de Poincaré fuese cierta era del 99 por ciento, Gromov explicó que, para él, era prácticamente del cero por ciento . En todo caso, ambos se referían a distintas cosas: Thurston hablaba de las profundas intuiciones que le hicieron formular la conjetura de geometrización que ha resuelto Perelman, y Gromov, al milagro de que, después de todo, en el mundo de las formas reine el orden.

El genio que robaba toallas

"El estereotipo tradicional del matemático es el soñador distraído: barbudo, con gafas, buscándolas siempre, sin darse cuenta de que están sobre su nariz. Pocos de los matemáticos notables (o normales) se ajustan realmente a este estereotipo, pero Poincaré, sí", cuenta una biografía del científico escrita por Carmen Zafra, de la Sociedad Andaluza de Educación Matemática Thales. La vida de Jules Henri Poincaré (1854-1912) parece la parodia de un guión de una película de Hollywood sobre un matemático. En 1871, cuando tenía 17 años, estuvo a punto de suspender la asignatura de matemáticas al fallar en un problema sencillo. Meses después, ganó el primer premio en matemáticas en el examen para la Escuela de Ingenieros de Montes. Sin tomar apuntes. En seguida, Poincaré comenzó a hacer aportaciones trascendentales en multitud de campos: ecuaciones diferenciales, aritmética, topología, álgebra, mecánica celeste y otros tantos. Quizá fue, según Zafra, "el último matemático capaz de moverse a sus anchas a través de cualquier rincón y grieta de su especialidad". La divulgadora destaca la peculiar personalidad del genio: "Era de aspecto delgado, miope, se concentraba en cualquier lugar (incluso en los tranvías), era todo un memorión. Y al marcharse de un hotel, más de una vez se llevó las toallas". 

2010/06/09

Un programa informático facilita el estudio de las matemáticas

Fuente: 20minutos.

Científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst y de la Universidad Estatal de Arizona han creado “Wayang Outpost”, un programa informático de tutoría en línea diseñado para mejorar las habilidades matemáticas de estudiantes escolares y de grado medio, según The Boston Globe. El proyecto ha sido financiado por la Fundación Nacional de la Ciencia y el Departamento de Educación de EE UU.
El objetivo de la investigación es entender cómo el entorno escolar o de trabajo puede afectar a los estudiantes. Para ello, el software incluye una serie de sensores que permiten que la computadora identifique el grado de atención, cansancio o aburrimiento de los usuarios. Así, con esta información el equipo podrá proporcionar una instrucción individualizada y acorde al estado anímico de quien la recibe. A medida que el estudiante progrese, el software ajustará sus exigencias a la nueva situación proporcionando distintas estrategias eficaces para cada persona.
Entre los sensores utilizados en el proyecto destaca una cámara que registra las expresiones faciales. La forma en que un estudiante inclina la cabeza o la mantiene erguida puede ser un indicador importante del grado de interés que le suscita lo que está haciendo. También existe un dispositivo de detección de la postura en el asiento que mide el nivel de inquietud o concentración del usuario en la tarea que le ocupa. Por otra parte, un ratón sensible a la presión que ejercen los dedos sobre los botones puede aportar información sobre el estado de frustración del alumno frente a un problema que no consigue resolver. A esto hay que añadir una pulsera que detecta la actividad del alumno. Y es que cierto grado de excitación puede contribuir favorablemente en la motivación por el aprendizaje.
Wayang Outpost ofrece consejos a los estudiantes, tutoriales en vídeo y un compañero de aprendizaje: un personaje que se sienta en la esquina de la pantalla, cuya raza y género coincide con la del alumno.

