P r e c u r s o r e s d o C á l c u l o á P a r t i r d a I d a d e M é d i a

J o ã o F á b i o P o r t o( L i c e n c i a t u r a e m M a t e m á t i c a I M E / U S P )

j o a o f a b i o p o r t o @ h o t m a i l . c o mA n t o n i o C a r l o s B r o l e z z i ( O r i e n t a d o r )

b r o l e z z i @ i m e . u s p . b r

R e s u m o

N e s t e t r a b a l h o p r o p o n h o u m e s t u d o s o b r e a s o r i g e n s d o C á l c u l o e s e u s p r e c u r s o r e s n a E u r o p a O c i d e n t a l i n f l u e n c i a d o s p e l o s á r a b e s e h i n d u s , d o p e r í o d o q u e v a i d a m e t a d e d a I d a d e M é d i a a t é o f i n a l d o R e n a s c i m e n t o e p r i m ó r d i o s d o I l u m i n i s m o . I n i c i a m o s c o m o s u r g i m e n t o d a s e q u a ç õ e s a l g é b r i c a s e d o s a l g a r i s m o s i n d o - a r á b i c o s , p a s s a m o s p o r J o h a n n e s K e p l e r e B o n a v e n t u r a C a v a l i e r i c o m s e u s m é t o d o s d e c á l c u l o d e v o l u m e s , a t é c h e g a r a P i e r r e d e F e r m a t e I s a a c B a r r o w e s e u s r e s p e c t i v o s m é t o d o s p a r a s e a c h a r t a n g e n t e s a u m a d e t e r m i n a d a c u r v a . N e s s a p e s q u i s a e n c o n t r a m o s i d é i a s f é r t e i s r e l a c i o n a d a s a o C á l c u l o e a o s e u e n s i n o .

I n t r o d u ç ã o

A i d é i a p a r a e s t e t r a b a l h o s u r g i u d u r a n t e o p r i m e i r o a n o d o c u r s o d e L i c e n c i a t u r a e m M a t e m á t i c a n a U n i v e r s i d a d e d e S ã o P a u l o , m e q u e s t i o n a n d o c o m o I s a a c N e w t o n e G o t t f r i e d L e i b n i z “ i n v e n t a r a m ” o C á l c u l o . M u n i d o d e m u i t a s d ú v i d a s p r o c u r e i a o r i e n t a ç ã o d o P r o f e s s o r A n t o n i o C a r l o s B r o l e z z i e j u n t o s d e s e n v o l v e m o s u m p r o j e t o d e p e s q u i s a q u e m e p o s s i b i l i t o u e s t u d a r a e v o l u ç ã o d o s c o n c e i t o s m a t e m á t i c o s q u e l e v a r a m a o s u r g i m e n t o d o C á l c u l o , a n a l i s a n d o t a m b é m , o c o n t e x t o s ó c i o -c u l t u r a l d e é p o c a s d i s t i n t a s , t e n t a n d o e n t e n d e r o s f u n d a m e n t o s s o b r e o s q u a i s e s s a s i d é i a s p o d e r i a m t e r s e b a s e a d o .

D e s e n v o l v i m e n t o e D i s c u s s ã o

O s p r i m e i r o s s é c u l o s d o i m p é r i o m u ç u l m a n o f o r a m d e p o u c o d e s e n v o l v i m e n t o c u l t u r a l e c i e n t í f i c o a t é q u e n a s e g u n d a m e t a d e d o s é c u l o o i t o c o m e ç a r a m a s e r c h a m a d o s e s t u d i o s o s p a r a B a g d á , i n c l u s i v e j u d e u s e c r i s t ã o s . M a s f o i d u r a n t e o c a l i f a d o d e a l -M a m u m ( 8 0 9 - 8 3 3 ) q u e o s á r a b e s s e e n t r e g a r a m c o m p a i x ã o a t r a d u ç ã o d e t o d a s a s o b r a s g r e g a s q u e t i v e s s e m à s m ã o s . A l -M a m u m e s t a b e l e c e u e m B a g d á a “ c a s a d a s a b e d o r i a ” ( B a i t a l -h i k m a ) e n t r e o s m e s t r e s q u e a f r e q ü e n t a v a m h a v i a M u h a m m e d i b n M u s a a l - K h o w a r i z m i ( 7 8 0 ? - 8 5 0 ? ) q u e e s c r e v e u m a i s d e u m a d ú z i a d e o b r a s s o b r e a s t r o n o m i a e m a t e m á t i c a d e n t r e a s q u a i s d o i s l i v r o s s o b r e a r i t m é t i c a e á l g e b r a .

