Questão:
Qual é o "número infinito de curvas" de Newman?
Doubt
2018-05-31 00:41:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Em The Idea of ​​a University de John Henry Newman (c. 1850), ele escreve que, na ciência matemática, somos informados de

... a existência de um número infinito de curvas, que são capazes de dividir um espaço, no qual nenhuma linha reta, embora seja de comprimento sem largura, pode sequer entrar.

Ele usa isso como um exemplo de uma ideia que, embora possa ir contra a intuição, não precisa ser imediatamente rejeitada. Mas, em termos modernos, a que conceito matemático Newman está se referindo?

Infelizmente, muitos filósofos usam metáforas matemáticas sem entender do que estão falando.
@AlexandreEremenko Na mesma palestra, Newman diz: "Eu, de minha parte ... abriria meu coração, se não meu intelecto (pois isso está além de mim), para todo o círculo da verdade." Ele confessa que muito nas ciências ultrapassa seu entendimento. Mas certamente, acima, ele está se referindo a um conceito matemático real do qual ouviu falar em algum momento.
Parece uma "curva de preenchimento de espaço", embora possa não ter sido definida matematicamente até mais tarde.
Mesmo depois de lê-lo em contexto, [The Idea of ​​a University, p.464] (https://archive.org/details/ideaauniversity03newmgoog), ainda não consigo analisar a frase. Não pode entrar o quê? O espaço? O "número infinito de curvas" que o divide? Uma linha reta não pode "entrar" em qualquer foliação do espaço por linhas não retas, eu acho, mas isso dificilmente vai contra a intuição. Será que o espaço pode ser folheado por infinitos "comprimentos sem largura"? Mas isso já pode ser feito com linhas retas.
Estou supondo pelo tempo (c. 1850) que ele pode ter se referido a alguma construção na geometria Bolyai-Lobachevskiana / hiperbólica ou na geometria projetiva.
Ele pode estar falando sobre famílias de curvas de equações diferenciais, como a família de todos os círculos centrados na origem sendo as soluções para a equação diferencial $ yy '+ x = 0, $ e a família de todos os círculos tangentes a $ x $ -eixo sendo as soluções para a equação diferencial $ [1 + (y ') ^ 2] ^ 3 = [1 + (y') ^ 2 + yy ''] ^ 2. $ Além disso, o tópico de [envelopes e involutos] (https://www.google.com/search?tbs=cdr%3A1%2Ccd_min%3A1800%2Ccd_max%3A1899&tbm=bks&q=calculus+envelopes+involutes) era muito comum em textos de cálculo no século XIX.
Também me ocorre que "linha reta" pode incluir o que hoje chamaríamos de segmento de linha, então o problema é ser densamente preenchido (ou totalmente preenchido; a distinção provavelmente não era feita por muitas pessoas que não eram matemáticas). Eu teria que olhar alguns dos livros de 1800 que tenho sobre cálculo e geometria analítica (mais de 20 em formato impresso de capa dura; facilmente mais de 1000 como arquivos .pdf) para ter uma ideia de como os segmentos de linha foram referidos, algo que eu não faço não tenho tempo para fazer agora. A propósito, a razão para "reta" nessa frase é que "linha" normalmente significava o que agora chamaríamos de "curva".
Provavelmente não era uma curva de preenchimento de espaço: 'a curva de Peano é o primeiro exemplo de uma curva de preenchimento de espaço a ser descoberta, por Giuseppe Peano em 1890' https://en.wikipedia.org/wiki/Peano_curve, e tem de haver infinitas curvas de qualquer maneira. Incontáveis ​​ou incontáveis? A distinção era conhecida antes do artigo de Cantor de 1874? https://en.wikipedia.org/wiki/Georg_Cantor%27s_first_set_theory_articleExcluir todas as bolas do complemento das curvas parece difícil sem pensar, por exemplo. círculos concêntricos com todos os raios _racionais_. Então estou de volta às cardinalidades que não foram inventadas.
Um responda:
Bence Mélykúti
2018-06-10 20:02:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Como outros apontaram, é difícil saber o que ele quis dizer. Lembre-se de que ele estava relatando algo que ouviram e que provavelmente não compreendeu totalmente na época, ou do qual tinha apenas uma lembrança imprecisa no momento da escrita.

Esta resposta é a configuração isso veio à minha mente como tendo alguma chance de ser o que ele tinha em mente. (Se ele não tinha isso em mente , mas só foi informado em algum ponto, então espero que o exemplo seja mais complicado do que o meu.)

Quando Newman escreve 'que são capazes de dividir um espaço', entendo que o espaço pode ser o plano euclidiano; ele teria escrito o espaço se quisesse dizer o espaço tridimensional. Meu palpite, então, é um lápis hiperbólico de círculos (o conjunto de círculos azuis no desenho é uma amostra finita disso): Apollonian_circles

O conjunto de círculos azuis, incluindo a linha reta vertical que falta no meio do desenho, contém infinitas curvas. Se você escolher um número infinito de (ou um número finito) deles, incluindo a linha reta, de modo que os tamanhos dos círculos em ambos os lados sejam ilimitados (o que também significa que há um arbitrariamente perto da linha reta em ambos os lados), então essas linhas particionam o plano ('divida um espaço') em formas de forma que nenhuma dessas formas contenha uma linha reta.

Adendo. Uma forma mais simples (mas equivalente, como veremos) exemplo é um conjunto ilimitado de círculos concêntricos e os anéis concêntricos definidos por eles, por exemplo com espaçamento igual: $$ \ Big \ {\ {x \ in \ mathbb {R} ^ 2 \, | \, n< | x | <n + 1 \} \ \ Big | \ n \ in \ mathbb {N} \ Big \}. $$ Este é projetivamente isomórfico para o meu primeiro exemplo porque há uma transformação de Möbius que mapeia uma configuração para a outra. Você pode mapear

  • os dois focos ( pontos limites) do lápis de círculos, e o ponto onde a linha vertical intersecta o segmento entre os dois focos

para

  • o centro dos círculos concêntricos, para $ \ infty $, e para um ponto arbitrário de qualquer círculo do conjunto de círculos concêntricos, respectivamente.

Compare com isto:

Uma família de círculos concêntricos centrados em um único foco C forma um caso especial de um lápis hiperbólico, no qual o outro foco é o ponto no infinito da linha projetiva complexa. O lápis elíptico correspondente consiste na família de linhas retas através de C; estes devem ser interpretados como círculos que passam todos pelo ponto no infinito. ( Lápis de círculos, Wikipedia)

Estou um pouco confuso com seu último parágrafo. Você está dizendo que, ao escolher apenas um círculo azul ("finitamente muitos"), dividimos o plano em duas regiões, nenhuma das quais contém uma linha reta?
Você está certo, eu atualizei. Ele não funciona com muitas curvas: então, você pode inserir uma linha reta (por exemplo, vertical) em cada lado longe dos círculos azuis. Além disso, você pode desenhar outro de cada lado próximo à linha vertical no meio, paralelo a ele (entre a linha vertical no meio e o círculo mais próximo a ele).
Isso é pura especulação sobre o que Newman poderia ter significado. Podemos dizer que essa ideia era conhecida em 1850?
Acho improvável que "* ele teria escrito * o espaço * se tivesse se referido ao espaço tridimensional *". Talvez apenas "* espaço *" sem artigo.


Estas perguntas e respostas foram traduzidas automaticamente do idioma inglês.O conteúdo original está disponível em stackexchange, que agradecemos pela licença cc by-sa 4.0 sob a qual é distribuído.
Loading...