Para hacernos una idea gráfica del sistema, imaginemos que el usuario está avanzando muy rápidamente en sus ejercicios. En este caso el personaje podría decir: "Esto ha sido demasiado fácil para ti. Esperemos que el siguiente sea más difícil para que podamos aprender algo”.
Durante una sesión de dos horas con Wayang Outpost, el equipo analiza la información que recibe de los sensores y ajusta la forma en que presenta sus tareas. A veces, eso significa detener el programa y ofrecer al estudiante una actividad alternativa para reavivar su interés o volver atrás y revisar el material que el estudiante no ha logrado comprender. Según recoge la web del proyecto, los científicos han comprobado que los estudiantes mejoraron un 10% de sus resultados después de 2 horas de instrucción y un 20% después de 3 horas a través de su sistema de tutoría.
En la actualidad Wayang Outpost se ofrece de manera gratuita a través de su página web. Para usarlo solo se necesita un ordenador (ya sea Mac o PC) con una conexión de banda ancha a Internet y un navegador web que sea compatible con Java y Flash Player 8 o superior.

2010/04/27

El amor no existe, según las matemáticas

Fuente: Publico.

El matemático ruso Lev Pontryagin, fallecido en 1988, nunca imaginó que su teoría del control óptimo, alumbrada para solucionar un contratiempo con un avión de combate soviético, se emplearía para explicar por qué en España hay un divorcio cada 80 segundos. Pero el profesor José Manuel Rey, de la Universidad Complutense de Madrid, lo ha hecho. Y las matemáticas han hablado: "Tener una relación sentimental duradera y satisfactoria es imposible, salvo contadas excepciones".
Rey ha metido en una batidora la segunda ley de la termodinámica y las ecuaciones de Pontryagin para explicar la llamada paradoja del fracaso: muchas personas se casan enamoradas y se comprometen a vivir juntas para siempre, pero aun así su matrimonio es un naufragio. Unos 800.000 españoles se han divorciado en los últimos tres años y el ritmo es similar en otros países de la UE.
"La sensación con la que una persona empieza un matrimonio se disipa como el calor de un vaso de leche; el amor no basta, hay que hacer un esfuerzo, seguir aportando calor al cazo", explica Rey. Hasta aquí, nada nuevo. El psicólogo estadounidense John Gottman aplicó la segunda ley de la termodinámica al amor en 2002 y, desde entonces, se gana bien la vida en una consultoría matrimonial en Seattle prediciendo el divorcio de parejas a partir de una breve conversación en un laboratorio. Pero Rey ha ido más allá de esta perogrullada.
Hace falta un sacrificio, evidentemente, pero ¿cómo tiene que ser este esfuerzo para apuntalar una relación para siempre? Su bello modelo teórico, plasmado en la revista científica PLoS ONE en una integral y una ecuación ininteligibles para cualquier persona ajena a las matemáticas, muestra "un mecanismo diabólico que hace que, aunque uno se case muy enamorado y diseñe muy bien su esfuerzo, sea muy fácil fracasar".
Al introducir variables como la sensación positiva que produce la relación amorosa y el coste del esfuerzo para mantener viva la llama, la máquina teórica de Pontryagin ha escupido tres conclusiones no tan obvias. La primera, según subraya Rey, es que de entre todas las maneras de esforzarse por sostener una relación, sólo hay una que funcionará, aunque la ecuación no dice cuál. En segundo lugar, el esfuerzo necesario siempre será mayor de lo esperado. Y, por último, es fundamental mantener el esfuerzo durante toda la vida para vencer a la inercia natural que, según muestran las ecuaciones de Rey, conduce de manera inexorable a la desidia dentro de la pareja.
El modelo teórico de Rey es reduccionista. Utiliza una ecuación que los ingenieros de la NASA emplean para ajustar el viaje de una nave espacial, pero cambia el espacio recorrido por la sonda por el amor; y el combustible necesario, por un esfuerzo abstracto. Sabe que se deja fuera millones de variables. "Cuando un fenómeno sociológico es tan masivo como el divorcio, es muy difícil pensar que existe una multiplicidad de causas. Hay que buscar un mecanismo simplificador, y el arte de las matemáticas es elegir las variables clave de un problema", aclara.
En sus ecuaciones, el esfuerzo es sólo una letra. En todas las parejas existe ese esfuerzo abstracto, aunque en unas signifique tolerar a la suegra y aguantar salpicaduras de orín en el baño, y en otras se traduzca en soportar cambios de humor o ronquidos estruendosos, por citar sólo algunos estereotipos.
Aunque la pareja sea ideal, homógama, como la conocen los sociólogos, el esfuerzo siempre será mayor de lo esperado. Incluso inasumible. Y el amor es "una sustancia que se enfría", según Rey. Parece saber de lo que habla: está casado.