D e n u m e r o h i n d o r u m ( s o b r e a a r t e h i n d u d e c a l c u l a r ) d a q u a l s ó r e s t a a v e r s ã o l a t i n a . E s t e l i v r o t e m u m a e x p o s i ç ã o t ã o c o m p l e t a d o s n u m e r a i s h i n d u , q u e c a u s a a f a l s a i m p r e s s ã o d e q u e e s t e s i s t e m a d e n u m e r a ç ã o s e j a á r a b e . P o r é m , a l - K h o w a r i z m i n ã o t i n h a a p r e t e n s ã o d e s e r o a u t o r d e s t e s i s t e m a d e n u m e r a ç ã o , m a s d e v i d o à s v á r i a s t r a d u ç õ e s q u e a p a r e c e r a m n a E u r o p a , c o m e ç a r a m a a t r i b u i r a e l e a a u t o r i a d o s i s t e m a . I n t e r e s s a n t e n o t a r q u e a f o r m a d e n o s s o s i s t e m a d e n u m e r a ç ã o é d i f e r e n t e d a u s a d a p e l o s á r a b e s . E s s a s f o r m a s f o r a m m u d a n d o c o m o t e m p o a t é c h e g a r a f o r m a u s a d a n a E u r o p a n o s s é c u l o s 1 5 e 1 6 . O q u e s e m a n t e v e d o s n u m e r a i s i n d i a n o s p a s s a n d o p e l o s á r a b e s e c h e g a n d o a o s e u r o p e u s f o i o c o n c e i t o d e a l g a r i s m o .

L i v r o m a i s i m p o r t a n t e : A l - j a b r w a ´ l m u q a b a l a h , c o m u m d e t a l h e i n t e r e s s a n t e : o l i v r o t o d o f o i e s c r i t o c o m p a l a v r a s a t é m e s m o o n o v o s i s t e m a d e n u m e r a ç ã o . A p a l a v r a A l - j a b r p o s s i v e l m e n t e s i g n i f i c a r e s t a u r a ç ã o o u c o m p l e m e n t a ç ã o e m u q a b a l a h r e d u ç ã o o u e q u i l í b r i o . O l i v r o c o n t é m e x p o s i ç õ e s d i r e t a s e e l e m e n t a r e s d e e q u a ç õ e s , p r i n c i p a l m e n t e d o s e g u n d o g r a u , o n d e e r a m d e s p r e z a d a s a s r a í z e s n e g a t i v a s d a s e q u a ç õ e s . O s á r a b e s c o n h e c i a m b e m a s r e g r a s q u e g o v e r n a m o s n ú m e r o s c o m s i n a l o q u e p o d e s e r c o m p r o v a d o p o r s a b e r e m a s r e g r a s d e t r a n s p o s i ç ã o e r e d u ç ã o e m u m a e q u a ç ã o d o p r i m e i r o g r a u . U m m o t i v o p a r a r e j e i t a r e m a r a i z n e g a t i v a é o f a t o d e c o m p r o v a r e m t a m b é m a e q u a ç ã o g e o m e t r i c a m e n t e , o n d e a r a i z n e g a t i v a n ã o t e r i a s e n t i d o .

T r a d u ç ã o L a t i n a : L i b e r A l g e b r a e e t A l m u c a b o l a e s t á s e m o p r e f á c i o d a p r i m e i r a v e r s ã o á r a b e s o b r e M a o m é e a l - M a m u m . E s t a v e r s ã o c o m e ç a c o m u m a e x p l a n a ç ã o s o b r e p r i n c í p i o p o s i c i o n a l d o s n ú m e r o s 0 , 1 , 2 , . . . . , . A e x p o s i ç ã o d a o b r a é t ã o s i s t e m á t i c a e c o m p l e t a q u e s e u s l e i t o r e s n ã o d e v e m t e r t i d o d i f i c u l d a d e s p a r a a p r e n d e r a s s o l u ç õ e s . N ã o s e s a b e a o c e r t o q u a i s a s i n f l u ê n c i a s d a á l g e b r a á r a b e , m a s a s m a i s p r o v á v e l s ã o a

g r e g a , a h i n d u e a m e s o p o t â m i c a ( d e v i d o a o g r a n d e n ú m e r o e d i v e r s i d a d e d e e s t u d i o s o s q u e f o r a m c h a m a d o s a B a g d á ) .

A á l g e b r a á r a b e t i n h a m u i t o e m c o m u m c o m a g e o m e t r i a g r e g a , d e v i d o a s d e m o n s t r a ç õ e s d a s e q u a ç õ e s , p o r é m a p a r t e a r i t m é t i c a é e s t r a n h a a o p e n s a m e n t o g r e g o . T a n t a s i n f l u ê n c i a s m o s t r a m o e c l e t i s m o e o e s p í r i t o c o s m o p o l i t a d o s á r a b e s d a é p o c a d e a l - K h o w a r i z m i , q u e é u m e x e m p l o t í p i c o d e s s e e s p í r i t o .

A m a t e m á t i c a d e a l - K h o w a r i z m i c o m e ç o u a a p a r e c e r n a E u r o p a a t r a v é s d e G e r b e r t ( c e r c a d e 9 4 0 - 1 0 0 3 ) q u e n a s c e u n a F r a n ç a m a s e s t u d o u n a E s p a n h a e I t á l i a , e a c a b o u v i r a n d o P a p a e m 9 9 9 e a d o t o u o n o m e d e S i l v e s t r e I I . E s c r e v e u s o b r e a r i t m é t i c a e g e o m e t r i a e f o i , p r o v a v e l m e n t e , a p r i m e i r a p e s s o a a e n s i n a r o s n u m e r a i s i n d o - a r á b i c o s . P o s s i v e l m e n t e e l e o s t e r i a c o n h e c i d o e m 9 6 7 d u r a n t e u m a v i a g e m a E s p a n h a o n d e t e r i a e n t r a d o e m c o n t a t o c o m a c u l t u r a m o u r a .

