El Paraíso de las Matemáticas - BMMI 2
BMMI número 2
26 de Abril de 2001

"Boletín Matemático para Mentes Inquietas (BMMI)" (c) 2001
MAGAZINE ELECTRÓNICO. Año I. Núm 002. Abril/Mayo 2001

Este número tiene una tirada para 763 lectores hispanohablantes de todo el mundo.

Publicación electrónica bimestral y gratuita del Paraíso de las Matemáticas, destinada a la difusión e intercambio de novedades, comentarios, reflexiones y opiniones vinculadas al ámbito de las Matemáticas.

Sumario >>
01 Editorial 05 Eventos
02 Forum 06 ¿Qué es un ser vivo?
03 El grupo aditivo Q 07 Juegos matemáticos
04 Astronomía Razonable El Recorrido de las Damas
Sol, Luna y Planetas 08 El Debate
El Cielo de 2001   Enseñanza Pública o Privada
La Constelación del Mes 09 Estadísticas matemáticas.net
Noticias 10 Noticias matemáticas.net
Importante: Si notas la falta u omisión de caracteres, redimensiona (maximiza o minimiza) el tamaño de la ventana en la cuál se está visualizando este boletín para solucionar el problema.

Este Boletín NO CONTIENE AVISOS COMERCIALES ni VIRUS alguno. Es una publicación bimestral y GRATUITA con contenidos útiles y orientados a fomentar, difundir y perfeccionar las matemáticas entre la comunidad hispanohablante.

Todas las instrucciones para SUSCRIBIRSE o DE-SUSCRIBIRSE las puedes encontrar al final del boletín.

Editorial  

Elisenda
Font
Campdelacreu

Cuando Carlos Gombau me pidió que hiciera yo el editorial, lo primero que me vino a la memoria fue Lope de Vega en "Un soneto me manda hacer Violante: En mi vida me he visto en tal aprieto; catorce versos dicen que es soneto; burla burlando van los tres delante..."

Pero mi caso es más difícil: ¿Qué es un editorial?. En el primer boletín nos honró preparándolo el Dr. Manuel Castellet, pero el planteo que él le dió solo sirve para una inauguración. Por lo tanto, en este os recordaré algunas obviedades: "El Paraíso de las Matemáticas" cumplirá tres años el mes próximo. Empezamos siendo muy poca cosa, pero con una gran carga de buena voluntad, y la experiencia nos dice que esto se contagia, y así, con ayuda de muchos estudiantes y profesores, ha crecido "El Paraíso...". También el boletín es ahora pequeñito, pero confiamos en vosotros para hacerlo crecer. El mundo hispanoparlante necesita de cuantos amamos las matemáticas para que le contagiemos nuestro amor. Todos sabemos que si aumenta la afición a las matemáticas, como consecuencia crecerá el desarrollo científico y tecnológico, y como consecuencia crecerá el bienestar social. ¡Esperamos vuestras aportaciones!

volver
Forum  

¿Quejas? ¿Sugerencias? ¿Opiniones? Cualquier información que quieras compartir con nosotros envíanosla poniendo como asunto del correo "Cartas Forum. BMMI" Los textos destinados a esta sección no deben exceder de 20 líneas mecanográficas. Es imprescindible que estén firmados y que conste el email de contacto. BMMI se reserva el derecho de publicar tales colaboraciones, así como resumirlas cuando lo considere oportuno.

volver
Articulo

El grupo aditivo Q de los racionales

José Antonio
Pérez
Monterrubio

La Universidad
 Hebrea en
Jerusalén

En el presente artículo presentaremos y demostraremos algunos hechos y propiedades sencillos sobre Q.

Definición: Decimos que un grupo G es divisible si para todo elemento g en G y todo número natural n [Nota: n es un entero positivo] existe un elemento h en G tal que g = h^n . Si la operación del grupo G se da de forma aditiva, entonces la condición anterior se escribe  g = nh.

Ejemplos: Los grupos aditivos de los campos Q, R, C (racionales, reales, complejos, resp.) , el grupo multiplicativo T:={ z en C; |z|=1 }, el grupo multiplicativo F* de cualquier campo algebraicamente cerrado.

Ejercicio 1: Demuestra que el grupo multiplicativo de los reales, R* , NO es divisible.

Es importante aclarar que algunos autores definen divisibilidad solo para grupos abelianos y, por lo tanto, es más común utilizar la notación aditiva en la definición. 

Lema 1: Si G es un grupo divisible, entonces cualquier imagen homomorfa de G también es divisible.

Dem.: Sea F: G --> Z un homomorfismo de grupos, con G divisible, y sea z = F(g) un elemento cualquiera en F(G); sabemos que para cualquier natural n, existe un elemento h en G tal que g = h^n (o g = nh), y por lo tanto: z = F(g) = F(h^n) = [F(h)]^n ==> F(G) es divisible.  Q.E.D.

Lema 2: Un grupo finito no-trivial no puede ser divisible. 

Dem.: Ejercicio 2 (ayuda: si |G| = n, toma g distinto de la unidad en G, y toma n.)

De los anteriores dos lemas se desprenden varias conclusiones importantes:

Resultado A: El grupo Q no posee imágenes homomorfas finitas, o de manera equivalente: cualquier subgrupo H de Q es de índice infinito en Q.

Dem.: Cualquier imagen homomorfa F(Q), con F homom. de grupos, es infinita <==> Q/H ~ F(Q) -- 1er teorema de isomorfismo, con H = Ker(F) -- es infinito <==> por Lagrange, |G/H| = [G:H] es infinito.  Q.E.D.

Resultado B: El grupo Q no posee subgrupos propios maximales.

Dem.: Como con cualquier grupo no-trivial, M es un subgrupo (normal y propio) maximal de Q <==> el grupo cociente Q/M no posee subgrupos propios no-triviales (teorema de isomorfismo 3 o teorema de la correspondencia) <==> Q/M es cíclico de orden primo (estos son los ÚNICOS grupos que no poseen subgrupos propios no triviales), y de aquí obtendríamos, en particular, que el índice de M en Q es finito, en contradicción a (A).  Q.E.D.

Resultado C: No existe subgrupo H de Q tal que el cociente Q/H sea un grupo cíclico.

