2 O número natural
Os egípcios criam os símbolos
Contando com os egípcios
O papiro da Matemática egípcia
A técnica de calcular dos egípcios
Descobrindo a fração
As complicadas frações egípcias
Contando com os romanos
O sistema de numeração romano
Os milhares
Afinal os nossos números
Os árabes divulgam ao mundo os números hindus
Os números racionais
Os egípcios criam
os símbolos
Por
volta do ano 4.000 a.C.,
algumas comunidades primitivas
aprenderam a usar ferramentas
e armas de bronze. Aldeias
situadas às margens de
rios transformaram-se
em cidades. A vida ia
ficando cada vez mais
complexa. Novas atividades
iam surgindo, graças sobretudo
ao desenvolvimento do
comércio.
Os
agricultores passaram
a produzir alimentos em
quantidades superiores
às suas necessidades.
Com isso algumas pessoas
puderam se dedicar a outras
atividades, tornando-se
artesãos, comerciantes,
sacerdotes, administradores.
|
|
Como conseqüência desse desenvolvimento surgiu a escrita.
Era o fim da Pré-História e o
começo da História.
Os
grandes progressos que
marcaram o fim da Pré-História
verificaram-se com muita
intensidade e rapidez
no Egito.
Você
certamente já ouviu falar
nas pirâmides do Egito.
Para fazer
os projetos de construção
das pirâmides e dos templos,
o número concreto não
era nada prático. Ele
também não ajudava muito
na resolução dos difíceis
problemas criados pelo
desenvolvimento da indústria
e do comércio.
|
|
Como efetuar cálculos rápidos e precisos com pedras,
nós ou riscos em um osso?
Foi partindo dessa
necessidade imediata que estudiosos
do Antigo Egito passaram a representar
a quantidade de objetos de uma
coleção através de desenhos
– os símbolos.
A criação dos
símbolos foi um passo muito
importante para o desenvolvimento
da Matemática.
Na Pré-História,
o homem juntava 3 bastões
com 5 bastões para obter
8 bastões.
Hoje sabemos representar
esta operação por meio de símbolos.
Muitas vezes não sabemos nem
que objetos estamos somando.
Mas isso não importa: a operação
pode ser feita da mesma maneira.
Mas como eram os símbolos que
os egípcios criaram para representar
os números?
Contando com os egípcios
Há mais ou menos 3.600 anos,
o faraó do Egito tinha um súdito
chamado Aahmesu, cujo nome significa
“Filho da Lua”.
Aahmesu
ocupava na sociedade egípcia
uma posição muito mais humilde
que a do faraó: provavelmente
era um escriba. Hoje Aahmesu
é mais conhecido do que muitos
faraós e reis do Antigo Egito.
Entre os cientistas, ele é chamado
de Ahmes. Foi
ele quem escreveu o Papiro
Ahmes.
|
O papiro Ahmes é um antigo
manual de matemática.
Contém 80 problemas, todos
resolvido. A maioria envolvendo
assuntos do dia-a-dia,
como o preço do pão, a
armazenagem de grãos de
trigo, a alimentação do
gado.
Observando
e estudando como eram
efetuados os cálculos
no |
Papiro
Ahmes, não foi difícil aos cientistas
compreender o sistema de numeração
egípcio. Além disso, a decifração
dos hieróglifos –
inscrições sagradas das tumbas
e monumentos do Egito – no século
XVIII também foi muito útil.
O sistema
de numeração egípcio baseava-se
em sete números-chave:
1
10 100 1.000
10.000100.000
1.000.000
Os egípcios usavam símbolos
para representar esses números.
Um
traço vertical representava
1 unidade:
Um
osso de calcanhar invertido
representava o número
10:
Um
laço valia 100 unidades:
Uma
flor de lótus valia 1.000:
Um
dedo dobrado valia 10.000:
Com
um girino os egípcios
representavam 100.000
unidades:
Uma
figura ajoelhada, talvez
representando um deus,
valia 1.000.000:
|
|
Todos os outros números eram
escritos combinando os números-chave.
Na escrita dos números que usamos
atualmente, a ordem dos algarismos
é muito importante.
Se tomarmos
um número, como por exemplo:
256
e
trocarmos os algarismos de lugar,
vamos obter outros números completamente
diferentes:
265
526 562 625
652
|
Ao escrever
os números, os egípcios
não se preocupavam com a
ordem dos símbolos. Observe
no desenho que apesar de
a ordem dos símbolos não
ser a mesma, os três garotos
do Antigo Egito estão escrevendo
o mesmo número:
45
|
Os papiros da Matemática egípcia
Quase tudo o que sabemos sobre
a Matemática dos antigos egípcios
se baseia em dois grandes papiros:
o Papiro Ahmes
e o Papiro de Moscou.