2010/03/27

El matemático que rechazó un millón de dólares

Fuente: ABC.

La pregunta del millón de dólares (nunca mejor dicho) ya tiene respuesta. El ínclito matemático ruso Grigori Perelman ha decidido rechazar el millón de dólares que le corresponden por haber ganado el prestigioso Premio del Milenio, que concede la Fundación parisina Clay, por demostrar la Conjetura de Poincaré, considerado uno de los grandes enigmas de esta ciencia y uno de los diez descubrimientos más importantes de la década.
La duda sobre si Perelman aceptaría el premio surgió hace pocos días teniendo en cuenta su pasado más reciente ya que en 2006, cuando expuso esta demostración a través de internet también ganó la medalla Fields que concede el Congreso Internacional de Matemáticas cada cuatro años y que se considera el Premio Nobel de las Matemáticas, pero Perelman nunca llegó a recogerla. Tampoco los diez mil dólares que la acompañaban.
Cuentan los que le conocen, que tras esta mente brillante se esconde una personalidad difícil, aislada y recelosa de los propios colegas y eruditos del mundo matemático. No en vano, desde la primavera de 2003, Perelmán ya no trabaja en el Instituto Steklov. Actualmente "encuentra las matemáticas un tema doloroso de discusión"; algunos dicen incluso que las ha abandonado por completo. Perelmán está actualmente desempleado y vive con su madre en San Petersburgo donde vive en condiciones muy precarias.
La Conjetura de Poincaré forma parte de los llamados siete problemas del Milenio lanzados por la Fundación Clay en 2000 para conmemorar los famosos 23 problemas enunciados por David Hilbert en el año 1900 y resumiendo mucho para los que somos profanos en la materia, se ocupa de las propiedades de las esferas en tres dimensiones: si atamos un lazo alrededor de una esfera de dos dimensiones, como la piel de una naranja, siempre es posible reducirla a un punto. No ocurre lo mismo con una rosquilla, ya que lo que pasa a través del agujero central no puede ser reducido. Poincaré afirmó que esto también es cierto en las tres dimensiones de una esfera.
Lo mejor de esta historia es que nuestro peculiar amigo es tan auténtico que se pasó seis años encerrado en su apartamento para resolver el dilema, no tiene cátedra universitaria por propia voluntad y tampoco ha publicado su demostración en ninguna revista especializada; cuando lo hizo, lo hizo a través de Internet y de forma bastante ambigua, en unas cuantas notas casi jeroglíficas junto a la declaración de que había encontrado la solución. Después desapareció y dejó a la comunidad matemática medio embobada para que hiciera cábalas al respecto. En definitiva, un llanero solitario de la disciplina que pasa de los ritos que la reglamentan y menos de posar en círculos científicos.

2010/03/01

El teorema Gödel

Fuente: Publico.

Un cadáver, una habitación cerrada, dos sospechosos. No es el comienzo de una novela policiaca cuyo protagonista intenta demostrar que no existe el crimen perfecto, sino la metáfora elegida por el escritor Guillermo Martínez para explicar uno de los teoremas más profundos de la lógica. Antes de dedicarse por completo a la literatura, este argentino nacido en 1962 se doctoró en matemáticas y pasó dos años completando sus investigaciones en la Universidad de Oxford. Tres pasiones la escritura, la lógica y el encanto misterioso de los collegesque se entrelazarían años más tarde en su novela Los crímenes de Oxford, que posteriormente fue llevada al cine por Álex de la Iglesia. En la obra, el académico Arthur Sheldon y un estudiante estadounidense investigan una serie de asesinatos "imperceptibles", con la ayuda de los teoremas de Kurt Gödel y de la filosofía del lenguaje de Ludwig Wittgenstein.