Dem.: Supongamos que no es verdad; dado que el cociente no puede ser finito, tendríamos que Q/H es cíclico infinito, esto es: Q/H ~ Z , con Z el grupo de los enteros. Ahora, cualquier cadena ascendente de subgrupos en Z,  a1Z < a2Z <... , con a1, a2,...en Z, es finita (de otra manera tendríamos que a1 sería divisible entre un número infinito de primos), pero esta cadena en Z se corresponde con una cadena igual en Q/H (teorema de correspondencia), y aquí la cadena NO PUEDE ser finita, pues esto querría decir que existe un subgrupo maximal de Q y esto es imposible según (B) ==> de cualquier forma, Q/H no puede ser cíclico.  Q.E.D.

Demos una caracterización mas de divisibilidad, para grupos aditivos, utilizando la siguiente definición:

Definición: Sea G un grupo aditivo, y sea n un número natural cualquiera, entonces  nG:= { ng ; g en G }

Proposición: G es divisible si y solo si G = pG  para todo primo p. 

Dem.:
1) Supongamos que G es divisible: claramente, pG está contenido SIEMPRE en G (i.e., pG < G); sea ahora g un elemento cualquiera de G y sea p un primo cualquiera ==> existe un elemento b en G tal que  g = pb; dado que pb esta en pG, tenemos que g está en pG, y esto es cierto para todo g en G ==> G < pG ==> ambas contenciones opuestas nos dan G = pG;

2) Supongamos ahora que G = pG para todo primo p: sean g un elemento cualquiera en G y n un natural cualquiera ==> podemos expresar  n = p1*p2*...*pr , con p1,...,pr primos (no necesariamente distintos), así que:

== existe b1 en G tal que   g = p1*b1, pues G = p1G ;
== existe b2 en G tal que  b1 = p2*b2, pues G = p2G;
.........................................................................
== existe br en G tal que b(r-1) = pr*br, pues G = prG

Así, podemos escribir g = p1*b1 = p1*p2*b2)=... = p1*p2*...*pr*br = n*br ==> g = nbr ==> G es divisible, y así demostramos ambas direcciones. Q.E.D.

Lo anterior es tan solo una pequeña introducción al tema de grupos divisibles; hay una gran cantidad de resultados, más importantes y menos, relacionados con estos grupos: por ejemplo, todo grupo abeliano divisible es un sumando directo de cualquier grupo que lo contenga, todo grupo puede ser encajado (imbedded) en un grupo divisible, un grupo es divisible si y solo si posee la propiedad de inyectividad, etc., pero la falta de espacio no nos permite continuar. Para el lector interesado en el tema las siguientes pueden ser buenas referencias:

-- Kaplanski, I., "Infinite Abelian Groups", University of Michigan Press, 1954

-- Rotman, J.J., "An Introduction to the Theory of Groups", Springer-Verlag ,4th edition, 1994

-- Kurosh, A.G.,"The Theory of Groups", Vol. II, Chelsea Publishing Co., 2nd edition, 1955

volver
Astronomía
Razonable

Sol, Luna y Planetas

Javier
Armentia

Director del
Planetario
de Pamplona

En Abril, el Sol comienza abril sobre la constelación de los Peces (Pisces) y el 19 entra en el Carnero (Aries). Cada vez adentrándose más en el hemisferio Norte celeste, de manera que los días siguen ampliando su duración a costa de las noches, y vemos el orto y el ocaso solares más septentrionales. A mediodía, evidentemente, el Sol está cada vez más alto sobre el horizonte Sur y las sombras disminuyen.

El día 1 está la Luna en su cuarto creciente, y llega el plenilunio el 8. Posteriormente, la fase decrece: el cuarto menguante es el 15 y la luna nueva el 23. Finalmente, el 30 de abril volvemos al cuarto creciente, acabando el mes como empezamos. La situación de la Luna es adecuada para la observación de una lluvia anual de meteoros, de estrellas fugaces (como se les conoce popularmente): se trata de las Líridas, que se observan entre el 19 y el 25, con el máximo el día 22, pocas horas antes de la Luna Nueva.

Júpiter y Saturno son los luceros vespertinos. Siguen por la zona del Toro y se les ve hacia el Oeste tras la puesta de Sol. A finales de mes, el 25, podremos ver un fino creciente lunar entre los dos.

Y como lucero matutino tenemos a Venus que reaparece antes del orto solar muy brillante. A Marte le vemos gran parte de la noche, bastante brillante, por la zona de Sagitario. Sin embargo, no va a ser posible ver a Mercurio, que se coloca al otro lado del Sol el día 23.

En Mayo, comienza el Sol Mayo en la constelación del Carnero (Aries, pasando el día 14 al Toro (Tauro). La astrología habla sin embargo de Tauro hasta el 21 y a partir de esa fecha de Gemini: los signos zodiacales no corresponden con el cielo real, el que podemos observar en el cielo.

A la Luna la tenemos creciendo la primera semana: el día 7 es el plenilunio. Su luz nos va a impedir observar bien las Eta-Acuáridas, una lluvia de estrellas fugaces que tiene lugar entre el 4 y el 10. Posteriormente, el 15 el cuarto menguante y la Luna Nueva el 23, volviendo a cuarto creciente el 29.

Mercurio va a ser el lucero vespertino, junto con Júpiter y Saturno (éste sólo al comienzo del mes porque después se pierde en el horizonte a la puesta de Sol): están al Este del Sol y los vemos durante el crepúsculo. Mercurio y Júpiter estarán a mediados de mes muy cerca, de forma que, sobre el horizonte Oeste-Noroeste, veremos a la luz crepuscular dos brillantes puntos luminosos.

A Marte lo podemos contemplar durante casi toda la noche, sobre la constelación de Sagitario. Y para contemplar a Venus tenemos que esperar al alba, muy brillante sobre el Este-Noreste antes del orto solar.

volver
 

El Cielo de 2001


En Abril, si a medianoche levantamos la cabeza hacia el cielo, podemos encontrar fácilmente la Osa Mayor, en concreto sus siete estrellas más brillantes que forman el conocido Carro o el Cazo. Durante este mes proporcionan una referencia muy cómoda para orientarnos en el firmamento, algo que podemos hacer disponiendo de un simple planisferio, o de una carta del cielo como la que aparece en muchos diccionarios enciclopédicos.