O primeiro
foi escrito por volta de 1.650
a.C. e tem aproximadamente 5,5
m de comprimento e 32 cm de
largura. Foi comprado em 1.858
por um antiquário escocês chamado
Henry Rhind. Por isso é conhecido
também como Papiro de
Rhind. Atualmente encontra-se
no British Museum, de Londres.
O Papiro
de Moscou é uma estreita tira
de 5,5 m de comprimento por
8 cm de largura, com 25 problemas.
Encontra-se atualmente em Moscou.
Não se sabe nada sobre o seu
autor.
A técnica de calcular dos egípcios
Com a ajuda deste sistema de
numeração, os egípcios conseguiam
efetuar todos os cálculos que
envolviam números inteiros.
Para isso,
empregavam uma técnica de cálculo
muito especial: todas as operações
matemáticas eram efetuadas através
de uma adição.
Por exemplo,
a multiplicação 13 * 9
indicava que o 9 deveria
ser adicionado treze vezes.
13
* 9 = 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9
+ 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9
A tabela abaixo ajuda a compreender
como os egípcios concluíam a
muliplicação:
Número
de parcelas
|
Resultado
|
1
|
9
|
2
|
18
|
4
|
36
|
8
|
72
|
Eles buscavam na tabela um total
de 13 parcelas; era simplesmente
a soma das três colunas destacadas:
1
+ 4 + 8 = 13
O resultado da multiplicação
13 * 9 era a soma dos
resultados desta três colunas:
9
+ 36 + 72 = 117
Os egípcios eram realmente muito
habilidosos e criativos nos
cálculos com números inteiros.
Mas, em
muitos problemas práticos, eles
sentiam necessidades de expressar
um pedaço de alguma coisa através
de um número.
E para isso
os números inteiros não serviam.
Descobrindo a fração
Por volta do ano 3.000
a.C., um antigo faraó de nome
Sesóstris...
“...
repartiu o solo do Egito às margens
do rio Nilo entre seus habitantes.Se
o rio levava qualquer parte do
lote de um homem, o faraómandava
funcionários examinarem e determinarem
por medidaa
extensão exata da perda.”
Estas palavras foram
escritas pelo historiador grego
Heródoto, há cerca de 2.300
anos.
O rio Nilo atravessa
uma vasta planície.
Uma vez por ano, na
época das cheias, as águas
do Nilo sobem muitos metros
acima de seu leito normal,
inundando uma vasta região
ao longo de suas margens.
Quando as águas baixam,
deixam descobertas uma
estreita faixa de terras
férteis, prontas para
o cultivo.
Desde a Antigüidade,
as águas do Nilo fertilizam
os campos, beneficiando
a agricultura do Egito.
Foi nas terras férteis
do vale deste rio que
se desenvolveu a civilização
egípcia.
Cada metro de
terra era precioso e tinha
de ser muito bem cuidado.
|
|
Sesóstris repartiu
estas preciosas terras entre
uns poucos agricultores privilegiados.
Todos os anos, durante
o mês de junho, o nível das
águas do Nilo começava a subir.
Era o início da inundação, que
durava até setembro.
Ao avançar sobre as margens,
o rio derrubava as cercas de
pedra que cada agricultor usava
par marcar os limites do terreno
de cada agricultor.
Usavam cordas para fazer
a medição.
Havia uma unidade de medida
assinada na própria corda. As
pessoas encarregadas de medir
esticavam a corda e verificavam
quantas vezes aquela unidade
de medida estava contida nos
lados do terreno. Daí, serem
conhecidas como estiradores
de cordas.
No entanto, por mais
adequada que fosse a unidade
de medida escolhida, dificilmente
cabia um número inteiro
de vezes no lados do
terreno.
Foi por essa
razão que os egípcios criaram
um novo tipo de número: o
número fracionário.
Para representar
os números fracionários, usavam
frações.
As complicadas frações egípcias
Os egípcios interpretavam a
fração somente como uma parte
da unidade. Por isso, utilizavam
apenas as frações unitárias,
isto é, com numerador
igual a 1.
Para escrever
as frações unitárias, colocavam
um sinal oval alongado sobre
o denominador.
As outras
frações eram expressas através
de uma soma de frações de numerador
1.
Os egípcios não colocavam o
sinal de adição - + -
entre as frações, porque os
símbolos das operações ainda
não tinham sido inventados.
No sistema de numeração egípcio,
os símbolos repetiam-se com
muita freqüência. Por isso,
tanto os cálculos com números
inteiros quanto aqueles que
envolviam números fracionários
eram muito complicados.
