martes, 24 de julio de 2012

Benoit Mandelbroot y la Geometría Fractal

Usó por primera vez la palabra fractal (roto o interrumpido) para describir los patrones geométricos de fenómenos naturales, por lo que atinadamente ha sido llamado padre de la geometría fractal.
Benoit Mandelbroot nació un 20 de noviembre de 1924, en Varsovia, capital de Polonia. En 1963 la familia se mudó a París, donde un tío paterno enseñaba matemáticas en la Universidad; así que Benoit creció entre reuniones de matemáticos, que hablaban de matemáticas, y éste comenzó a interesarse en matemáticas también; sin embargo no contó con el beneplácito de su tío que trabajaba en cálculo avanzado mientras él se había apasionado con la geometría, pues en opinión de su tío, la geometría había llegado a su fin.
Para 1944, y después de que desde 1940 la familia había huido de los nazis (pues eran judíos), Benoit se preparaba para ingresar a la Universidad de París, naturalmente en el área de matemáticas. Ahí, junto a Paul Levy estudió la Teoría de Probabilidad aplicada a fenómenos físicos, principalmente el movimiento Browniano.

En 1952, obtuvo su doctorado. Su tesis doctoral agregó ideas a la Termodinámica, la Cibernética de Norbert Wiener y la Teoría de Juegos de John Von Newman, reflejando su esfuerzo continuo para agregar caminos entre las matemáticas y la física. En 1955 se casó con Aliete Kagan y aceptó un puesto en el Departamente de Investigación de la IBM. Después Benoit Mandelbroot diría que había identificado un nuevo fenómeno presente en muchos aspectos de la naturaleza; fue ahí donde comenzó su interés por la Geometría Fractal, como él mismo la llamaría.
Al iniciar su primera conferencia sobre Geometría Fractal preguntó:-" ¿Cuál es la longitud de la línea costera de Gran Bretaña?". Es sencillo si nos fijamos en un mapa de un atlas y usamos 8 segmentos de recta que representan 200 millas cada uno, cubrimos la línea costera y obtenemos 1.600 millas, sin embargo, si usamos segmentos más cortos que representen 25 millas cada uno, tratando de ajustar los zigzagueos del litoral, obtenemos 102 segmentos que nos dan un total de 2.250 millas, y si nos aproximamos más a cada saliente del litoral, la longitu varía. El litoral es un FRACTAL, en lugar de tener dimensión 1 (como una línea), tiene una dimensión fractal, de aproximadamente 1/2. A lo largo de los años, se han descubierto muchos tipos de fractales. Cada uno tenía una ecuación que genera una serie de números complejos, que al ir iterando se generan imágenes fractales, si se utilizan colores, las imágenes son verdaderas bellezas. Cuando Mandelbroot generó sus primeros fractales utilizó tarjetas perforadas para alimentar una computadora IBM de su tiempo. Hoy día no es demasiado complicado generar imágenes fractales utilizando una PC.

jueves, 5 de abril de 2012

ERATÓSTENES (284-192 a.C.): Midió la circunferencia terrestre

La Realidad se puede estimar, midiendo. Pero es imprescindible antes de ello tener ciertos conceptos ya desarrollados.
Eratóstenes conocía el hecho de que en la ciudad de Assuan - Egipto el día que comienza el verano (21 de Junio) a mediodía, los objetos no proyectaban sombra alguna porque los rayos del Sol caían perpendicularmente.
Sin embargo en la ciudad de Alejandría situada en una Latitud mayor el Sol formaba con la vertical un ángulo que era 1/50 del ángulo completo.

lunes, 12 de marzo de 2012

Funciones hiperbólicas

¿Qué sentido tiene ser racionales y no razonar?
Los griegos aprendieron de los egipcios, y fue de los griegos que occidente aprendió respecto al razonamiento; pero para razonar es preciso conocer todos los fundamentos del razonamiento.

http://www.schillerinstitute.org/newspanish/institutoschiller/ciencia/FuncHiperbolicas.html

martes, 20 de diciembre de 2011

Grossman y Einstein

La geometría diferencial describe la forma “local” de las cosas conociendo como se miden “localmente” las distancias.
Pensemos en nuestro planeta; cualquier habitante de la Tierra a primera vista piensa que es “plana”, pero todos sabemos que no lo es; por lo tanto “localmente es casi plana”.

Si medimos con mucha exactitud las distancias en la superficie de la Tierra, podremos estimar el radio de ésta (los griegos lo hicieron), lo cual nos brinda información acerca de la forma de nuestro planeta, en otras palabras, información acerca de su geometría.

De eso se trata la Geometría Diferencial; a partir de como se miden las distancias en un espacio es posible  conocer sus propiedades geométricas y viceversa.

Por la Relatividad Especial se sabe que a cuanto más velocidad se vaya, el espacio y el tiempo se comprimen.
O sea que el espacio y el tiempo son relativos a la velocidad.
Y así como el espacio-tiempo cambian de “tamaño”, se puede pensar que en conjunto, el espacio-tiempo también podría estar cambiando de “forma”.
Es aquí donde Einstein, con la ayuda de un amigo matemático de nombre Grossman, se dio a la tarea de aplicar las ideas de la Geometría Diferencial al espacio-tiempo. El resultado de esto fue la Relatividad General, la cual establece una relación entre la “forma” del espacio-tiempo y las concentraciones de materia y energía. La ecuación principal de la relatividad general (ecuación de Einstein) es:
Ecuación de Einstein que describe la curvatura del Espacio-Tiempo (lado izquierdo) provocada por las concentraciones de energía y materia (lado derecho). G(mn) se le conoce como tensor de Einstein y lleva dentro de sí la descripción geométrica del espacio-tiempo, mientras que T(mn) es el tensor de energía-momentum, el cual lleva la información de las distribuciones de energía y materia. La letra G es la constante gravitatoria o de Newton.