Usando las llamadas guardas del Carro, las estrellas Dubhe y Merak, tenemos la dirección a la que, a una distancia de unas cinco veces la que separa estas dos estrellas, tenemos hacia el horizonte a Polaris, la estrella polar, en la Osa Menor, y que nos señala, bajo ella, en el horizonte, el punto cardinal Norte.

El mango de ese cazo nos lleva en un arco amplio en el cielo a una brillante estrella anaranjada, Arcturus, en el Boyero. Podemos prolongar ese arco otro tanto, hacia el Sur, y ver una brillante y blanquecina estrella que es Spica, en la Virgen.

Finalmente, desde la base del Carro hacia el Sur-sureste, tenemos la constelación del León. El arco que forman Osa Mayor, Boyero, Viren y León contiene constelaciones menos conocidas, como los Lebreles, el León Menor o la Cabellera de Berenice.

En Mayo, a medianoche, sobre nuestras cabezas, está la estrella más brillante del hemisferio norte celeste: Arcturus (a veces llamada simplemente Arturo), en la constelación del Boyero. Es fácil identificarla por su color anaranjado y la constelación parece formar una especie de cometa romboidal a partir de esta estrella. Nos podemos fijar en una “U” de estrellas al Este del Boyero, como una diadema en la que brilla más una estrella central (llamada ‘la Gema’). Se trata de la Corona Boreal.

Entre Arcturus y el horizonte Este, como a medio camino, descubrimos otra estrella brillante, blanca: se trata de Vega, en la constelación de la Lira. Bajo ella, en una banda sobre el horizonte Oeste está la Vía Láctea. Podemos usar Vega y Arcturus como referencia para localizar el Dintel que forman las cuatro estrellas centrales de Hércules, el héroe mitológico. Desde Arcturus, hacia Vega, a 1/3 de la distancia tenemos la Corona Boreal; y a 2/3 queda Hércules.

Al sur tenemos el Escorpión, con la rojiza Antares. Entre ésta y Vega tenemos una zona sin estrellas muy brillantes, la zona de Ofiuco y de la Serpiente.

volver
 

La Constelación del Mes


La Constelación de Abril: La Cabellera de Berenice

Esta es una zona del cielo que podemos localizar entre las constelaciones de la Osa Mayor, que queda al Norte; el León, al Sur, y el Boyero, al Este de la misma. Es una zona sin estrellas brillantes: parece como un tenue cúmulo de estrellas, quizá de ahí el nombre mitológico, asociado a la rubia cabellera (en latín coma) de Berenice, la hija del rey egipcio Ptolomeo II y esposa del rey sirio Antíoco II, que ésta ofreció a Afrodita como tributo si su hermano volvía sano de las batalla. La ofrenda desapareció del templo, y fue el astrónomo real quien descubrió que la diosa la había puesto en el cielo. Curiosamente, en castellano la palabra “barniz” proviene etimológicamente del nombre de esta mujer.

La constelación es una delicia para quienes dispongan de prismáticos o mejor de telescopio, porque en ella abundan las galaxias, las pertenecientes al cúmulo de galaxias de Coma. Destacan M64, la llamada “galaxia del ojo negro” y M99, la “galaxia de la rueca”.

En esta zona del cielo se encuentra el polo norte de nuestra Vía Láctea, de igual forma que el polo sur galáctico está en la constelación de Cetus, la Ballena.

La Constelación de Mayo: La Virgen

La Virgen es una constelación que ocupa mucha área del cielo, en la zona zodiacal. Pensemos que el Sol tarda en atravesarla casi mes y medio. Y muchas culturas han colocado ahí sus diosas de la fecundidad, la sabiduría, posiblemente porque en la época en que el Sol pasaba por la Virgen, comenzaba el tiempo de las cosechas. Demeter, Ceres, Cibeles, Ishtar, Perséfone, Kanya, Khusak o la Virgen María, posteriormente, han sido asociadas con estas estrellas.

La más brillante de todas ellas es Spica, ‘la espiga’. Y la segunda, Vindemiatrix, ‘la vendimiadora’, ambos nombres latinos relacionados con la época de la abundancia y la cosecha.

No es una zona muy rica en objetos nebulosos accesibles a los prismáticos o pequeños telescopios, pero en Virgo se sitúa el cúmulo de galaxias más cercano a nuestra Vía Láctea. De hecho, nuestra Galaxia y otras del Grupo Local están ligadas con el gran Cúmulo de Virgo en lo que se ha solido llamar el “Supercúmulo” Local, una gran estructura de cientos de millones de años luz de diámetro.

volver
 

Noticias


1- El Agujero Negro de Centauro A

Centauro A es una galaxia no demasiado lejana a la nuestra, a unos 11 millones de años-luz. Es un objeto muy especial, como se vio a partir de las primeras observaciones con radiotelescopios hace cincuenta años, porque era una de las fuentes más luminosas del cielo en estas longitudes de onda. En las imágenes en luz visible aparece como un gran glóbulo de gas y estrellas, rodeado por un disco oscuro de polvo y gas frío. Su relativa cercanía la ha convertido en uno de los objetos mejor estudiados del cielo desde que fuera descubierta en 1847 por el astrónomo John Herschel, hijo del descubridor de Urano.

En el centro de Centauro A hay un objeto muy masivo (el equivalente a 200 millones de veces la masa del Sol) y muy compacto y pequeño, que es el verdadero motor de los fenómenos que allí se producen, entre ellos, enormes eyecciones de electrones a gran velocidad que emiten ondas de radio características. Gracias al VLT, un enorme telescopio perteneciente al Observatorio Europeo Austral en Cerro Páranla (Chile), se ha podido estudiar en detalle la luz infrarroja de las zonas centrales, donde hay un compacto disco de materia que está cayendo sobre el centro: un disco de acrección que es el alimento del gigantesco agujero negro que está en el centro de la galaxia.

Foto en http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2001/pr-04-01.html

2- ¿Arriba o Abajo?

Una de las principales consecuencias de estar en órbita es la ausencia de gravedad: no hay ni arriba ni abajo y nuestros sentidos se desequilibran, haciéndonos tener vértigo, perder el equilibrio... Las consecuencias se dan para muchos otros seres vivos, incluyendo a las plantas: no saben cómo crecer, de manera que las semillas no tienen manera de encontrar la posición correcta. En numerosos estudios que se han venido haciendo en los últimos años con el crecimiento de plantas en situaciones de microgravedad, tanto en la MIR como en las misiones de las lanzaderas espaciales norteamericanas, y que van a seguir haciéndose, ahora en mayor escala y con un mucho más largo plazo en la Estación Espacial Internacional, se intenta conseguir que las plantas puedan “aprender” a crecer en una determinada dirección.

