Uma representação de Euclides.
Euclides terá existido?



MATEMÁTICA NA ANTIGA GRÉCIA

CRONOLOGIA DO PERÍODO GREGO

THE MATHMATICS OF PLATO'S ACADEMY

THE ORIGINS OF GREEK MATHMATICS




BIOGRAFIAS DE EUCLIDES

TRADITIONS ABOUT EUCLID

EUCLID OF ALEXANDRIA

EUCLID'S BIOGRAPHY



OBRAS DE EUCLIDES 

EUCLID'S OTHER WORKS

INTRODUCTION TO THE WORKS OF EUCLID




cimo
  
EUCLIDES E OS SEUS ELEMENTOS

PROPOSTA          BIOGRAFIA          ELEMENTOS          ELEMENTOS I.1          COMENTÁRIOS          TRABALHOS

BIOGRAFIA

Não há uma prova definitiva e irrefutável sobre a existência de Euclides!

Contudo é grande a probabilidade de Euclides ter existido e sido o matemático que muitos esperam (desejam).

Há elementos que parecem apontar para a existência de um matemático de nome Euclides que terá vivido entre 325 e 265 AC. Essa personagem terá frequentado a escola de Platão em Atenas onde terá feito a sua formação matemática e filosófica e mais tarde terá fundado uma escola em Alexandria, no Egipto, no reinado de Ptolomeu I.

Proclo (411-485 DC)
(mais de sete séculos depois) no seu "Comentário sobre o Primeiro Livro de Euclides" trata Euclides como autor de "Os Elementos" e faz referências que permitem situar Euclides depois de Platão (427-347 AC) e antes de Arquimedes (287-212 AC), sugerindo que teriam sido contemporâneos.

Também Papo (290-350 DC) faz uma referência a Euclides num comentário dirigido a Apolónio (262-190 AC) assegurando que este tinha sido discípulo dos discípulos de Euclides em Alexandria.

Outros dados, mais ou menos episódicos, mais ou menos fundamentados na História, como o da resposta a Ptolomeu I  "Não há estradas reais para a Geometria" quando o rei perguntou a Euclides se não havia um caminho mais fácil para entender a Geometria, poderão servir para dar uma ideia do possível carácter de Euclides.

Em relação ao estudo desta personagem, há duas fontes normalmente citadas e consideradas dignas de crédito que são os historiadores Thomas Heath e David Fowler.

A obra principal atribuída a Euclides é "Os Elementos", que consiste numa compilação de geometria elementar conhecida até essa época, suportada por definições, axiomas e postulados, princípios que fundamentam proposições construídas num encadeamento de raciocínios logico-dedutivos.

Para além de "Os Elementos", outras obras são atribuídas a Euclides (Dados, Divisão de Figuras, Fenómenos Celestes, Óptica, Cónicas, Porismos, Livro de Falácias, Elementos de Música...). Umas chegaram aos nossos dias por via indirecta, isto é, a partir de cópias ou traduções. Outras só as conhecemos por referência de certos autores e cujo conteúdo se perdeu...

Independentemente da polémica e das conjecturas sobre a existência ou não de Euclides e de como seria a sua personalidade, ficam as obras que continuam, após vinte e três séculos, a falar por si mesmas e a marcar a sua presença como indesmentível suporte do conhecimento matemático actual.










FONTES DE EUCLIDES

ELEMENTS ANTERIOR TO EUCLID'S

EUDOXUS OF CNIDUS

THEAETETUS OF ATHENS

HIPPOCRATES OF CHIOS



ELEMENTOS

EUCLID'S ELEMENTS (DAVID JOYCE)

EUCLID, ELEMENTS (THOMAS HEATH)

ELEMENTOS DE EUCLIDES



MATEMÁTICA E FILOSOFIA

ON THE NATURE OF ELEMENTS

O PENSAMENTO DE ARISTÓTELES

MENTAL PROOF, VISUAL PROOF



GEOMETRIAS NÃO EUCLIDIANAS


NON-EUCLIDEAN GEOMETRY

POSTULADO 5 DE EUCLIDES















ELEMENTOS

"Os Elementos" constitui uma obra notável, monumento à superior capacidade de compilação, organização e sistematização do conhecimento matemático e do modo como é construído, na perspectiva do pensamento helénico.

A par da Bíblia, será a obra mais conhecida e comentada na história da humanidade.

É um dos pilares da evolução da Matemática e a base da formação académica dos nossos alunos (ainda), apesar das diferenças (naturais) entre perspectivas que distam vinte e três séculos uma da outra.

Euclides terá frequentado a escola platónica que lhe deu toda a formação da época: Matemática e Filosofia.