A E u r o p a , a n t e s e d u r a n t e o p e r í o d o d e G e r b e r t , n ã o e s t a v a p r e p a r a d a p a r a o s u r g i m e n t o d a m a t e m á t i c a e a s s u m i a u m a a t i t u d e s e m e l h a n t e a d o i m p é r i o i s l â m i c o e m s e u s p r i m ó r d i o s , c o m o p o d e m o s o b s e r v a r n e s t a a f i r m a ç ã o d e T e r t u l i a n o : “ A p e s q u i s a c i e n t í f i c a s e t o r n a r a s u p é r f l u a d e p o i s d o r e c e b i m e n t o d o e v a n g e l h o d e J e s u s C r i s t o ” . N ã o s e s a b e a o c e r t o s e h o u v e u m u s o c o n t i n u a d o d o s n o v o s n u m e r a i s n a E u r o p a d u r a n t e o s d o i s s é c u l o s s e g u i n t e s a G e r b e r t . S o m e n t e n o s é c u l o 1 3 é q u e o s i s t e m a i n d o - a r á b i c o f i c o u d e f i n i t i v a m e n t e e s t a b e l e c i d o n a E u r o p a , e i s t o n ã o f o i r e a l i z a ç ã o d e u m h o m e m , m a s d e v á r i o s .

A c i d a d e d e T o l e d o n a r e g i ã o o n d e h o j e é a E s p a n h a d e s e n v o l v e u u m a v e r d a d e i r a e s c o l a d e t r a d u ç õ e s . E n c o r a j a d a p e l o a r c e b i s p o d a c i d a d e , a c a b o u s e t o r n a n d o u m a c i d a d e c o s m o p o l i t a c o m v á r i a s b i b l i o t e c a s e o b s e r v a t ó r i o s a s t r o n ô m i c o s q u e f a c i l i t a v a m a t r o c a d e i n f o r m a ç õ e s . E n t r e a s t r a d u ç õ e s q u e f o r a m f e i t a s e m T o l e d o p o d e m o s c i t a r : O s E l e m e n t o s d e E u c l i d e s f o i u m a d a s p r i m e i r a s t r a d u ç õ e s f e i t a s p o r A d e l a r d d e B a t h e m 1 1 4 2 , e l e t a m b é m t r a d u z i u a s t a b e l a s a s t r o n ô m i c a s d e a l - K h o w a r i z m i e m 1 1 2 6 e o A l m a g e s t o d e P t o l o m e u e m 1 1 5 5 . R o b e r t d e C h e s t e r f o i o p r i m e i r o a t r a d u z i r , n o a n o d e 1 1 4 5 , a á l g e b r a d e a l -K h o w a r i z m i d e u m a m a n e i r a p o p u l a r . E s t a t r a d u ç ã o p o d e s e r t o m a d a c o m o o i n í c i o d a á l g e b r a n a E u r o p a . A s o b r a s d e a l -K h o w a r i z m i e r a m u m a d a s m a i s t r a d u z i d a s n a é p o c a . O s E u r o p e u s s e v i a m m a i s i n c l i n a d o s a a r i t m é t i c a e a á l g e b r a á r a b e d o q u e a g e o m é t r i c a g r e g a p o i s a q u e l a s e m o s t r a v a e m u m n í v e l m a i s e l e m e n t a r , e e r a a p l i c a d a a a l g o q u e a E u r o p a c o m e ç a v a a r e d e s c o b r i r : o c o m é r c i o , q u e a j u d o u m u i t o a p o p u l a r i z a ç ã o d a á l g e b r a e d o s a l g a r i s m o s i n d o - a r á b i c o s .

É n e s t e c o n t e x t o q u e s u r g e o m a t e m á t i c o i t a l i a n o L e o n a r d o d e P i s a , o u c o m o e l e é m a i s c o n h e c i d o F i b o n a c c i ( 1 1 7 1 / 8 0 ? -1 2 5 0 ) . O p a i d e L e o n a r d o , n a t u r a l d e P i s a , t i n h a n e g ó c i o s n o n o r t e d a Á f r i c a e o s e u f i l h o e s t u d o u c o m u m p r o f e s s o r

m u ç u l m a n o e v i a j o u p e l o E g i t o , S í r i a e G r é c i a . E r a e n t ã o n a t u r a l q u e F i b o n a c c i c o n h e c e s s e a f u n d o o s m é t o d o s a l g é b r i c o s á r a b e s , i n c l u s i v e o s n u m e r a i s i n d o - a r á b i c o s . O l i v r o m a i s i m p o r t a n t e d e F i b o n a c c i f o i o L i b e r A b a c c i q u e t r a z u m a d e s c r i ç ã o c o m p l e t a d a s “ n o v e c i f r a s i n d i a n a s ” j u n t a m e n t e c o m o s i í m b o l o 0 , c h a m a d o d e Z h e f i r u m e m á r a b e . O l i v r o t r a z i n ú m e r o s p r o b l e m a s , e m s u a m a i o r i a d e t r a n s a ç õ e s c o m e r c i a i s , u s a n d o u m c o m p l i c a d o s i s t e m a d e f r a ç õ e s p a r a s e c a l c u l a r c â m b i o s d e m o e d a s . M a s s e m d ú v i d a o p r o b l e m a d o l i v r o q u e m a i s i n s p i r o u o s m a t e m á t i c o s f o i o s e g u i n t e :

Q u a n t o s p a r e s d e c o e l h o s e r ã o p r o d u z i d o s n u m a n o , c o m e ç a n d o c o m u m s ó p a r , s e e m c a d a m ê s c a d a p a r g e r a u m n o v o p a r q u e s e t o r n a p r o d u t i v o a p a r t i r d o s e g u n d o m ê s ?