Pero para ello se debe descubrir cómo saben las plantas lo que es arriba o abajo. En la Tierra, los cereales pueden corregir su crecimiento incluso después de haber sido tirados de lado (por ejemplo, tras una tormenta), gracias a mensajeros químicos, moléculas que se sitúan más en la base de la planta y, dentro de cada célula, más en la parte inferior que en la superior. Varios proyectos que subirán a la ISS en breve van a intentar mecanismos para distribuir por métodos no gravitatorios esas sustancias, e intentar así que el crecimiento sea en una dirección determinada.

3- ¿De qué está hecho el Universo?

Los astrofísicos observan el Universo, es decir, reciben información a partir de la luz emitida por los objetos que lo pueblan. Por eso, la información no es completa, como se ha ido entendiendo a lo largo de los últimos decenios hay más materia de la que emite luz. Recientemente se han presentado nuevos estudios que analizan y estiman cuánta más masa hay aparte de la que componen las estrellas, las nebulosas, las galaxias y cúmulos de galaxias que observamos. Para ello, se ha utilizado la llamada radiación de fondo de microondas, una radiación fósil de la época en que el Universo se hizo transparente y la luz comenzó a viajar libremente por el espacio. Estudiando la distribución de esa luz que aún podemos medir, tras 14.000 millones de años, se ha podido estimar que la masa visible es sólo un 5% de la total. Es decir, un 95% de la materia del Universo es oscura.

¿Pero qué es? Parece ser que una tercera parte podría ser lo que se denomina materia oscura fría: objetos del tamaño de Júpiter o casi hasta el tamaño de una estrella enana marrón que han ido perdiendo calor y ya no emiten luz, pero su atracción gravitatoria sigue ahí. Se ha detectado también su presencia de forma indirecta, estudiando el movimiento de las galaxias, que indica que hay más materia que la que se ve. Otra parte podría ser materia oscura caliente, quizá neutrinos, si es que finalmente se ve si estas partículas tienen masa. Sin embargo, una gran parte de ella, según los teóricos, es una materia desconocida, distribuida de manera uniforme, como una energía oscura de la que sólo sentimos su fuerza gravitatoria.

4- Los nombres de las Estrellas

Sólo nuestra Galaxia tiene unos cien mil millones de estrellas. En una noche oscura, lejos de las ciudades, vemos unas 3.000 en el cielo. ¿Cómo llamar a tantos objetos? Realmente, los nombre propios de las estrellas, en gran parte debidos a la tradición árabe, no superan el millar. Y aunque algunas empresas venden fraudulentamente títulos en los que el comprador puede ponerle el nombre deseado a una estrella, lo cierto es que los astrónomos usan números de catálogo para referirse a los objetos que estudian. La Unión Astronómica Internacional es el organismo profesional que tiene encomendada la labor de dar nombres a los objetos celestes. Y el problema que tienen es que, conforme los telescopios son más potentes y las imágenes de más calidad, los números clásicos de los catálogos astrofísicos empiezan a ser insuficientes, como ha sucedido a lo largo del tiempo con los números de teléfono.

Típicamente un objeto de catálogo tiene dos grupos de cuatro números, los dos primeros para su ascensión recta y los dos segundos para su declinación, es decir, sus coordenadas en el cielo, lo que facilita su observación. Pero estos números son insuficientes, y habría que introducir decimales. El problema es poder asegurar que los antiguos números se sigan entendiendo con los nuevos catálogos. Igual que los teléfonos... pero en escala astronómica.

5- La Supernova más lejana

1997ff es una supernova descubierta en el 97 a través del Telescopio Espacial Hubble, en el curso de una prolongada observación que se realizó de una zona del cielo en la que no hay estrellas de nuestra Galaxia ni galaxias cercanas, el llamado HDF (Campo Profundo del Hubble). Esta supernova, es decir, esta explosión de una estrella, se ha localizado a una distancia tal que la luz ha estado viajando hasta nosotros tres cuartas partes de la edad del Universo. Su distancia es de unos 11.000 millones de años luz.

A partir del análisis de la luz de esta supernova, y con observaciones que se hicieron de ella con diferentes telescopios, se ha podido conocer su brillo, y de esta manera, poder estimar su distancia con más precisión que en otros casos. Los datos parecen confirmar lo que los cosmólogos están proponiendo en los últimos años: que nuestro Universo está acelerando su expansión.

6- Un móvil en cada satélite

Puede ser así en el futuro, y la agencia espacial norteamericana cree que será una forma segura y más económica de establecer contacto con los satélites artificiales. En la actualidad, los satélites se comunican con el centro que los controla mediante redes de grandes antenas distribuidas a lo largo de la Tierra, de manera que puedan estar siempre en contacto. Pero esto supone mantener muchas instalaciones que además son muy costosas. Una solución que se va a probar experimentalmente en próximas misiones es colocar un sistema análogo a un teléfono móvil que permita al satélite conectarse a los numerosos satélites de telecomunicaciones que están operativos, y hacer el contacto con tierra a través de estas redes ya existentes. Los responsables de la idea opinan que de esta manera se aseguraría un mejor control en tiempo real de misiones complejas, a la vez que se abaratarían los costes y el peso de la misión: un móvil experimental con el que se hacen las pruebas viene a costar 3 millones de pesetas y no pesa más de medio kilogramo.

7- De Madrid al Cielo...

...Al menos a la Estación Espacial Internacional (ISS), porque la Universidad Politécnica de la capital de España va a ser sede de uno de los institutos del espacio desde los que se van a seguir los experimentos europeos en la ISS, que se realizarán en el módulo científico que la Agencia Espacial Europea (ESA) incorporará a la Estación en el 2004. La ESA va a instala ocho institutos por todo Europa, cada uno dedicado a un tipo de investigación: el de Madrid tendrá como cometido analizar los estudios relacionados con mecánica de fluidos y microgravedad.

Según se van a diseñar estos centros, el concepto fundamental de su trabajo va a ser la “teleciencia”: los investigadores podrán, desde tierra, controlar y modificar los experimentos que están en la ISS, en tiempo real, con la ayuda de los científicos en órbita.