En esta ocasión, el compañero de viaje para seducir al gran público con unos teoremas que han fascinado por igual a científicos y humanistas a lo largo de la segunda mitad del siglo XX no ha sido un personaje de ficción, sino el también matemático argentino Gustavo Piñeiro. Juntos han escrito Gödel para todos (Ediciones Destino, 2010), una obra que se plantea "como un juego por etapas, con la esperanza de que los lectores se desafíen a sí mismos a pulsar enter al final de cada capítulo para pasar al próximo nivel", dicen los autores. Como explican los expertos, mientras las sofisticadas matemáticas que subyacen a la teoría de la relatividad plantean una ruptura entre los libros de divulgación y los manuales técnicos, en el caso de los teoremas de Gödel es posible presentar una exposición a la vez rigurosa y accesible, que sólo requiere del lector que no haya olvidado sumar y multiplicar. Además, desde su blog (http://godelparatodos.blogspot.com), Martínez y Piñeiro responden regularmente a las dudas que les plantean los lectores.

Un crimen sin pruebas

Así que imaginen que en una habitación cerrada se comete un crimen y que, al llegar la policía, junto al cadáver hay dos sospechosos. Cada uno de ellos sabe toda la verdad sobre el asesinato: sabe si fue él o no fue él. Sin embargo, a menos que confiesen, los inspectores tendrán que encontrar huellas dactilares, restos de ADN o cualquier otra prueba secundaria que permita acusarlos ante un juez. Si esta búsqueda se demostrara inconcluyente, los sospechosos quedarían libres, pero la verdad de lo que sucedió en la sala seguiría estando ahí. Aunque la verdad existe, el método es insuficiente para alcanzarla. Lo sabían desde el principio los detectives y los arqueólogos, pero los matemáticos vivieron en el optimismo de que todo lo verdadero es demostrable, hasta la entrada en escena de un joven austriaco, en noviembre de 1930.

Los principales expertos en la lógica matemática se habían reunido en la ciudad alemana de Köenigsberg para discutir el estado de la disciplina. El propio Gödel había sido invitado a exponer los resultados de su tesis doctoral, que dejaban aún la puerta abierta a unas matemáticas todopoderosas. Sin embargo, en los meses transcurridos entre el inicio brillante de su carrera y el encuentro de Köenigsberg, Gödel había avanzado en sus investigaciones, hasta convencerse de que el sueño de los lógicos de su generación era imposible. Nada parecía indicarlo mientras pronunciaba su conferencia pero, en los últimos minutos de la mesa redonda que cerró el congreso al día siguiente, por fin se atrevió a anunciar que tenía ejemplos de "proposiciones verdaderas por su contenido que no podían demostrarse a partir de los axiomas".

Los teoremas de incompletitud

Como explican Martínez y Piñeiro, el edificio de las matemáticas descansa sobre un puñado de principios que se dan por sentados por su sencillez y utilidad: son los axiomas. A partir de ellos, el trabajo de los matemáticos consiste en deducir propiedades sobre los números, mediante un proceso riguroso que se conoce con el nombre de demostración. Por así decirlo, los axiomas son los personajes del relato, de modo que el éxito de la historia dependerá de cómo se elijan. Por un lado, no deben dar lugar a contradicciones, pues de nada servirán unos axiomas si de ellos se puede deducir al mismo tiempo que cero es igual a uno y distinto de uno. Tampoco es posible construir una teoría razonable si no somos capaces de distinguir los axiomas de otras afirmaciones, de saber lo que hay que demostrar y lo que puede suponerse.