E s s e p r o b l e m a c é l e b r e d á o r i g e m a c h a m a d a “ S e q ü ê n c i a d e

F i b o n a c c i ” , 1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 1 3 , . . . . . , e m q u e c a d a t e r m o a p ó s o s d o i s p r i m e i r o s é a s o m a d o s d o i s i m e d i a t a m e n t e p r e c e d e n t e s .

A ó p t i c a e a m e c â n i c a e r a m o s r a m o s q u e m a i s a t r a i a m o i n t e r e s s e m d o s e s c o l á s t i c o s n o s s é c u l o s t r e z e e c a t o r z e . H a v i a n u m e r o s o s g r u p o s d e f í s i c o s n a é p o c a q u e e r a m b a s i c a m e n t e p r o f e s s o r e s d a s p r i m e i r a s u n i v e r s i d a d e s e e s t u d i o s o s d a i g r e j a , e n t r e e l e s :

T h o m a s B r a d w a r d i n e ( 1 2 9 0 ? - 1 3 4 9 ) f i l ó s o f o e m a t e m á t i c o q u e s e t o r n o u a r c e b i s p o d e C a t e n b u r y , e s c r e v e u t r a t a d o s s o b r e p r o p o r ç õ e s : ( T r a c t a t u s d e P r o p o r t i o n i b u s ) d e 1 3 2 8 , a r i t m é t i c a e g e o m e t r i a . E r a c o n h e c i d o c o m o D o c t o r P r o f u n d u s . M a s o q u e m a i s i n t e r e s s a é o s e u T r a c t a t u s d e C o n t i n u o o n d e a p a r e c e m a i s o s e u e s p í r i t o f i l o s ó f i c o , o n d e e l e d i z i a : q u e a s g r a n d e z a s c o n t í n u a s , e m b o r a c o n t e n d o u m n ú m e r o i n f i n i t o d e i n d i v i s í v e i s , n ã o s ã o f o r m a d o s p o r e s t e s á t o m o s m a t e m á t i c o s , m a s s ã o c o m p o s t o s d e u m n ú m e r o i n f i n i t o d e c o n t í n u o s d a m e s m a e s p é c i e . A g r a n d e c o n t r i b u i ç ã o p a r a o n o s s o e s t u d o s ã o o s p r i m e i r o s q u e s t i o n a m e n t o s s o b r e o i n f i n i t o , q u e t a l v e z t e n h a s i d o i n f l u e n c i a d o p e l a á l g e b r a á r a b e . M o s t r a u m a e v o l u ç ã o d o p e n s a m e n t o g r e g o , q u e n ã o a d m i t i a q u e s t i o n a m e n t o s s o b r e o p r o b l e m a d o i n f i n i t o .

N i c o l e O r e s m e ( 1 3 2 3 ? - 1 3 8 2 ) S á b i o p a r i s i e n s e q u e v e i o a s e t o r n a r B i s p o d e L i s i e u x . O r e s m e e r a u m s e g u i d o r e a p r o f u n d a d o r d a o b r a d e B r a w a r d i n e . S e u t r a b a l h o , q u e t e v e m a i s i n f l u e n c i a , f o i u m a v e r s ã o p r i m i t i v a d e r e p r e s e n t a ç ã o g r á f i c a d e v e l o c i d a d e u n i f o r m e m e n t e v a r i a d a q u e é u m a a n t e c i p a ç ã o d a l e i d e G a l i l e u s o b r e a q u e d a d o s c o r p o s . O s e i x o s e r a m c h a m a d o s d e l a t i t u d e e l o n g i t u d e , q u e s ã o o e q u i v a l e n t e d e a b s c i s s a e o r d e n a d a d a g e o m e t r i a a n a l í t i c a . O r e s m e s e i n t e r e s s a v a m u i t o p e l a á r e a a b a i x o d a c u r v a , ( i s t o é , o q u e h o j e c o n h e c e m o s c o m o a i n t e g r a l d a f u n ç ã o , e s a b i a q u e a d i s t â n c i a e r a i g u a l a e s t a á r e a , m a s