Euclides reuniu tudo o que era sabido sobre questões elementares de geometria e terá feito as suas próprias descobertas.

Teve certamente acesso às compilações de
Hipócrates de Quios (470-410 AC), de Leon e de Teudio de Magnesia, bem como a teoria dos números irracionais de Teeteto (417-369 AC), da teoria das proporções de Eudoxo de Cnídia (408-355 AC), e dos trabalhos mais antigos de Thales (624-547 AC) e de Pitágoras (569-475 AC)...

A estrutura axiomática em que assenta "os Elementos" é claramente aristotélica. Definições, postulados, axiomas e proposições (teoremas e problemas) e processo logico-dedutivo para chegar a novos conhecimentos com base nos anteriores e seus pressupostos.

Para além da estrutura, tudo leva a crer que as noções de verdade de Platão e Aristóteles (384-322 AC) estiveram presentes na génese das obras de Euclides, com especial destaque em "Os Elementos". Para Platão a realidade era o que pensamos. Para Aristóteles era também o que percepcionamos ou sentimos.

Platão com a defesa acérrima da razão como único suporte da verdade, a ideia acima de tudo, e Aristóteles com a aceitação de que a verdade pode também ser atingida através dos sentidos, através de uma visibilidade que a induza.

Euclides era mais platónico quando formulava proposições cujos encadeamentos mentais eram suficientes para evidenciar a verdade e era mais aristotélico quando, por necessidade ou por sistema, construia diagramas que tornavam a verdade (mais) acessível.

"Os Elementos" é reflexo desses discursos, dessa forma de fazer ciência: a razão e a visão, ou seja, axiomática e diagramas explicativos/demonstrativos.

A obra é completamente despida de adereços inúteis, de floreados. É directa e formal. É composta por 13 livros, sem qualquer introdução.

Em todos os livros, Euclides começa por apresentar as definições próprias da matéria a tratar e depois formula as proposições.

No primeiro livro, para além das definições, Euclides enuncia 5 postulados e 5 axiomas ou noções comuns, princípios não demonstráveis que são os pressupostos necessários ao encadeamento logico-dedutivo que levará à demonstração das proposições desse livro e dos seguintes. Uma proposição, uma vez demonstrada, pode ser incluída na prova de outra proposição.

A integral distribuição de conteúdos, demonstrações e comentários dos 13 livros de "Os Elementos" poderá ser analisada em diversos endereços, como por exemplo o de David Joyce ou de Thomas Heath.

As construções geométricas que acompanham os enunciados eram realizadas exclusivamente com régua não graduada, auxiliar no traçado de linhas rectas, e o compasso, auxiliar no traçado de círculos.

Refira-se que o compasso de Euclides sem a proposição 2 do Livro I não podia ser usado para medir distâncias e aplicar essa medida num ponto qualquer, isto é, não podia ser usado para fixar ("memorizar") um determinado raio e dessa forma definir círculos onde quiséssemos e quantos
quiséssemos, tal como estamos habituados a fazer.

Se Euclides tivesse definido "compasso" teria dito qualquer coisa como "instrumento necessário para visualizar a ideia de círculo" e remetia a ideia de círculo para o postulado 3 "podemos definir um círculo com centro num dado ponto e que passa num outro dado ponto".

Portanto, depois de definido o círculo nas condições do postulado, o compasso terminaria a sua função, não podendo fixar essa distância para repetir o mesmo círculo porque simplesmente não estava declarado nenhum princípio que pudesse explicar a operação de replicar linhas.

A partir da proposição 2 do Livro I, que demonstra a possibilidade de traçar segmentos congruentes, o compasso ganha outro estatuto, o de assumir o papel de instrumento capaz de produzir o efeito da proposição 2 do Livro I, sem necessidade de a demonstrar novamente, ou seja,
pura e simplesmente transportar um segmento.

A estrutura axiomática em que "Os Elementos" se fundamenta, mantem-se de pé, mesmo depois de declaradas as novas teorias da geometria ditas não euclidianas, desenvolvidas a partir do século XIX por, entre outros matemáticos, Riemann (geometria elíptica) e Lobachevski (geometria hiperbólica), (a de Euclides passou a designar-se por geometria parabólica).

Aliás as novas teorias e a "velha" teoria não são contraditórias e até serviram para confirmar que o célebre quinto postulado, "duas rectas, intersectadas por uma terceira, se formarem dois ângulos interiores e do mesmo lado, inferiores a dois ângulos rectos, prolongadas indefinidamente, encontrar-se-ão no lado desses dois ângulos" ou de outra forma "por um ponto exterior a uma recta podemos traçar uma e uma só paralela à recta dada", não pode ser demonstrado e como tal não podia ser proposição mas teria que ser mesmo postulado.










