Matematica araba Teoria dei numeri Geometria Algebra maria paola marino Per quanto riguarda la geometria, studi recenti (Peter J. Lu, dell'Università di Harvard, insieme a Paul J. Steinhardt dell'ateneo di Princeton) dimostrano conoscenze di alto livello matematico da parte degli arabi nel periodo medioevale: le decorazioni geometriche (i famosi “arabeschi”) dell’architettura del Medio Evo nell’Asia centrale e nel Medio Oriente rivelano sofisticate formule matematiche che l'Occidente avrebbe compreso solo 500 anni dopo, a partire dal 1970. Analizzando la struttura degli schemi ornamentali, i ricercatori hanno individuato un modello complesso, creato partendo da tasselli a stelle e poligoni chiamati “girih”. Si tratta di un disegno elaborato con uno schema che replica la precisa struttura di un cristallo, senza mantenerne l'esatta simmetria. E' una configurazione estremamente complicata da realizzare, che sottintende conoscenze matematiche molto avanzate che l'Occidente ha descritto per la prima volta solo negli anni '70, grazie all'intuizione del fisico matematico britannico Roger Penrose. Non solo Euclide Non solo Frontespizio opus elementorum Gli Elementi Decorazioni arabe medioevali Scienziati arabi Torna alla mappa ALGEBRA Elemento di spicco fu il matematico arabo persiano, vissuto a Baghdad, Abu Ja’far Muhammed ibn Musa al Khwarizmi اب و ج ع فر محمد ب ن مو سی خوارزمی Il termine algebra deriva proprio dal titolo della sua opera Al-Kitab al-Jabr wa-l-Muqabala (Compendio sul Calcolo per Completamento e Bilanciamento), che tratta la risoluzione delle equazioni algebriche. Il libro amplia il lavoro del matematico indiano Brahmagupta, e del matematico ellenistico Diofanto, proponendo il metodo, a noi notissimo, di risoluzione delle equazioni di primo e secondo grado. Il procedimento del grande scienziato consiste nel ridurre l’equazione a uno dei sei tipi proposti (dove a, b e c sono interi positivi). quadrato uguale alla radice (ax 2 = bx) quadrato uguale a un numero (ax 2 = c) radice uguale a un numero (bx = c) quadrato più radice uguale a un numero (ax2 + bx = c) quadrato più numero uguale radice (ax2 + c = bx) radice più numero uguale quadrato (bx + c = ax2) usando le due operazioni al-jabr (completamento) e al-muqābala (bilanciamento), che noi conosciamo come primo principio d’equivalenza. Al-jabr è il metodo utilizzato per rimuovere i numeri negativi, le radici e i quadrati aggiungendo la stessa quantità ad entrambi i membri dell’equazione. Per esempio, x2 = x - 4x2 è ridotto a 5x2 = x Al-muqābala è il procedimento utilizzato per portare le quantità dello stesso segno allo stesso membro dell’equazione. Ad esempio, x2+10= x+6 si riduce ad x2+4 = x . Abu ja'far Muhammed ibn musa al Khwarizmi اب و ج ع فر محمد ب ن مو سی خوارزمی Pagina del trattato di Abu Ja'far Frontespizio del trattato di Abu Ja'far Monumento per Abu Ja'far in Uzbekistan Torna alla mappa La teoria dei numeri Anche nella teoria dei numeri il contributo di Abu Ja’far è rilevante: nel libro “Algoritmi de numero Indorum”, traduzione latina di uno dei suoi più importanti studi sul sistema di numerazione indiano, egli introdusse la notazione posizionale e il numero zero, che il mondo occidentale conoscerà nel dodicesimo secolo. La parola “algoritmo” ha la sua radice nella latinizzazione del nome dello scienziato. Particolarmente affascinante è il fatto che gli arabi nel decimo secolo già sapessero estrarre radici ed usare per esempio il teorema di sviluppo della potenza ennesima di un binomio (teorema tradizionalmente attribuito a Newton). Ai successori di di Abu Ja’far erano già note coppie di numeri amici, ossia coppie di numeri in cui ciascuno è pari alla somma dei divisori dell’altro (esclusi i numeri stessi). La scoperta che i numeri 17296 e 18416 sono amici è attribuita tradizionalmente ad Eulero (1707/1783), mentre oggi si hanno prove che erano già noti al matematico arabo Al- Farisi, che nel 1260 studiò la fattorizzazione ed il calcolo combinatorio. Numeri amici : ciascuno è pari alla somma dei divisori dell'altro 17296 e 18416 Numeri amici DIVISORS(17296) [1, 2, 4, 8, 16, 23, 46, 47, 92, 94, 184, 188, 368, 376, 752, 1081, 2162, 4324, 8648, 17296] ∑([1, 2, 4, 8, 16, 23, 46, 47, 92, 94, 184, 188, 368, 376, 752, 1081, 2162, 4324, 8648]) 18416 DIVISORS(18416) [1, 2, 4, 8, 16, 1151, 2302, 4604, 9208, 18416] ∑([1, 2, 4, 8, 16, 1151, 2302, 4604, 9208]) 17296 Torna alla mappa Studi recenti hanno rilevato che i matematici arabi (dando a questo aggettivo un’accezione il più ampia possibile) vissuti tra il nono ed il quindicesimo secolo non furono solo traduttori degli scritti greci, ma elaborarono molte parti della matematica, riprese poi in Europa nel cinquecento. Durante il regno del califfo Rashid, a Damasco, si introdussero le conoscenze matematiche indiane e la traduzione di testi greci, tra cui quella degli Elementi di Euclide. Negli anni successivi, durante il califfato di Al’ma’mun, Baghdad divenne il più rinomato centro scientifico mondiale. L’attività di traduzione dei testi greci, intrapresa in quegli anni, non fu svolta da linguisti, ma da matematici che sostennero nuove teorie. Elemento di spicco di quel periodo fu il matematico arabo persiano, vissuto a Baghdad, Abu Ja’far Muhammed ibn Musa al Khwarizmi اب و جع فر محمد ب ن مو سی خوارزمی Torna alla mappa