Assim como
os egípcios, outros povos também
criaram o seu próprio sistema
de numeração. Porém, na hora
de efetuar os cálculos, em qualquer
um dos sistemas empregados,
as pessoas sempre esbarravam
em alguma dificuldade.
Apenas por
volta do século III a.C. começou
a se formar um sistema de numeração
bem mais prático e eficiente
do que os outros criados até
então: o sistema de numeração
romano.
Contando com os romanos
De todas as civilizações da
Antigüidade, a dos romanos foi
sem dúvida a mais importante.
Seu centro
era a cidade de Roma. Desde
sua fundação, em 753 a.C., até
ser ocupada por povos estrangeiros
em 476 d.C., seus habitantes
enfrentaram um número incalculável
de guerras de todos os tipos.
Inicialmente, para se defenderem
dos ataques de povos vizinhos;
mais tarde nas campanhas de
conquistas de novos territórios.
Foi assim
que, pouco a pouco, os romanos
foram conquistando a península
Itálica e o restante da Europa,
além de uma parte da Ásia e
o norte de África.
Apesar de a maioria da população
viver na miséria, em Roma havia
luxo e muita riqueza, usufruídas
por uma minoria rica e poderosa.
Roupas luxuosas, comidas finas
e festas grandiosas faziam parte
do dia-a-dia da elite romana.
Foi nesta Roma de miséria e
luxo que se desenvolveu e aperfeiçoou
o número concreto, que vinha
sendo usado desde a época das
cavernas.
Como foi que os
romanos conseguiram isso?
O sistema de numeração romano
Os romanos foram espertos. Eles
não inventaram símbolos novos
para representar os números;
usaram as próprias letras do
alfabeto.
I
V X LC
D M
Como será que eles combinaram
estes símbolos para formar o
seu sistema de numeração?
O sistema
de numeração romano baseava-se
em sete números-chave:
I
tinha o valor 1.
V
valia 5.
X representava 10 unidades.
L
indicava 50 unidades.
C
valia 100.
D
valia 500.
M
valia 1.000.
Quando apareciam vários números
iguais juntos, os romanos somavam
os seus valores.
II
= 1 + 1 = 2
XX = 10 + 10 = 20
XXX = 10 + 10 + 10 = 30
Quando dois números diferentes
vinham juntos, e o menor vinha
antes do maior, subtraíam os
seus valores.
IV
= 4 porque 5 - 1 = 4
IX = 9 porque 10 – 1 = 9
XC = 90 porque 100 – 10 = 90
Mas se o número maior vinha
antes do menor, eles somavam
os seus valores.
VI
= 6 porque 5 + 1 = 6
XXV = 25 porque 20 + 5 = 25
XXXVI = 36 porque 30 + 5 + 1 = 36
LX = 60 porque 50 + 10 = 60
Ao
lermos o cartaz, ficamos
sabendo que o exercíto
de Roma fez numa certa
época MCDV prisioneiros
de guerra. Para ler
um número como MCDV,
veja os cálculos que
os romanos faziam:
|
|
M
= 1.000
Como antes de M não tinha nenhuma
letra, buscavam a segunda letra
de maior valor.
D
= 500
Depois tiravam de D o valor
da letra que vem antes.
D
– C = 500 – 100 = 400
Somavam 400 ao valor de M, porque
CD está depois e M.
M
+ CD = 1.000 + 400 = 1.400
Sobrava apenas o V. Então:
MCDV
= 1.400 + 5= 1.405
Os milhares
Como você acabou de ver, o número
1.000 era representado
pela letra M.
Assim, MM
correspondiam a 2.000
e MMM a 3.000.
E os números maiores que 3.000?
Para escrever
4.000 ou números maiores
que ele, os romanos usavam um
traço horizontal sobre as letras
que representavam esses números.
Um traço multiplicava
o número representado abaixo
dele por 1.000.
Dois traços sobre
o M davam-lhe o valor de 1 milhão.
O sistema de numeração
romano foi adotado por muitos
povos. Mas ainda era difícil
efetuar cálculos com este sistema.
Por isso, matemáticos
de todo o mundo continuaram
a procurar intensamente símbolos
mais simples e mais apropriados
para representar os números.
E como resultado
dessas pesquisas, aconteceu
na Índia uma das mais notáveis
invenções de toda a história
da Matemática: O sistema
de numeração decimal.
Afinal os nossos números
|
No século VI foram fundados
na Síria alguns centros
de cultura grega. Consistiam
numa espécie de clube
onde os sócios se reuniam
para discutir exclusivamente
a arte e a cultura vindas
da Grécia.