8- El fondo de Rayos X

En los años 60, utilizando cohetes, comenzó la astronomía de rayos X, analizando las fuentes que emiten esta luz tan energética. Los datos recibidos permitieron comprobar que existía una radiación de fondo, observable en todas las direcciones, cuyo origen se desconocía. Durante un tiempo se pensó que podría ser una radiación cosmológica, asociada a las épocas en que el Universo era muy caliente, como la radiación cósmica que se observa en microondas. Pero investigaciones posteriores, sobre todo las realizadas recientemente con telescopios espaciales de rayos X como el Observatorio Chandra han permitido comprobar que ese fondo de rayos X tiene su origen en numerosos cuásares, galaxias muy activas que vivieron hace más de diez mil millones de años, en la época en que las primeras galaxias se estaban formando. La emisión de estos objetos, tan débiles y lejanos que no podemos observarlo, es la responsable de esta radiación que, cuarenta años después, ha sido finalmente explicada.

volver
Artículos pertenecientes al fondo editorial de la Revista Pharus
Eventos

 

 

- Del 18 al 22 de abril de 2001, tendrá lugar, en Sevilla, el II Encuentro Nacional de Estudiantes de Matemáticas.
En él habrá actividades encaminadas al conocimiento de las distintas formas de los estudios universitarios de matemáticas, a la interconexión de estudiantes y al debate de temas de interés para el mundo de las matemáticas en general. 

Para más información escribir a dafmus@terra.es

- Del 31 de Mayo al 6 de Junio. Workshop on New Interfaces between Geometry and Physics.European Networks European Algebraic Geometry Research Training Network (EAGER) and European Differential Geometry Endeavour (EDGE). Miraflores de la Sierra, Madrid 

Para más información: http://www.uam.es

- Del 5 al 9 de Junio. The 33rd symposium on Mathematical Physics with special session "Nonholonomic Systems and Contact Structures" , Torun, Poland. 

Para más información: http://www.phys.uni.torun.pl/~smp33/

- Del 14 al 23 de Junio. Third International Conference on Geometry, Integrability and Quantization. Sts. Constantine and Elena resort (near Varna), Bulgaria 

Para más información: http://www.bio21.bas.bg/conference/

- Del 2 al 7 de Julio. L'ensenyament de l'Estadística a l'ESO i el Batxillerat. Universitat de Girona
Professorat: Carmen Batanero, Universitat de Granada
Antoni Gomà, IES "Joanot Martorell",Esplugues
Carles Barceló, Universitat de Girona

Para más información:  http://ima.udg.es/~cls/aa/cls_aa.html

- Del 2 al 4 de Julio. IX Encuentros Geometría Computacional, Institut d'Informàtica i Aplicacions. Universitat de Girona

Para más información:  http://iiia.udg.es/9egc

- Del 2 al 6 de Julio. Progress in Non Lilinear Science.University of Nizhny Novgorod.

Para más información:   http://www.nonlinear.sci-nnov.ru


¿Quieres anunciar algún evento matemático? Envíanos un correo poniendo como asunto del correo "Evento BMMI" y comentándonos un poco el tipo de evento.

volver
Articulo

¿Qué es un ser vivo?

Ricardo
Oliveros
Ramos

Análisis lógico de un tópico de Ciencias Biológicas

Sin duda, incluso ahora, con todos los avances en biología molecular y los nuevos descubrimientos en genética, la definición de vida es un tema que requiere de mucha reflexión.  

Por lo menos en la tierra, a ningún ser humano le sería difícil distinguir a un “ser vivo” de uno “no vivo”, pero, a pesar de esto se nos haría muy difícil dar la  definición adecuada de lo que nos permite hacer tal distinción. Por otro lado, puede ser más fácil intentar acercarnos a la “vida” mediante una descripción de sus características esenciales, que diferencian a los seres vivos del resto del universo.

De manera general, podríamos mencionar tres características fundamentales de todo ser vivo: teleonomía, morfogénesis autónoma e invariancia reproductiva (Monod, 1985). De las dos últimas, podríamos desprender una propiedad muy importante, la autoperpetuación.

El término teleonomía procede del griego  telos; literalmente significa fin u horizonte, pero nos sirve más su acepción de “objetivo“; y nomos  literalmente medida.  Así, podríamos definir una estructura teleonómica como aquella que está diseñada para cumplir un objetivo determinado. Al asignarle esta propiedad a los seres vivos, añadimos subjetivamente la idea de “proyecto” cuya realización es el objetivo de cada organismo. 

La morfogénesis autónoma hace referencia a que la estructura de un ser vivo resulta de un proceso casi totalmente independiente de fuerzas exteriores. Toda la información necesaria para el surgimiento de un nuevo organismo vivo está contenida en el código genético de cada una de sus células.

Finalmente, la invariancia reproductiva es lo que nos permite a mí y a todos los que puedan leer esto estar aquí. Aunque parezca paradójico, pues sabemos que la variabilidad genética juega un papel fundamental en la evolución, la invariancia  permite que se trasmita con una fidelidad asombrosa la información genética de generación en generación, lo que a fin de cuentas permite a las especies sobrevivir lo suficiente como para diversificarse.

Hasta este punto, podríamos hacer un alto, y considerar dos clases de seres vivos, a saber, las formas de vida “celulares” y “no celulares”. Las primeras, seres vivos strictu sensu, no nos generan mayor problema, pues la “definición” de vida surge a partir de su existencia y la implica.

Ahora, entrando a considerar las formas de vida no celulares, tales como virus y viriones, se hace necesario condicionar su status de ser vivo, pues si bien podríamos atribuirle las características esenciales arriba mencionadas, estas no son extensivas a todo el periodo de su existencia en si.

Tenemos entonces, que las formas de vida no celulares, atraviesan fundamentalmente dos estadios, el de una vida inferior y el de una transición inerte.

La última, quizás la más evidente, se presenta cuando estos (considerando solo virus y afines) no encuentran un huésped adecuado que le permita expresar su necesidad de perpetuarse en la eternidad. Lo de vida inferior, lo interpreto basándome en la diferencia entre ambos tipos de vida, pues mientras las formas celulares se “autoperpetúan”, de las no celulares solo podemos decir que se “perpetúan”. Esta diferencia, a mi parecer no trivial, es la que me alejaría de definir a las formas de “vida” no celulares como seres vivos en sentido estricto, pues su condición como tales depende de la existencia de otro ser vivo autónomo, y le arrebataría sin duda el halo vital como característica propia, interna e inalienable. 