s e g u n d o B o y e r é p r o v á v e l q u e p e n s a s s e a á r e a c o m o s e n d o f o r m a d a p o r m u i t o s s e g m e n t o s v e r t i c a i s e i n d i v i s í v e i s o s q u a i s r e p r e s e n t a v a m u m a v e l o c i d a d e q u e s e m a n t i n h a p o r u m t e m p o m u i t o c u r t o ( c o n c e i t o b e m p r i m i t i v o d a i n t e g r a l d e R i e m m a n ) . A r e p r e s e n t a ç ã o g r á f i c a d e f u n ç õ e s q u e e r a c o n h e c i d a c o m o “ l a t i t u d e d e f o r m a s ” r e a p a r e c e e m T r a t c t a t u s d e F i g u r a t i o n e P o t e n t i a r u m e t M e n s u r a r u m o n d e O r e s m e s u g e r e u m a e x t e n s ã o a 3 d i m e n s õ e s d e s u a l a t i t u d e d e f o r m a s q u e r e p r e s e n t a r i a m o v o l u m e . E h á t a m b é m u m a i n s i n u a ç ã o d e u m a g e o m e t r i a d e 4 d i m e n s õ e s .

A m a i o r c o n t r i b u i ç ã o d o s m a t e m á t i c o s d o f i n a l d a i d a d e m é d i a f o i o d e s u g e r i r n o v o s p o n t o s d e v i s t a , j á q u e f a l t a v a - l h e s t é c n i c a s a l g é b r i c a s e g e o m é t r i c a s p a r a e s t e n d e r a s o b r a s c l á s s i c a s , i s t o é d e m o n s t r a d o p e l o i n t e r e s s e p o r s e r i e s i n f i n i t a s , q u e e r a u m c o n c e i t o t o t a l m e n t e n o v o n a é p o c a .

N a m e t a d e d o s é c u l o X V a a t i v i d a d e m a t e m á t i c a e s t a v a n o v a m e n t e a u m e n t a n d o . A E u r o p a o c i d e n t a l e s t a v a s e r e c u p e r a n d o d a p e s t e n e g r a e c o m a i n v e n ç ã o d a i m p r e n s a p o r G u t t e m b e r g t o r n o u - s e p o s s í v e l u m a g r a n d e d i f u s ã o d e o b r a s e r u d i t a s . J á n o f i m d o s é c u l o X V e x i s t i a m 3 0 . 0 0 0 o b r a s d i v e r s a s e m c i r c u l a ç ã o , p o r é m p o u c a s d e m a t e m á t i c a . A s i m p r e s s õ e s d e t r a d u ç õ e s l a t i n a s d e t r a t a d o s á r a b e s e r a m e m n ú m e r o s b e m m a i s s i g n i f i c a t i v o s q u e a s i m p r e s s õ e s d o s c l á s s i c o s g r e g o s , p o i s p o u c o s h o m e n s d o s é c u l o X V l i a m o g r e g o o u t i n h a m u m c o n h e c i m e n t o s u f i c i e n t e p a r a e n t e n d e r a m a i o r i a d a s o b r a s g r e g a s .

N i c h o l a s d e C u s a ( 1 4 0 1 - 1 4 6 4 ) p e r c e b e u q u e u m a d a s f r a q u e z a s d a c i ê n c i a e s c o l á s t i c a e r a a f a l t a d e m e d i d a s ( m e n s u r a ç ã o ) d i z i a e l e q u e o c o n h e c i m e n t o d e v e s e r b a s e a d o e m m e d i d a s . C u s a a c a b o u s e n d o m e l h o r e s c o l á s t i c o d o q u e m a t e m á t i c o , t i n h a u m a d o u t r i n a “ f i l o s ó f i c a d o s c o n t r á r i o s ” o q u e o l e v o u a a c r e d i t a r q u e o c í r c u l o d e v i a s e r c o n c i l i á v e l c o m o t r i â n g u l o e a c r e d i t a v a q u e s e t o m a s s e a m é d i a d o s p o l í g o n o s i n s c r i t o s e c i r c u n s c r i t o c h a g a r i a a q u a d r a t u r a d o c í r c u l o . S e u ê x i t o n e s t e p o n t o f o i t e r r e t o m a d o u m p r o b l e m a q u e t i n h a e s t i m u l a d o o s s á b i o s a n t i g o s e , p r o p i c i o u q u e o s s e u s c o n t e m p o r â n e o s c r i t i c a s s e m a s u a o b r a .

O i n í c i o d a r e n a s c e n ç a é m a r c a d o p o r u m d e s e n v o l v i m e n t o e d i v u l g a ç ã o d a á l g e b r a e a r i t m é t i c a n u n c a a n t e s v i s t o n a E u r o p a . D e s t a c a r a m - s e : R e g i o m o n t a n u s ( 1 4 3 6 - 1 4 7 6 ) a l e m ã o q u e t e n c i o n a v a i m p r i m i r v á r i a s o b r a s c l á s s i c a s t a n t o g r e g a s q u a n t o á r a b e s m a s a c a b o u m o r r e n d o a n t e s d e s t e f e i t o ; e L u c a P a c i o l i ( 1 4 4 5 - 1 5 1 4 ) s u a S u m m a d e A r i t h m e t i c a t e v e m a i s i n f l u e n c i a d o q u e o r i g i n a l i d a d e , u m a c o m p i l a ç ã o d e a r i t m é t i c a , á l g e b r a , g e o m e t r i a e u c l i d i a n a b e m e l e m e n t a r e c o n t a b i l i d a d e