DEMONSTRAÇÕES DA PROPOSIÇÃO 1 DO LIVRO I

PROPOSITION 1 BOOK I

PROPOSIÇÃO 1. PROBLEMA



























ELEMENTOS I.1
Proposição 1 do Livro I, também identificada por Elementos I.1:

"Sobre uma linha recta dada, construir um triângulo equilátero"



Seja dada a linha recta AB com um certo comprimento.

Deve-se construir um triângulo equilátero sobre ela.


Consideremos a linha recta AB

Com centro no ponto A descrever o círculo que passa no ponto B e com centro no ponto B descrever o círculo que passa no ponto A. Os dois círculos encontram-se no ponto C. (POSTULADO 3)

Com os pontos A e C traçar a linha recta AC e com os pontos B e C traçar a linha recta BC. (POSTULADO 1)

No círculo de centro A, a linha recta AC é igual à linha recta AB e no cìrculo de centro B, a linha recta BC é igual à linha recta AB. (DEFINIÇÃO I.15)

Se AB=AC e AB=BC então AC=BC, ou seja, AB=AC=BC. (AXIOMA 1)

O triângulo ABC tem os três lados iguais e por isso é equilátero. (DEFINIÇÃO I.20)

Foi construído um triângulo equilátero sobre uma linha recta dada

Q. E. F.




Em linguagem actual poderemos enunciar a proposição da seguinte forma:

"Construir um triângulo equilátero [ABC], dado um segmento de recta [AB]"





Postulado 1: Traçar uma linha recta de um dado ponto para outro dado ponto.

Postulado 3: Descrever um círculo com centro num dado ponto e que passa noutro dado ponto.

Axioma 1: Coisas iguais a uma terceira são iguais entre si.

Definição I.15: Círculo é uma figura plana, limitado por uma linha, chamada circunferência, de modo que todas as linhas rectas traçadas de um ponto interior para a circunferência são iguais.

Definição I.20: Das figuras trilaterais, um triângulo equilátero é o que tem os três lados iguais, um triângulo isósdeles é o que tem dois lados iguais, um triângulo escaleno é o que tem três lados desiguais.

ELEMENTOS I.1























COMENTÁRIOS

Os habituais comentários a esta proposição são:

Porque é que foi escolhida para figurar em primeiro lugar na hierarquia axiomática das proposições?

Porque esta proposição é necessária para a demonstração de Elementos I.2 que por sua vez é necessária para demonstrar Elementos I.3 e estas duas proposições são a ferramenta para a transposição de linhas, operação requisitada nas proposições seguintes.

Também poderia ser dito que a primeira proposição é um belo começo, digno da forma como "Os Elementos" terminam. Uma figura regular em contraponto com os cinco sólidos regulares platónicos.


Como justificar que os dois círculos se intersectam?

Não há qualquer princípio que permita justificar que os dois círculos têm pontos comuns.

A aceitação de que o ponto C existe é meramente do senso comum, assente talvez na evidência de que as linhas são contínuas, constituídas por pontos "solidários", sem grandeza, e que se estão no mesmo plano e naquelas condições de construção, então... cruzam-se num ponto, tal como dois anéis de cabelo em cima do pergaminho...

Mas numa axiomática tão meticulosamente preparada, como a de "Os Elementos" parece ter sido sujeita, é assinalável a falta de mais algum postulado...


Como justificar que os elementos estão todos no mesmo plano?

Não há qualquer referência a plano.

Mas é óbvio que os elementos são construídos numa base comum, como por exemplo, a superfície do pergaminho.

Esse era o plano assumido implicitamente, e que só foi explícito quando tiveram necessidade de na mesma construção mudar de plano, ou seja, quando começaram a trabalhar os elementos dos sólidos...

Mais uma vez o senso comum a prevalecer...




Será que as linhas rectas AC e BC poderão encontrar-se num ponto D antes de chegar ao ponto C?

Zeno de Sidon levantou uma crítica dizendo que nada havia na demonstração que impedisse a consideração da possibilidade das linhas rectas AC e BC encontrarem-se num ponto D antes de atingirem o ponto C.

Nesse sentido as linhas rectas ADC e BDC teriam uma parte comum DC e nessas condições o triângulo ABD já não seria equilátero.

A crítica de Zeno de Sidon peca por defeito porque na realidade há outras diferentes possibilidades das linhas se encontrarem!...




ANTÓNIO N. R. MOURA   -   OUTUBRO/2003