Sin embargo, a pesar de que los seres vivos no celulares son mucho menos complejos que incluso la célula más primitiva, no es poco meritoria su capacidad de sobrevivir incluso por sobre los seres humanos. Ni siquiera con todos los adelantos de la ciencia se ha logrado triunfar sobre una enfermedad viral. Podríamos citar a la gripe y al SIDA, las enfermedades más difundida y más mortal, respectivamente, ambas sin cura conocida.

Remontándonos a los orígenes mismos de la vida, se hace obvio que en algún momento la materia inerte debió haber dado ese salto que la convirtió en materia viva. Podríamos vernos tentados a pensar que son precisamente las formas de vida no celulares las que representan esa división entre inerte y vivo. Pero se podría probar que no debe ser así.

La rigurosidad en el razonamiento humano se logra con el uso del instrumental lógico-matemático. Sin embargo, muchos problemas científicos, por ejemplo la distinción entre vida celular y vida no celular, se realizan sin utilizar una fundamentación y argumentación pertinente.

Una forma de mostrar la importancia de la formalización – matematización es realizar un análisis de los problemas con una metodología determinada. El siguiente es un ejemplo de aplicación de la metodología lógico-matemática para dar rigor a la fundamentación de una determinada problemática, logrando obtener conclusiones claras y orientadoras.

Pregunta

¿Quiénes aparecieron primero: las formas de vida celulares o las no celulares?

Definiciones

1. Entiendo por ser vivo, a un organismo material que expresa ciertas características inherentes y únicas a ellos, como la teleonomía, la invariancia reproductiva y la morfogénesis autónoma.

2. Entiendo por forma de vida celular, a un ser vivo formado por células.

3. Entiendo por forma de vida no celular, a todos los seres vivos no formados por células.

Axiomas

1. Toda forma de vida es dependiente y esta condicionada por su medio.

2. Toda forma de vida celular es autónoma en si.

3. Toda forma de vida no celular no es autónoma en si. Necesita de otro ser vivo para su expresión como tal.

Proposiciones

1. Las formas de vida requieren de un medio adecuado para su supervivencia y perpetuación en el tiempo.

Demostración:

Es evidente en virtud del Axioma 1, porque fuera de si solo condiciona su existencia su medio ambiente. Quot erat demostrandum.  (En lo sucesivo QED)

2. Las formas de vida no celulares requieren de una forma celular para su supervivencia y expresión como ser vivo.

Demostración: 

Es evidente, en virtud del Axioma 2,3 y la definición 1. De aquí vemos que un ser vivo no celular necesita de otro ser vivo, el cual necesariamente debe ser autónomo y por lo tanto de tipo celular. QED

Teorema

Las formas de vida celulares son anteriores a las no celulares.

Demostración:

Es evidente, en virtud a la proposición 1 y 2 y al axioma 3. La existencia de todo ser vivo esta relacionada a la existencia de un medio adecuado para su supervivencia. Además, al ser los seres vivos no celulares dependientes de un  ser vivo celular, su existencia esta condicionada por la existencia de estos y por lo tanto deben ser anteriores. QED

Formalmente:

Sean las clases :

A: Seres vivos no celulares

B: Seres vivos celulares

Probemos por reducción al absurdo, negando la conclusión:

[($x)AxÉ($x)Bx].($x)Ax:É:~( $x)Bx

llegamos a una contradicción por oposición al modus ponendo ponens, por lo que debe ser:  

[($x)AxÉ($x)Bx]. ($x)Ax:É:( $x)Bx

tal como expresa el teorema y es obvio que le reciproco es falso en virtud de la primera falacia del modus ponendo ponens :  

[($x)BxÉ($x)Ax].($x)Ax:É:( $x)Bx

Haciendo la prueba formal, aplicando el método decisorio Ferro-Herbrand y por reducción a la forma normal conjuntiva:

(1)   [($x)BxÉ($x)Ax].($x)Ax:É:( $x)Bx             

Esquema original

(2)   ~{[~($x)Bx.V.($x)Ax].($x)Ax}:v:( $x)Bx     

De (1) por def. de É/v.

(3)   ~~($x)Bx.~($x)Ax:v:~($x)Ax}:v:( $x)Bx     

De (2) por el teorema de De Morgan

(4)   ($x)Bx.~($x)Ax:v:~($x)Ax}:v:( $x)Bx     

De (3) por eliminación de doble negación

(5)   ($x)Bx.(x)~Ax:v:(x)~Ax}:v:( $x)Bx

De (4) por intercambio de cuantificadores.

(6)   (x)~Ax:v:( $x)Bx

De (5) por absorción

(7)   ~Ak:v:Bk

De (6) por eliminación de cuantificadores usando la constante “k“ en vez de “x”

(8)   ~AkvBk

De (7) por repetición.

El esquema no es valido. QED.

Concluyendo así, de acuerdo a nuestras definiciones, que la vida celular, a pesar de ser más compleja es evolutivamente más antigua que la vida no celular.

Bibliografía

MONOD, Jacques El azar y la necesidad. Ensayo sobre la filosofía natural de la biología moderna. Trad. Francisco Ferrer L. Buenos Aires, Hypamerica Ediciones. 1985.
volver
Juegos
Matemáticos

 

José Alfredo
Cañizo
Rincón

El recorrido de las damas. Enunciado

He estado echando un vistazo a algunos libros que tengo sobre pasatiempos matemáticos buscando algo interesante que publicar en la sección, y he encontrado un precioso juego relacionado con el triángulo de Pascal en una recopilación de artículos de Martin Gardner publicada en español por Alianza Editorial, "Carnaval Matemático". Planteemos primero el juego:

Tomemos un tablero de ajedrez y coloquémoslo de la forma en que se pone para jugar a dicho juego (es decir, con un cuadro blanco en la esquina inferior derecha). Si empezamos con una ficha en cualquiera de las casillas negras de la fila superior del tablero, podemos llegar a cualquiera de las casillas negras de la fila inferior haciendo movimientos diagonales de una casilla cada vez y hacia abajo. Para que quede claro, la ficha puede moverse de una casilla negra a cualquiera de las casillas negras que están en la fila inmediatamente inferior y que la tocan en las esquinas. Empezando en una casilla negra superior determinada y acabando en una de las casillas negras de abajo, fija, puede haber muchas formas distintas de hacer el camino entre ellas siguiendo este método. La pregunta es: ¿Entre qué dos casillas (negras) superior e inferior hay un mayor número de caminos posibles? ¿Cuántos caminos posibles hay entre estas dos?