El lado izquierdo describe la geometría del espacio-tiempo (curvatura y la forma de medir distancias) y el lado derecho representa la distribución de materia y energía. Y aunque no lo parezca la Relatividad General es una generalización de la ley de la gravitación universal que incorpora la Relatividad Especial.
De acuerdo a la Relatividad General, mientras más materia y energía haya en alguna parte del espacio-tiempo, en ese lugar, su curvatura es mayor y conforme uno se aleja de esa región la curvatura del espacio tiempo disminuye hasta regresar a estar “plano”, que es el caso de la Relatividad Especial.

Por ejemplo cerca del Sol, debido a su gran masa, el espacio-tiempo se curva mucho, lo que provoca que, desde nuestra perspectiva únicamente espacial, Mercurio gire muy rápido a su alrededor, mientras que en la órbita de la Tierra el espacio-tiempo es menos curvo y, por ende, la Tierra gira más lentamente alrededor del Sol.
Pero no es el único fenómeno producido por la curvatura del espacio tiempo provocada por la masa y energía del Sol. Una de las grandes corroboraciones de la Relatividad General, se realizó durante un eclipse.

Esto ocurrió después de la primera guerra mundial, aprovechando el ocultamiento solar durante un eclipse se midió la desviación que la curvatura del espacio-tiempo provocaba en las estrellas que se veían cerca del Sol. Si la Relatividad General era cierta, esta desviación podría ser medida; desviación que fue confirmada, lo que brindó validez a esta teoría física.

Marcel Grossman

Marcel Grossmann nació en Budapest (9-04-1878) y murió en Zúrich (07.09-1936). Fue matemático y geómetra, colaborador deEinstein en el desarrollo de la Teoría de la Relatividad.
Marcel Grossman, fue en su juventud compañero de estudios de Albert Einstein, y éste recurrió a los sólidos conocimientos matemáticos de Grossmann, quien lo introdujo en el Cálculo Diferencial iniciado por Elwin Bruno Christoffel en 1.864 y desarrollado en la Universidad de Padua por Gregorio Ricci - Curbastro y Tullio Levi - Civita en 1.901. La colaboración entre Grossmann y Einstein está documentada en su artículo de 1.913:  "Entwurf emer verallgemeinerten Relativitatstheorie und einer Theorie der Gravitation" in Zeit, fur Mathem. und Phys. 62, 3.
Periódicamente el Centro Internacional de Astrofísica Relativista organiza los encuentros "Marcel Grossmann", denominados así por la relación entre Grossmann y Einstein.

viernes, 30 de septiembre de 2011

Dan Winter


Físico, psicofisiólogo, músico, experto en geometría sagrada, analista de sistemas IBM.
Las formas, los colores, la música, las emociones generan ondas de electricidad armoniosas, y eso es la vida.
El Aura es el campo energético de los cuerpos.
La salud y la felicidad son causa y consecuencia de buenas ondas energéticas.
La enfermedad es bloqueo y hasta cortocircuito.
Necesitamos energía para vivir. Por eso es que algunas culturas adoran al Sol.
Cuando morimos el campo eléctrico, o lo que llamamos vida, sale del cuerpo. Las constantes de Kluver (un científico que se dedicó a investigar las experiencias cercanas a la muerte) es lo que la gente suele ver cuando muere. Se trata de un patrón de simetrías.
Primero se ve una rejilla, luego una especie de telaraña, un túnel y finalmente una espiral. Lo que hemos descubierto es que esos cuatro pasos se corresponden con la geometría de pliegues de nuestro ADN.

Arquitectura romana


BASÍLICA ULPIA. Autor: Apolodoro de Damasco. Fecha: Aprox. 110 d. C.
Lugar: Foro Imperial o de Trajano, Roma
Tesis de Erik Bohlin, investigador perteneciente a la Universidad de Gotemburgo en Suecia. Influencia de la matemática griega sobre los trabajos de  Varro, Cicerón y Vitruvio.
Cuando el poder político de todo el Mediterráneo cayó en manos de Roma, sus habitantes entraron en un estrecho contacto con la cultura de Grecia, su literatura y sus avances científicos.
El autor romano Varro escribió un libro sobre geometría.
Los escritos de Cicerón sobre retórica y filosofía contienen fragmentos con referencia a la geometría o la mencionan en determinadas partes.
La geometría y los conocimientos al respecto son parte fundamental también del Tratado de Arquitectura (“De Architectura”) escrito por Vitruvio. Esta obra contiene aplicaciones prácticas de la geometría, presuponiendo que el lector estará familiarizado con la disciplina. Según Vitruvio, lo más importante es la aplicación práctica de la geometría, necesaria para los diseños arquitectónicos y para llegar a dibujos o planos exactos. La concepción pragmática influyó mucho sobre la ciencia romana en general, aunque consideraban la disciplina científica como una muestra del refinamiento de la cultura humana, e integrante vital de la civilización.
Así, la aplicación empírica no estaba alejada de la dimensión ideológica, sino que ambas se relacionaban y complementaban.