C o m e ç a a s u r g i r n a E u r o p a u m e s p í r i t o d e i n o v a ç ã o , d e c r i a ç ã o d e a l g o n o m e p a r a a r e s o l u ç ã o d e s t e s p r o b l e m a s q u e i a m

s u r g i n d o . U m e x e m p l o d a m u d a n ç a d e p e n s a m e n t o d o s e u r o p e u s c o m r e l a ç ã o a o s g r e g o s s e r i a n a a r t e o c h a m a d o “ p o n t o d e f u g a ” n a p e r s p e c t i v a r e n a s c e n t i s t a o n d e o p o n t o d e f u g a e s t a r i a n o i n f i n i t o c o m F i l i p p o B r u n e l e s c h i ( 1 3 7 7 - 1 4 4 6 ) e P i e r o d e l l a F r a n c e s c a ( 1 4 1 0 ? - 1 4 9 2 ) .

F r a n ç o i s V i é t e ( 1 5 4 0 - 1 6 0 3 ) o u e m l a t i m F r a n c i s c u s V i e t a a d v o g a d o q u e p r a t i c a v a m a t e m á t i c a n a s h o r a s v a g a s t o r n o u - s e m e m b r o d o c o n s e l h o d o r e i , p r i m e i r o c o m H e n r i q u e I I I d e p o i s c o m H e n r i q u e I V . D e n t r e a s s u a s c o n t r i b u i ç õ e s p a r a a a r i t m é t i c a e s t á o i n c e n t i v o d o u s o d a b a s e d e c i m a l p a r a a s f r a ç õ e s , n o l u g a r d a e n t ã o u s a d a b a s e s e x a g e s i m a l . N a é p o c a d e V i é t e s ó s e r e p r e s e n t a v a m e q u a ç õ e s e s p e c i f i c a s c o m v a l o r e s j á c o n h e c i d o s . N ã o h a v i a u m a r e p r e s e n t a ç ã o g e n é r i c a p a r a a s e q u a ç õ e s , o q u e i m p o s s i b i l i t a v a u m d e s e n v o l v i m e n t o g e r a l d a á l g e b r a . A i d é i a d e V i é t e f o i s i m p l e s , p o r é m m u i t o f e c u n d a , r e p r e s e n t a r a s i n c ó g n i t a s p o r v o g a i s e o s v a l o r e s c o n h e c i d o s p o r c o n s o a n t e s c o m o : C A + D = 0 . P o r é m e l e s ó s u g e r i u e s t a i d é i a m a s n ã o a p ô s e m p r á t i c a p o i s s e u s l i v r o s q u a s e n ã o c o n t i n h a m s í m b o l o s m a s a p e n a s p a l a v r a s . O i m p o r t a n t e f o i o c o m e ç o d a i d é i a d e s i m p l i f i c a ç ã o e p a d r o n i z a ç ã o d a s i d é i a s m a t e m á t i c a s e u m c o m e ç o d e u m a a b o r d a g e m m a i s g e n é r i c a d o s p r o b l e m a s .

S i m o n S t e v i n d e B r u g e ( 1 5 4 8 - 1 6 2 0 ) n a s c i d o n o s P a í s e s B a i x o s r e s p o n s á v e l m a i o r p e l a i n t r o d u ç ã o n o s P a í s e s B a i x o s d o s i s t e m a d e c o n t a b i l i d a d e d e P a c i o l i . M a s o s e u l i v r o D e T h i e n d e ( o d é c i m o ) d e 1 5 8 5 é q u e t e v e u m a i n f l u ê n c i a m a i s a m p l a n a p r á t i c a c o m e r c i a l , e n g e n h a r i a , e n a n o t a ç ã o m a t e m á t i c a . N e s t e l i v r o S t e v i n s e d i s p õ e a e x p l i c a r o s i s t e m a d e f r a ç õ e s d e c i m a i s d e m o d o c o m p l e t o e e l e m e n t a r . E l e q u e r i a e n s i n a r a t o d o s “ c o m o e f e t u a r , c o m f a c i l i d a d e n u n c a a n t e s v i s a , t o d a s a s c o m p u t a ç õ e s n e c e s s á r i a s e n t r e o s h o m e n s p o r m e i o d e i n t e i r o s s e m f r a ç õ e s ” S t e v i n e m s u a E s t a t í s t i c a d e 1 5 8 6 d e m o n s t r o u q u e o c e n t r o d e g r a v i d a d e d e u m t r i â n g u l o e s t á e m s u a m e d i a n a . A s a l t u r a s s ã o i g u a i s e o s l a d o s , d o i s a d o i s , p a r a l e l o s a u m l a d o e a m e d i a n a t r a ç a d a a e s t e l a d o . O c e n t r o d e g r a v i d a d e d a s f i g u r a s r e c a í r a s o b r e a m e d i a n a , p e l o p r i n c í p i o d e A r q u i m e d e s d e q u e f i g u r a s b i l a t e r a l m e n t e s i m é t r i c a s e s t ã o e m e q u i l í b r i o . S ó q u e p o d e m o s i n s c r e v e r u m a i n f i n i d a d e d e f i g u r a s n o t r i â n g u l o q u a n t o m a i o r o s e u n ú m e r o m e n o r s e r á a d i f e r e n ç a p a r a a á r e a d o t r i â n g u l o , p o r t a n t o o c e n t r o d e g r a v i d a d e d o t r i â n g u l o t a m b é m s e r á s o b r e a m e d i a n a .

