"Elogio de la irreligión" de John Allen Paulos

Potser perquè no és un llibre exclusivament de matemàtiques aquest títol del divulgador i matemàtic John Allen Paulos, publicat al 2009, ha passat una mica desapercebut. Però qualsevol obra de l'autor d'El hombre anumérico o Un matemático lee el periódico sempre té punts d'interès. Tal com es viu el tema religiós als Estats Units, on segons estadístiques que es comenten al llibre, els ateus són els que produeixen un major índex de desconfiança, no deixa de ser una iniciativa valenta escriure i publicar una obra d'aquest tipus.

No és tanta la distància entre un ateu i un creient. Si d'una bossa que conté mil euros una persona agafa un i una altra no n'agafa cap no hi ha gaire diferència de diners entre els dos. La majoria de creients tria un sol déu entre els centenars o milers existents (hi ha alguna estadística?) mentre que els ateus no n'agafen cap. Un creient només creu en un déu més que un no creient.  Aquest pseudoargument ja dóna per obrir un debat.

I aquí rau el problema. Es pot argumentar des de la lògica l'existència de déu? O, per contra, des de la lògica es pot desmuntar qualsevol intent de demostració de la seva existència? Aquest llibre s'inscriu en la segona línia. La seva pregunta inicial és: "Hi ha alguna raó lògica per creure en Déu?"

Soldats amb un gos a mitjanit

La novel·la El curiós incident del gos a mitjanit de Mark Haddon ens explica, en primera persona, la història d'un noi de 15 anys, Cristopher Boone, que té síndrome d'Asperger.

En Cristopher té un gran interès per les matemàtiques i al llibre van apareixent petites reflexions sobre els nombres així com els problemes que el seu protagonista va resolent. Un d'ells és el del Soldats de Conway, problema inventat per John Conway al 1982. Aquest problema es resol amb fitxes sobre un tauler de cel·les il·limitades.

T'animes a conèixer-lo i a jugar-hi?

Quants passatgers han perdut el tren?

Si us va agradar el problema dels pingüins al voltant del forat aquí en teniu un altre de l'estil. En aquest joc també es tracta de buscar la regla amagada, la llei. Per jugar calen sis daus. Vegem una jugada.

• La persona "directora" del joc tira els sis daus i, per exemple, treu aquest resultat.

• Un dels membres del grup demana: "Quants passatgers han perdut el tren?·

• Llavors la "direcció" mira el resultat dels daus i, aplicant la regla secreta, contesta: "Hi ha 4 passatgers que han perdut el tren"

Vols intentar endevinar la regla?

Tallar i multiplicar

Per a SM, per "donar idees" sempre

Hi ha problemes que són especials, i el que ho fa, és la possibilitat d'explorar-los de formes diferents segons el nivell educatiu en què ens moguem. Això vol dir que el problema no s'esgota. Que permet diferents aprofundiments i que, com aquest, ens porten de la primària al batxillerat. Mirem una forma "bàsica" d'enunciar-lo:

Si tallem un nombre en diferents parts i les multipliquem entre si... com podem obtenir el producte màxim?

Per exemple, 37 es pot tallar en tres trossos: 5, 12 i 20. El producte és 1200. Es pot obtenir un producte més gran?

 

 
Comencem a estudiar el problema?

Combinar i comptar (joguines, poemes, discursos...)

Hi ha joguines clàssiques infantils que conviden a combinar caps, cossos i peus de diferents animals per formar-ne uns de nous més divertits. A sota teniu una minimostra per a fer-nos a la idea. Però... quants animals diferents podem arribar a fer? Les peces de sota són poques i permeten trobar totes les possibilitats experimentant. Però  si afegim una peça amb un cos i dues amb altres peus... quants animals podrem fer ara?

Introduint, a poc a poc, peces noves passarem a fer observacions que ens portaran cap al producte. I en un d'aquells significats de la multiplicació que menys s'acostuma a treballar a les escoles.

Vols fer més combinacions diferents creant un bestiari imaginari o construint paisatges?

I conèixer les "màquines de fer poemes" o de "fer discursos"? I la de fer música?