Con estos ingredientes, explicados a través de ejemplos y de ejercicios, los autores de Gödel para todos están en condiciones de enunciar el teorema que el lógico austriaco comunicó discretamente a sus compañeros en la reunión de Köenigsberg. Dice que, sean cuales sean los axiomas que elijamos para hablar sobre los números, si estamos seguros de que son reconocibles y de que no dan lugar a contradicciones, entonces automáticamente existirá una propiedad que es verdadera, pero que no se puede demostrar a partir de ellos. Un crimen que los detectives nunca lograrán resolver. Como el teorema mostraba que ninguna colección de axiomas podía completar todas las verdades aritméticas, enseguida pasó a llamarse teorema de incompletitud.

Para demostrarlo, Gödel modificó de manera ingeniosa la llamada paradoja del mentiroso, que se produce cuando alguien afirma "Yo siempre miento", pues si la persona miente, entonces dice la verdad, y si dice la verdad, entonces miente. Por esta razón, algunos de sus contemporáneos pensaron que las verdades indemostrables eran puramente anecdóticas. Sin embargo, el teorema de Gödel inspiraría a Alan Turing la creación de los primeros ordenadores teóricos.

Ochenta años después, unos párrafos bastan para explicar qué dicen sus teoremas, pero en su día sólo uno de los asistentes a la mesa redonda, el genial John von Neumann, pudo comprenderlos. Habría que esperar a que se publicaran varias obras de divulgación para que el teorema se incorporase al folklore matemático. Y lo hizo con tanta fuerza que, como señalan Martínez y Piñeiro, la incompletitud pasó a formar parte de ese extraño grupo de "palabras mágicas de la escena postmoderna como caos, fractal o indeterminación" que se asocian "a supuestas derrotas de la razón y al fin de la certidumbre en el terreno más exclusivo del pensamiento: el reino de las fórmulas exactas".

En uno de los capítulos de Gödel para todos, el lector comprobará con asombro las insensateces que, a cuenta del teorema de incompletitud, han escrito filósofos como Julia Kristeva, Jacques Lacan o Régis Debray. En sus manos quedará interpretarlas como una muestra más del peligro de hablar de lo que no se sabe o como la mejor evidencia de la misteriosa seducción de un resultado que, como dijo Von Neuman, "permanecerá visible en el espacio y en el tiempo".

2009/11/09

Grafitis matemáticos, élfico y la antropología del rap

Fuente: Publico.

La ciencia sale a la calle. Mesas redondas sobre las lenguas de los extraterrestres de Star Trek y los elfos de El Señor de los Anillos, discusiones entre antropólogos sobre el impacto del rap en la sociedad, grafitis de inspiración matemática y charlas sobre la presencia de la astronomía en la historia del cine son algunas de las más de 2.200 actividades de la Semana de la Ciencia 2009, que comienza hoy y se extenderá hasta el día 22 en todas las comunidades autónomas.

Esta edición se centra en los más jóvenes, ya que más de la mitad de sus acciones están enfocadas a los estudiantes, según Gonzalo Remiro, de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología.

Tras el vertiginoso descenso de las matriculaciones en carreras de ciencias que se está produciendo en España, las entidades buscan ofrecer una imagen atractiva de este campo, así como "fomentar la vocación de los jóvenes", declara la vicepresidenta adjunta de Cultura Científica y Organización del CSIC, Pilar Tigeras.

Por ello, el 80% de las actividades del CSIC utiliza un lenguaje y unos soportes específicos para ellos: "Lo que va dirigido a los jóvenes también puede resultar atractivo para los adultos", añade Tigeras. Los datos de ediciones anteriores reflejan que un 5% de la población ha acudido al menos a alguna actividad cada año, y de este grupo, el 60% lo conforman los escolares, calcula Remiro.