J o h a n n e s K e p l e r ( 1 5 7 1 - 1 6 3 0 ) n a s c i d o e m W e i l n a r e g i ã o d a A l e m a n h a , e m s u a a s t r o n o m i a d e 1 6 0 9 e m s u a A s t r o n o m i a N o v a e K e p l e r a n u n c i o u s u a s d u a s p r i m e i r a s l e i s d a a s t r o n o m i a :

1 ) o s p l a n e t a s d e s c r e v e m ó r b i t a s e l í p t i c a s e m t o r n o d o s o l , c o m o s o l e m u m d o s f o c o s d a e l i p s e .

2 ) O r a i o v e t o r q u e u n e u m p l a n e t a a o s o l v a r r e á r e a s i g u a i s e m t e m p o s i g u a i s .

A o t r a t a r d e s t e p r o b l e m a d e á r e a K e p l e r p e n s a v a n a á r e a f o r m a d a p o r u m a i n f i n i d a d e d e t r i â n g u l o s c o m u m v é r t i c e n o s o l e o s o u t r o s d o i s e m p o n t o s i n f i n i t a m e n t e p r ó x i m o s u m d o o u t r o a o l o n g o d a ó r b i t a . V e m o s a í u m a f o r m a p r i m i t i v a d o c á l c u l o i n t e g r a l b e m p a r e c i d o c o m a t é c n i c a d e O r e s m e .

O u t r a t é c n i c a i n t e r e s s a n t e d e K e p l e r e r a p a r a o c á l c u l o d o v o l u m e d e s ó l i d o s d e r e v o l u ç ã o , q u e c o n s i s t i a e m c o n s i d e r a r o s s ó l i d o s c o m o c o m p o s t o s d e u m a i n f i n i d a d e d e e l e m e n t o s i n f i n i t e s i m a i s , e p r o c e d i a d e m o d o s e m e l h a n t e a o c á l c u l o d e á r e a s , o s s e u s t r a b a l h o s s o b r e c á l c u l o s d e v o l u m e s s a í r a m n o l i v r o S t e r e o m e t r i a d o l i o r u m ( m e d i d a s d e v o l u m e s d e B a r r i s ) .

G a l i l e u G a l i l e i ( 1 5 6 4 - 1 6 4 2 ) a s m a i o r e s c o n t r i b u i ç õ e s d e G a l i l e u p a r a a m a t e m á t i c a f o r a m a s s u a s i d é i a s s o b r e i n f i n i t a m e n t e g r a n d e e i n f i n i t a m e n t e p e q u e n o q u e e s t ã o p r e s e n t e s n a s u a d i n â m i c a , q u e p o d e s e r v e r i f i c a d o n e s t e t r e c h o d e D u a s N o v a s C i ê n c i a s ( 1 6 3 8 ) q u a n d o S a l v i a t i ( u m e s t u d i o s o b e m i n f o r m a d o c i e n t i f i c a m e n t e ) a f i r m a q u e “ i n f i n i t o s e i n d i v i s í v e i s t r a n s c e n d e m n o s s o e n t e n d i m e n t o f i n i t o , o s p r i m e i r o s p o r c a u s a d e s u a g r a n d e z a , o s o u t r o s p o r c a u s a d e s u a p e q u e n e z ; i m a g i n e m o q u e s ã o q u a n d o c o m b i n a d o s ” .

B o n a v e n t u r a C a v a l i e r i ( 1 5 9 8 - 1 6 4 7 ) a l u n o d e G a l i l e o , f o i m u i t o i n f l u e n c i a d o p e l a S t e r e o m e t r i a d e K e p l e r e p e l a s i d é i a s d e O r e s m e , s e u l i v r o m a i s l e m b r a d o e i n f l u e n t e D i r e c t o r i u m u n i v e r s a l e d e 1 6 3 5 , l i v r o e s t e q u e f o i i n c e n t i v a d o p o r G a l i l e u , s e g u n d o B o y e r . O a r g u m e n t o e m q u e s e b a s e i a o l i v r o é d e q u e u m a á r e a p o d e s e r p e n s a d a c o m o s e n d o f o r m a d a p o r s e g m e n t o s o u “ i n d i v i s í v e i s ” , a m e s m a i d é i a s e n d o a p l i c a d a p a r a o c á l c u l o d e v o l u m e s . A p r o p o s i ç ã o h o j e c o n h e c i d a c o m o p r i n c í p i o d e C a v a l i e r i d i z o s e g u i n t e : “ S e d o i s s ó l i d o s t ê m a l t u r a s i g u a i s , e s e s e c ç õ e s f e i t a s p o r p l a n o s p a r a l e l o s à s b a s e s e a d i s t â n c i a i g u a i s d e s s a s , e s t ã o s e m p r e n u m a m e s m a r a z ã o , e n t ã o o s v o l u m e s d o s s ó l i d o s e s t ã o t a m b é m n e s t a r a z ã o ” . C a v a l i e r i j á e n u n c i a v a e m 1 6 3 5 q u e u m a l i n h a é f o r m a d a p o r u m n ú m e r o i n f i n i t o d e p o n t o s , u m a s u p e r f í c i e é f o r m a d a p o r u m n ú m e r o i n f i n i t o d e l i n h a s e o v o l u m e é f o r m a d o p o r i n f i n i t a s s u p e r f í c i e s .