Es una buena pista el saber que la solución tiene que ver de alguna forma con el triángulo de Pascal, de forma que a continuación explicaremos brevemente lo que es. Este conocido triángulo es la disposición de números construida así:

              1
           1    1
        1    2    1
     1    3    3    1
   1    4    6    4    1
1   5   10  10    5   1
            ...

Se empieza con un 1 en la primera fila, y en las filas siguientes se van colocando números de forma que cada uno de ellos sea la suma de los dos números que tiene encima, como se muestra. Se supone que los lugares fuera del triángulo contienen ceros, de forma que los bordes del triángulo están formados por unos. Aquí sólo se ve una parte; el triángulo continúa por debajo y es infinito.

Había pensado en hacer un resumen de las muchas propiedades que cumple, pero he comprobado que sólo con eso tendríamos para varios boletines enteros, así que he renunciado. En lugar de eso, propongo que enviéis las que conozcáis, lo más resumidas posible y a poder ser, las menos famosas. En el próximo número publicaremos una lista de las más curiosas. Tan sólo mencionaré lo que en mi opinión es más importante, y es el hecho de que las filas del triángulo están formadas por los números combinatorios que se suelen usar en análisis y en cálculo de probabilidades. El número combinatorio (n sobre m), que representa el número de grupos de m elementos que pueden hacerse de entre un conjunto de n (por ejemplo, (4 sobre 2) nos da el número de parejas distintas que podrían hacerse en un grupo de cuatro personas), se encuentra en el triángulo en la fila n+1, en el lugar m+1. Podemos saber que el número de parejas posibles que decíamos antes es 6 si miramos el tercer número de la quinta fila. Esto hace que el triángulo sea útil como representación de estos números, y proporciona una buena forma de intuir sus propiedades.

Pues bien: el número de formas de ir de una casilla a otra en el problema anterior puede calcularse usando algo parecido a un triángulo de Pascal. ¿Puedes averiguar cómo?

Podéis enviar las soluciones a:  José Alfredo Cañizo Rincón

La solución aparecerá en el próximo número.

El 7-5-3. Solución

Yo tenía una respuesta a este problema, pero la que envió Pere Martir Antón Maynade es más completa de lo que yo esperaba, así que aquí está:

"El problema que se plantea tiene una formulación aún más general.

Se trata del mismo juego pero sin ninguna limitación en cuanto a cerillas, o sea que realmente se pueden tomar cuantas filas de cerillas se quieran y cuantas cerillas en cada fila, que el método para ganar es siempre el mismo. El juego, o como mínimo la versión que yo conozco se llama NIM y creo que viene de los antiguos Egipcios, que ya encontraron las solución ideal para ganar.

El jugador que siempre gana es el que sigue este algoritmo:

Una vez escogida la disposición de las cerillas, se transforman el número de cerillas de cada fila a binario y se disponen en una sola columna. Si seguimos el ejemplo del juego 7-5-3 sería así:

    3 cerillas -- 011
    5 cerillas -- 101
    7 cerillas -- 111

Ahora lo que tiene que hacer el primer jugador es sumar cada columna de números cuantos 1's contiene y debe retirar tantas cerillas como sea necesario para conseguir que el numero de 1's en cada columna sea par. 

    011 (3)
    101 (5)
    111 (7)
    -------- 
    223 (no cada cifra es par) 

    En este caso, debería retirar una cerilla de cualquier fila (por ej. la 3), y así quedaría :

    011 (3)
    101 (5)
    110 (6)
    ---------
    222 donde cada cifra es par

    La gracia del truco está en que:

    1) desde una posición de cifras impares se puede alcanzar un numero par de 1's en cada columna
    2) una vez estamos en una situación par de 1's en cada columna es imposible quitar cerillas de una fila y mantener esa distribución.

De esta manera cada vez que le toca retirar cerillas al segundo jugador se encuentra con que debe volver a un esquema de cerillas impares por columnas, y el primer jugador puede volver al esquema par por columnas hasta llegar por ejemplo a una situación tal que así:

    1 cerilla -----> 001
    0 cerillas-----> 000
    1 cerilla -----> 001 

    (esquema par) ,en donde el jugador 2 debe quitar una y con lo que el jugador 1 ya ha ganado.

    Vamos a dar una posible partida del 7-5-3 siguiendo este organigrama: 

    3 cerillas -----> 011
    5 cerillas -----> 101
    7 cerillas -----> 111
                        ------
                         223
3) El primer jugador debe restablecer el esquema par y por tanto puede por ejemplo quitar 4 cerillas  de la 3 fila.

    3 cerillas ------> 011
    1 cerilla  ------> 001
    2 cerillas ------> 010
                          -----
                          022 (pares)
1) El jugador 1 quita 1 cerillas de
    la fila 3
        3 cerillas -------> 011
        5 cerillas -------> 101
        6 cerillas -------> 110
                               ------
                                222 (pares)
4) El jugador 2 quita 1 cerillas
    de la fila 1

    2 cerillas ------> 010
    1 cerilla  ------> 001
    2 cerillas ------> 010
                          -----
                          021 (impares)
2) El segundo jugador quita 4 cerillas de la fila 2 (por ejemplo, podría hacer cualquier otra cosa)

    3 cerillas ------> 011
    1 cerilla ------>  001
    6 cerillas ------> 110
                         ------
                          122
5) el jugador 1 quita 1 cerilla
    de la fila 2

    2 cerillas ------> 010
    0 cerillas ------> 000
    2 cerillas ------> 010
                          -----
                          020 (pares)

Desde aquí el jugador 1 solo debe igualar la fila que no toque el jugador 2 y ya gana.

El truco está en que una vez un jugador se coloca en un esquema de cerillas par por columnas, ya no hay manera de que el otro pueda arrebatárselo.