Entre las iniciativas de este año destacan aquellas que integran la ciencia y la cultura juvenil, pero la actualidad cinematográfica también se ha colado en la muestra de este año. El CSIC ha aprovechado el tirón de la última película de Alejando Amenábar, Ágora, inspirada en la astrónoma Hipatia de Alejandría, para organizar una conferencia sobre su aportación a la ciencia. En el encuentro se mostrarán varios instrumentos astronómicos diseñados para el atrezo del filme.

Las entidades públicas no son las únicas interesadas en acercar la ciencia a los jóvenes. Este año, las empresas privadas también se han volcado en mostrar al público cómo se desarrollan las diversas profesiones científicas en el ámbito privado. La empresa de cosméticos LOréal, por ejemplo, expondrá las tareas de I+D que desarrollan los científicos de sus laboratorios, mientras que el aeropuerto de Barajas acercará al público el funcionamiento de sus instalaciones. "Las empresas privadas están cada vez más comprometidas con la divulgación de la ciencia", destaca Remiro.

Darwin y astronomía

La edición de este año no puede obviar su coincidencia con el bicentenario del nacimiento del naturalista Charles Darwin y el 150 aniversario de la publicación de su obra más importante, El origen de las especies. Además, también se celebra el cuarto centenario del telescopio de Galileo Galilei.

Todos estos eventos han hecho que 2009 haya sido bautizado como Año Darwin y Año Internacional de la Astronomía, junto con la denominación comunitaria del Año Europeo de la Creatividad y la Innovación. Por ello, los principales ejes temáticos de la Semana de la Ciencia de 2009 giran en torno a estas tres ramas del conocimiento. Según Remiro, "es muy importante que logremos transmitir a la sociedad las evidencias científicas de la teoría de la evolución".

Durante 14 días, los asistentes podrán hacer un recorrido a través de todas las áreas temáticas de la ciencia, desde la astrofísica a la botánica, para ampliar su conocimiento y pasar un buen rato. "Los ciudadanos deben participar más en la ciencia", sugiere Tigeras. "Se trata de que les resulte interesante y de que sientan curiosidad por el mundo que les rodea, igual que los niños", concluye la vicepresidenta.

2009/07/06

Cazadores de primos

Fuente: Publico.
¿Qué lleva a alguien a dejar conectado su ordenador durante semanas mientras trabaja, mientras duerme en busca de números de millones de cifras? Pese a la apariencia extravagante de este pasatiempo, miles de personas lo practican desde que en 1996 dos antiguos estudiantes del MIT iniciaran la Gran Búsqueda en Internet de Primos de Mersenne (GIMPS, por sus siglas en inglés).
Descargando un programa de la web mersenne.org, cualquiera puede conectar su ordenador a una gran red de acceso libre, con el fin de que las potencias sumadas de muchos equipos den de vez en cuando con una nueva aguja en el pajar. Estas codiciadas agujas son números primos, es decir, aquellos que sólo son divisibles por sí mismos y por la unidad, que brillan sobre el fondo pajizo por su enorme tamaño y sus propiedades especiales.
La importancia de los números primos grandes radica en su papel determinante en la criptografía: el sistema de clave pública RSA, que garantiza la seguridad de todas nuestras operaciones bancarias, se basa en la observación de que es mucho más fácil multiplicar dos primos enormes que recuperarlos conociendo el resultado del producto. Hay quien considera que la búsqueda de los grandes primos es sólo una excusa para intentar desarrollar un hardware más potente, del mismo modo que la carrera espacial entre la antigua URSS y EEUU impulsó el descubrimiento de nuevas tecnologías y materiales.