Llibres d'ocasió i Dudeney

Des del 21 de setembre al 7 d'octubre a Barcelona tenim la 61a Fira del Llibre d'ocasió. Una bona excusa per passejar, remenar i, probablement, tornar a casa amb algun llibre a la butxaca. Fàcilment trobarem antics manuals de matemàtiques, la majoria sense gaire interès. Però també podem sorprendre'ns amb petites joies. Una altra possibilitat és la de trobar d'oferta llibres de col·leccions ja desaparegudes. Enguany estan a bon preu alguns dels volums de la Biblioteca de Desafíos matemáticos que fa uns cinc anys va publicar RBA. Llibres de Martin Gardner, Édouard Lucas, Perelman, Brian Bolt, Pickover... No està la col·lecció completa però déu-n'hi-do. Jo he tornat amb tres recull de Henry E. Dudeney, un dels grans creadors de problemes que va treballar a cavall entre els segles XIX i XX. Un dels seus trencaclosques més és el que transforma un triangle equilàter en un quadrat.

Mirem un parell de problemes?

Mesures senyeres. Alguns nombres sobre la bandera.

La vexil·lologia tracta de l'estudi de les banderes. Vexillum, en llatí, significa "bandera". Si mirem el vocabulari vexil·lològic descobrirem que la nostra senyera no té quatre barres sinó que consta de quatre faixes. Les franges horitzontals es diuen faixes i en vertical pals. Barres i bandes queda per les disposicions en diagonal. Una forma d'assenyalar amb un sol vocable la direcció que han de tenir.

No hi ha gaire normativa sobre la senyera però sembla que la recomanació vexil·lològica és que la seva proporció sigui 2:3 i que cada banda faci 1/9 del total. Mireu si la que heu penjat al balcó (si és que ho heu fet) sigui vexil·lològicament acceptable.

Quant mesura la senyera més gran del món?

Loyd i les monges dels Pirineus

El gran creador de problemes Sam Loyd va publicar entre finals del segle XIX i començaments del XX més de 10 000 puzzles. Uns 5000 els podem trobar a la Cyclopedia publicada l'any 1914 pel seu fill. Si voleu mirar només una selecció Martin Gardner en va fer un parell de molt ben pensades: Los acertijos de Sam Loyd i Nuevos acertijos de Sam Loyd. Són molts els problemes de Loyd que van quedar recollits a la web del Calaix +ie. Té molt d'encant veure els problemes amb els dibuixos originals de quan es van publicar. En podeu trobar molts a la pàgina oficial de Sam Loyd.

Un problema dels "facilets" i que podem proposar a les nostres aules és El problema del convent i que el mateix Sam Loyd situava en un inexisten convent de monges al Pirineu, concretament al peu de la Maladeta.

"La conjetura de Fermat" de Jean d'Aillon

Voici un títol que porta a engany. Si el que us interessa és com fer jugar les matemàtiques en una intriga novel·lesca no us molesteu en llegir aquest llibre. Fermat i la seva conjectura juguen un paper molt tangencial en aquesta obra ambientada a la França del segle XVII, quan els tres mosqueters corrien les seves darreres aventures (Porthos també és un personatge convidat a l'obra). Al llibre hi apareixen els matemàtics Mersenne i Pascal que deleguen en Fermat la invenció d'un codi secret inviolable. Aquest nou codi s'ha de fer arribar al criptòleg del govern del Cardenal Mazarino.

Una multiplicació més "ràpida": l'algoritme de Karatsuba

L'algoritme de la multiplicació ha variat força al llarg del temps. Però en la majoria d'algoritmes que s'han fet servir el que no canvia és la quantitat de subproductes que hem de fer. Per exemple, si multipliquem 45 · 738 farem 6 subproductes:

4·700      4·30     4·8     5·700     5·30     5·8

Com que les sumes són més fàcils no les comptem i, considerant que en realitat cada subproducte és realment de nombres d'una xifra, diem que el cost d'aquesta multiplicació és 6. Si multipliquem un nombre de 15 xifres per un altre de 23 el cost serà de 15·23 = 345 subproductes. En general, es considera que el cost de l'algorisme tradicional de la multiplicació és de n².

El que és curiós és que el problema de trobar un algoritme millor es continués estudiant i que, a mitjans del segle XX, s'inventés un altre amb un cost menor, de forma que, per exemple, una multiplicació de dos nombres de 1000 xifres, que amb els mètodes normals requereix 1 000 000 subproductes, es pugui resoldre amb poc menys de 60 000.

Quan veiem l'algorisme per primera vegada ens sembla estrany, però en realitat no ho és tant. El va inventar Anatoli Karatsuba l'any 1962. El mètode demostra tota la seva potència amb nombres molt grans i està pensat per fer els càlculs amb ordinador. Així i tot, li podem fer una ullada i podem provar el seu funcionament amb nombres més petits.

Anatoli Karatsuba
(1937-2008)

Mirem l'algorisme de Karatsuba?