En una situación idílica, en la que los dos jugadores supieran el truco, ganaría aquel jugador que pudiera acceder a un esquema par de cerillas por columnas. Este jugador no tiene por que ser precisamente el que empiece primero ya que supongamos que al elegir el numero de cerillas y filas inicial, ya nos salga una distribución par por columnas... con lo que el juego se vuelve un juego de azar sobre la elección de las condiciones iniciales, que determinan el resultado del juego, y nos podríamos ahorrar los movimientos."

En el caso del 7-5-3, es claro que el primer jugador siempre puede llegar a un esquema par en la primera jugada, con lo que puede ganar siempre. Le agradezco a Pere la respuesta.

volver
El Debate

Enseñanza Pública o Privada

Elisenda
Font
Campdelacreu

La Fundación "La Caixa" ha realizado un estudio sociológico -"La familia española ante la educación de sus hijos" - en su vertiente como encuesta a las madres y padres sobre el sistema educativo. La primera conclusión es que los progenitores confirman su responsabilidad sobre la educación de los hijos, pero la delegan en la escuela.

Madres y padres están, en general, satisfechos con la educación que reciben sus hijos, con la preparación de los profesores y la atención que prestan a sus descendientes. Curiosamente, los padres de los hijos que suspenden son mucho más críticos que los padres de los alumnos que aprueban. Hay un cierto objetivo paterno centrado en que sus hijos sean felices, estudien sin estrés, sin castigo y, eso sí, que aprueben. En lugar de buscar la exigencia, la competición y la selección académica, algo más parecido a la vida "real" con la que se encontrarán en pocos años.

Llegados a este punto, desde BMMI nos preguntamos si nuestros lectores creen que estos objetivos paternos, unidos además al objetivo "aprender" -que va implícito en su deseo de que los hijos aprueben-  van a conseguirlo mejor, en su opinión en una escuela pública o en una privada.

La pregunta no es obvia: la oleada de neoliberalismo en el que estamos inmersos y que ha sido consecuencia de la caída del telón de acero, ha traído aparejada la creación de escuelas privadas en todos los niveles educativos, y en muchos países, por lo menos de Europa, desde la Preescolar a la Universidad. Y si estas escuelas y Universidades no cierran sus puertas se debe a que tienen alumnos.

Pero ¿que prefieren nuestros lectores? ¿Enseñanza Pública o Privada?

   Seas o no miembro de nuestra lista de correo Matracas, puedes votar en:

http://groups.yahoo.com/group/matracas/polls

Los resultados aparecerán en el próximo número.

Resultados encuesta BMMI - Número 1
Windows VS Linux  ¿cual es el S.O. idóneo para matemáticas?  

Nuestros lectores se decantan por Linux en un 75 % de los casos, frente a un lógico 25% que prefiere Windows.

volver
Estadísticas

Estadísticas del Paraíso de las Matemáticas

 

[Febrero 2000]
 Visitas: 83.085 visitas.
 Páginas vistas: 392.422 páginas.
 KBytes servidos: 27.262.011 KBytes.
 Archivos servidos: 2.415.695 archivos.
 Correos en Matracas: 347 correos.
 Correos en Consultas: 312 correos.

[Marzo 2001]
 Visitas: 95.567 visitas.
 Páginas vistas: 456.977 páginas.
 KBytes servidos: 29.691.121 KBytes.
 Archivos servidos: 2.841.673 archivos.
 Correos en Matracas: 430 correos.
 Correos en Consultas: 588 correos.

[Otros]
 Suscritos a Matracas [26/Abril/2001]: 731 suscritos. 
 Suscritos a Consultas [26/Abril/2001]: 15 suscritos. 
 Suscritos a BMMI [26/Abril/2001]: 763 suscritos.

volver
Noticias

Noticias del Paraíso de las Matemáticas

 

Incomprensiblemente, y después de más de dos años teniendo un mirror del Paraíso de las Matemáticas en el servidor XOOM (actual NBCI), los encargados de este servidor decidieron, sin mediar palabra ni dar información, cerrar nuestra cuenta 'pmatemáticas' alojada en http://members.nbci.com

A pesar de haber pedido explicaciones al respecto, por el momento, y ya casi tres semanas después del suceso, no hemos obtenido respuesta alguna en este sentido...y dudamos que la obtengamos. Posiblemente generamos mucho tráfico y pocos beneficios. Ante los primeros fallos, nos comunicaron que tenían problemas técnicos. Posteriormente nos comentaron que era cuestión de horas el arreglar la cuenta. Una semana después del primer correo, la información dada fue que habían cerrado nuestra cuenta, pero sin ofrecer explicación alguna al respecto.

Como primera medida, hemos abierto una copia de nuestra página en http://usuarios.tripod.es/pmatematicas , totalmente operativa al día de hoy.

Gracias, y perdón por las molestias que este incidente os haya podido ocasionar.

volver

Participa en BMMI
Si tienes opiniones o artículos que deseas ofrecer en colaboración puedes enviárnoslos mediante el formulario disponible en:
http://elparaiso.mat.uned.es >> Únete a Nosotros >> BMMI

Nos adherimos a la Ley Orgánica 15/1999 del 13 de Diciembre, (Ley Española de Protección de Datos Personales) por la que tú puedes solicitar tu eliminación de las Bases de Datos que desees (BOE 14-12-99).

BMMI y el Paraíso de las Matemáticas no se hacen necesariamente solidarios con las opiniones vertidas en los artículos firmados. Prohibida la reproducción por cualquier medio o soporte de los contenidos de esta publicación, en todo o en parte, sin permiso de los editores.

 

 

 

"Boletín Matemático para Mentes Inquietas (BMMI)"
El Paraíso de las Matemáticas (c) 2001


Editan
 Carlos Gombau
 José Alfredo Cañizo
 Elisenda Font
 Ricardo Oliveros
 Antonio Luis Martínez
  
Agradecimientos a
  José Antonio Pérez
  Javier Armentia
  Revista Pharus

El Paraíso de las Matemáticas
  Web: http://elparaiso.mat.uned.es

Otras Replicas
  Web: http://paraiso.ii.uned.es

Lista de Correo Matracas
  Web:  http://groups.yaho
o.com/group/matracas

volver
BMMI

Si deseas SUSCRIBIRTE, hazlo a partir del siguiente enlace:
http://

De la misma forma, si deseas DE-SUSCRIBIRTE del boletín, puedes realizarlo utilizando el siguiente enlace :
http://


¡¡¡ Gracias a todos !!!
¡¡¡ Hasta el Próximo Número de BMMI !!!

volver