Páginas

xoves, 2 de maio de 2024

A curiosa xeometría euclidiana de Márta Svéd. O desprazamento (2)

Márta Svéd

Esta entrada é a continuación da anterior: A curiosa xeometría de Márta Svéd.Introdución (1) Para poder entender o que vén de seguido cómpre botarlle un ollo.

Do que se trata é de comprobar que a W-xeometría descrita nesa entrada, é unha xeometría euclidiana. Para iso estamos comprobando que verifica os postulados de Euclides. Xa o fixeramos cos tres primeiros. Continuemos.


IV postulado

A miña primeira intención foi a de despachar este postulado nun par de frases. Lembremos que xa demostramos que a inversión conserva os ángulos.  Parece que non hai máis que engadir. Pero parémonos a reflexionar.

O IV postulado di que "todos os ángulos rectos son iguais entre si". Tendo en conta que entre as nocións comúns dos Elementos de Euclides temos unha que di que "cousas iguais a unha mesma cousa son iguais entre si", que necesidade habería de engadir o IV postulado? Ademais os tres primeiros postulados remiten a unha construción con regra e compás, porén o IV non o fai. Tense especulado que pode ser unha interpolación engadida por algún copista baixo o argumento de que a igualdade de dous ángulos rectos apenas se usa nas 465 proposicións dos trece libros dos Elementos, e cando se fai, non é de xeito explícito. 

As lecturas modernas deste postulado, debidas a Klein e a Clifford,  remiten a unha interpretación do IV postulado como aquel que permitiría o desprazamento dun ángulo recto a calquera punto do plano. Na W-xeometría un W-desprazamento estará formado por W-reflexións, isto é, por inversións. Teñamos presente que estamos construíndo unha xeometría euclidiana. De aí que os desprazamentos (translacións, xiros ou reflexións) deben poder obterse a partir das reflexións. Isto é, se explicamos como son as reflexións, teremos determinados todos os desprazamentos. Pois ben, as W-reflexións serán as inversións respecto das W-rectas (isto é: respecto das circunferencias que pasan por O) 

A cuestión do desprazamento

Nunca na Grecia clásica houbo mención á problemática do desprazamento, con todo procuraremos ver que na W-xeometría non se produce unha distorsión das W-distancias cando se aplica a inversión. Para iso axudarémonos dun libro ao que fai referencia Márta Svéd, Non-euclidean Geometry, de Roberto Bonola (1874-1911), (Open Court Publishing Company, 1912).

Hai unha publicación do libro de Bonola en español, Geometrías no euclidianas (Calpe, 1923) que é a tradución da edición en italiano do 1906. Estas edicións só conteñen 3 apéndices. Desafortunadamente o que nos interesa vén no quinto apéndice, só presente na edición inglesa, pois é nese derradeiro apéndice onde Bonola traballa coa xeometría recollida por Márta Svéd.

Comprobemos que na W-xeometría se verifica o seguinte teorema

Teorema. A inversión por unha W-recta conserva a W-distancia

Pasemos a demostralo.
Sexa AB un W-segmento e ω a circunferencia de centro C que pasa por O e D. Fagamos respecto desta circunferencia a inversión do W-segmento AB en AB Sexa D o punto de corte de ω e a circunferencia que pasa por A, B e O.

dW(AD)dW(AD)=ADOAODADOAOD=ADOAADOA

O noso propósito será demostrar que este cociente é 1.

Pola definición de inversión: CACA=CDCD

CACD=CDCA


Entón, polo criterio LAL os triángulos CAD  e CAD son semellantes (comparten o ángulo en C e os lados que o determinan son proporcionais). De aí que teñamos as seguintes proporcións:DADA=CACD=CDCA[1]

Outra vez pola definición de inversión: CACA=COCO

Análogamente teremos que os triángulos CAO e CAO son semellantes e CACO=COCA=OAOA[2]

Como CD=CO temos que [1]=[2]

"DADA=CACD=CDCA=CACO=COCA=OAOA

Fixándonos na primeira e última proporcións DADA=OAOA

Tal e como anunciamos ao comezo da demostración, isto implica que dW(AD)=dW(AD)

Analogamente dW(BD)=dW(BD)

Daquela dw(AB)=dW(AD)dW(BD)=dW(AD)dW(BD)=dW(AB)

dW(AD)dW(AD)=ADOAODADOAOD=ADOAADOA

Con isto quedaría demostrado o teorema. En conclusión, o desprazamento na W-xeometría conserva tanto ángulos como distancias.

No seguinte e derradeiro capítulo desta serie, abordaremos o comportamento da W-xeometría en relación co V postulado de Euclides.

Ningún comentario:

Publicar un comentario