Exploradores de oficina

Sin embargo, estas no son las únicas motivaciones en la caza de primos: hay quien lo hace por motivos estrictamente matemáticos. En palabras de Edson Smith, profesor de la Universidad de California en Los Ángeles, las razones "son las mismas que llevan a la gente a subir montañas, navegar mares desconocidos o explorar el cosmos. ¡Es un reto! Además, a diferencia de los exploradores del pasado, nosotros podemos sentarnos en cómodas sillas de oficina mientras buscamos".
Por supuesto, la gloria y los 150.000 dólares que ofrece la Electronic Frontier Foundation (una organización sin ánimo de lucro dedicada a la defensa de las libertades civiles en la era digital) a quien encuentre el primer primo de más de 100 millones de dígitos no son tampoco razones desdeñables para lanzarse a la caza.
Una mezcla de todas ellas condujo al experto noruego en tecnologías de la información Odd Magmar Strindmo a unirse al proyecto desde sus orígenes. Trece años después, tras haber probado más de 1.400 candidatos, el último cálculo antes de descubrir el nuevo primo tuvo ocupado a su procesador de 3 gigahercios durante 29 días. Se trata del número 242.643.801-1, con más de 12 millones y medio de cifras. Considerando que un ejemplar de Público tiene 56 páginas, harían falta los periódicos de dos meses para escribirlo entero.
La distribución de los números primos es una de las cuestiones que más han intrigado a los matemáticos de todas las épocas. Igual que en la física de partículas los quarks y los leptones son los constituyentes fundamentales de la materia, estos números representan los ladrillos básicos de la aritmética.
Ya Euclides en los Elementos, escritos hacia el año 300 a.C., demuestra que existen infinitos números primos. Pero, ¿cómo se distribuyen? ¿Cuál es su frecuencia? ¿Hay algún procedimiento efectivo para encontrar el siguiente primo a uno dado? Muchas conjeturas, como la que afirma que existen infinitas parejas de primos separados sólo por dos unidades (los llamados primos gemelos), siguen sin resolverse.

Potencia de dos menos uno

Otra de las preguntas sin respuesta es si existen infinitos primos de Mersenne, el tipo particular que interesa a los cazadores del GIMPS. Un primo de Mersenne es un número primo de la forma 2p-1, donde p es también primo. Su nombre honra al polifacético padre Mersenne (1588-1648), que estudió sus propiedades y enunció un buen número de conjeturas en su obra Cognitata physico-mathematica.
A pesar de su aspecto extraño, los números inmediatamente anteriores a las potencias de dos, sin necesidad de exigir que sean primos, aparecen en contextos muy variados. Por ejemplo, en el juego de las torres de Hanoi, cuyo objetivo es transferir una serie de discos de distintos tamaños de una estaca a otra, cuentan el número de operaciones necesarias para ganar.
Según la leyenda inventada como reclamo publicitario por su creador, el matemático francés Éduard Lucas, el fin del mundo llegará el día en que los monjes de Hanoi consigan colocar el último disco. Afortunadamente, los números de Mersenne son gigantescos...
Existe un criterio que permite a los ordenadores verificar si un número de esta forma es primo o no. Las primeras respuestas positivas se obtienen para 3, 7 y 31, pero a medida que aumenta el exponente, la cantidad de dígitos crece desmesuradamente. Se cree que existen infinitos primos de Mersenne, pero, incluyendo el de Strindmo, sólo se conocen 47 hasta el momento.
A pesar de su tamaño, el nuevo primo de Mersenne no es el más grande conocido, pues el hallado por Edson Smith en agosto del pasado año es mayor: 243.112.609-1 tiene casi 50.000 dígitos más. La duda continúa: ¿existen infinitos o llegará algún día en el que GIMPS toque la nota más aguda de la escala?

2007/08/17

CiberMatex, tu profesor de Mates en Internet

Cibermatex es un proyecto relacionado con las matematicas que pone a disposicion de los visitantes videos sobre materias distintos temas tanto para escolares, profesores y padres de familia interesados, tales como: Ecuaciones, Trigonometria, etc y otros mas avanzados como Derivadas, etc.

2006/11/13

Videos de matematicas

En las pagina lasmatematicas.es se pueden encontrar una buena lista de videos AVI con codec DivX utiles para estudiantes de secundaria y universidad, se señalan los siguientes links:

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