Ao participar de
uma conferência num destes
clubes, em 662, o bispo
sírio Severus Sebokt,
profundamente irritado
com o fato de as pessoas
elogiarem qualquer coisa
vinda dos gregos, explodiu
dizendo:
|
“Existem
outros povos que também sabem
alguma coisa!Os
hindus, por exemplo, têm valiosos
métodos de cálculos.São
métodos fantásticos! E imaginem
que os cálculossão
feitos por apenas nove sinais!”.
A referência
a nove, e não dez símbolos,
significa que o passo mais importante
dado pelos hindus para formar
o seu sistema de numeração –
a invenção do zero
- ainda não tinha chegado ao
Ocidente.
A idéia dos hindus
de introduzir uma notação para
uma posição vazia – um
ovo de ganso, redondo
– ocorreu na Índia, no fim do
século VI. Mas foram necessários
muitos séculos para que esse
símbolo chegasse à Europa.
Com a introdução do décimo
sinal – o zero –
o sistema de numeração tal qual
o conhecemos hoje estava completo.
Até chegar aos números que
você aprendeu a ler e escrever,
os símbolos criados pelos hindus
mudaram bastante.
Hoje, estes símbolos são
chamados de algarismos
indo-arábicos.
Se foram os matemáticos hindus
que inventaram o nosso sistema
de numeração, o que os árabes
têm a ver com isso?
E por que os símbolos
0
1 2 3 4
5 6 7 8
9
são
chamados de algarismos?
Os árabes divulgam ao mundoos
números hindus
Simbad, o marujo, Aladim e sua
lâmpada maravilhosa, Harum al-Raschid
são nomes familiares para quem
conhece os contos de As
mil e uma noites. Mas
Simbad e Aladim são apenas personagens
do livro, Harum al-Raschid realmente
existiu. Foi o califa de Bagdá,
do ano 786 até 809.
Durante
o seu reinado os povos árabes
travaram uma séria de guerras
de conquista. E como prêmios
de guerra, livros de diversos
centros científicos foram levados
para Bagdá e traduzidos para
a língua árabe.
Em 809, o califa de Bagdá passou
a ser al-Mamum, filho de Harum
al-Rahchid.
Al-Mamum
era muito vaidoso. Dizia com
toda a convicção.
“Não
há ninguém mais culto emtodos
os ramos do saber do que eu”.
Como era um apaixonado da ciência,
o califa procurou tornar Bagdá
o maior centro científico do
mundo, contratando os grandes
sábios muçulmanos da época.
Entre
eles estava o mais brilhante
matemático árabe de todos
os tempos: al-Khowarizmi.
Estudando
os livros de Matemática
vindos da Índia e traduzidos
para a língua árabe, al-Khowarizmi
surpreendeu-se a princípio
com aqueles estranhos
símbolos que incluíam
um ovo de ganso!
Logo,
al-Khowarizmi compreendeu
o tesouro que os matemáticos
hindus haviam descobertos.
Com aquele sistema de
numeração, todos os cálculos
seriam feitos de um modo
mais rápido e seguro.
Era impossível imaginar
a enorme importância que
essa descoberta teria
para o desenvolvimento
da Matemática.
|
|
Al-Khowarizmi decidiu contar
ao mundo as boas nova. Escreveu
um livro chamado Sobre
a arte hindu de calcular,
explicando com detalhes como
funcionavam os dez símbolos
hindus.
Com o livro
de al-Khowarizmi, matemáticos
do mundo todo tomaram conhecimento
do sistema de numeração hindu.
Os símbolos
– 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
– ficaram conhecidos como a
notação de al-Khowarizmi,
de onde se originou o termo
latino algorismus.
Daí o nome algarismo.
São estes
números criados pelos matemáticos
da Índia e divulgados para outros
povos pelo árabe al-Khowarizmi
que constituem o nosso sistema
de numeração decimal conhecidos
como algarismo indo-arábicos.
Os números racionais
Com o sistema de numeração hindu
ficou fácil escrever qualquer
número, por maior que ele fosse.
0
13 35
98 1.024
3.645.872
Como estes números foram criados
pela necessidade prática de
contar as coisas da natureza,
eles são chamados de números
naturais.
Os números
naturais simplificaram muito
o trabalho com números fracionários.
Não havia mais necessidade de
escrever um número fracionário
por meio de uma adição de dois
fracionários, como faziam os
matemáticos egípcios.
O número fracionário passou
a ser escrito como uma razão
de dois números naturais.
A palavra
razão em matemática
significa divisão.
Portanto, os números inteiros
e os números fracionários podem
ser expressos como uma razão
de dois números naturais. Por
isso, são chamados de números
racionais.
A descoberta
de números racionais foi um
grande passo para o desenvolvimento
da Matemática.
Autor:
Adriano Pasqualotti
Fonte:
http://usuarios.upf.br/~pasqualotti/hiperdoc/concreto.htm
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