P i e r r e d e F e r m a t ( 1 6 0 1 - 1 6 6 5 ) e r a u m a d v o g a d o f o r m a d o e m T o u l o u s e , o n d e s e r v i u n o p a r l a m e n t o l o c a l p r i m e i r o c o m o a d v o g a d o d e p o i s c o m o c o n s e l h e i r o . A p e s a r d e m u i t o o c u p a d o , p o r p r a z e r , s e d e d i c a v a à l i t e r a t u r a , c i ê n c i a e m a t e m á t i c a e m s u a s h o r a s v a g a s . E m 1 6 2 9 F e r m a t c o m e ç a a “ r e s t a u r a r ” o b r a s p e r d i d a s d a a n t i g u i d a d e c o m b a s e e m i n f o r m a ç õ e s e n c o n t r a d a s e m t r a t a d o s c l á s s i c o s p r e s e r v a d o s P r o p ô s - s e a r e c o n s t r u i r o L u g a r e s P l a n o s d e A p o l ô n i o b a s e a d o e m a l u s õ e s c o n t i d a s n a C o l e ç ã o M a t e m á t i c a d e P a p u s .

F e r m a t d e s e n v o l v e u a s u a g e o m e t r i a a n a l í t i c a a l g u n s a n o s a n t e s q u e D e s c a r t e s m a s c o m o q u a s e n ã o p u b l i c o u o s s e u s t r a b a l h o s e m v i d a , e s t e a c a b o u c o m a f a m a d e i n v e n t o r d a

g e o m e t r i a a n a l í t i c a , o q u e é u m a p e n a p o i s a e x p o s i ç ã o d e F e r m a t e r a m u i t o m a i s s i s t e m á t i c a e d i d á t i c a q u e a d e D e s c a r t e s . I n t e r e s s a n t e n o t a r q u e F e r m a t u s a v a a n o t a ç ã o m a t e m á t i c a s u g e r i d a p o r V i é t e p a r a r e p r e s e n t a r e q u a ç õ e s , c o m o p a r a r e p r e s e n t a r u m a s i m p l e s e q u a ç ã o l i n e a r : “ D i n A e a q u e t u r B i n E ” i s t o e m n o t a ç ã o m o d e r n a f i c a D X = B Y .

U m a d a s g r a n d e s c o n t r i b u i ç õ e s d e F e r m a t f o i s e u m é t o d o p a r a s e a c h a r m á x i m o s e m í n i m o s d e u m a f u n ç ã o q u e a p a r e c e u p e l a p r i m e i r a v e z e m u m t r a t a d o d e 1 6 3 8 e d i z i a o s e g u i n t e : S e n d o f ( x ) o v a l o r m á x i m o o u m í n i m o d e x e o v a l o r c m u i t o p e q u e n o e n t ã o f ( x - c ) é p r a t i c a m e n t e i g u a l a f ( x ) e n t ã o , f ( x - c ) = f ( x ) e f a z e m o s e s t a i g u a l d a d e v e r d a d e i r a f a z e n d o c a s s u m i r o v a l o r i g u a l a z e r o , p o r t a n t o a s r a í z e s d a e q u a ç ã o r e s u l t a n t e n o s d á o s v a l o r e s d e x p a r a o q u a l f ( x ) a s s u m e v a l o r e s m á x i m o s o u m í n i m o s . P o r é m F e r m a t n ã o s a b i a d i s t i n g u i r o s v a l o r e s m á x i m o s d o s m í n i m o s .

T o m a d o p e l o s u c e s s o d e s e u m é t o d o , F e r m a t o a p l i c a n a d e t e r m i n a ç ã o d e t a n g e n t e s a c u r v a s d a d a s . E l e p r o c u r a v a o c o m p r i m e n t o d a s u b t a n g e n t e , i s t o é , o s e g m e n t o p e r t e n c e n t e a o e i x o x e n t r e a a b s c i s s a d o p o n t o c u j a t a n g e n t e é p r o c u r a d a e o p o n t o d e i n t e r s e c ç ã o d a r e t a t a n g e n t e c o m o e i x o x , e n t ã o e l e t r a ç a v a u m a r e t a a t é o p o n t o f ( a ) o n d e s e q u e r i a a c h a r a t a n g e n t e . S e g u n d o M a h o n e y , n ã o h á n e n h u m a m e n ç ã o e m s e u t r a b a l h o d e s e p r o c u r a r o â n g u l o d e i n c l i n a ç ã o d a t a n g e n t e e m r e l a ç ã o a o e i x o x .

I s a a c B a r r o w ( 1 6 3 0 - 1 6 7 7 ) n a s c e u e m L o n d r e s e m O u t u b r o d e 1 6 3 0 . E m 1 6 4 9 s e t o r n o u p r o f e s s o r p r i m e i r o d e G r e g o d e p o i s d e G e o m e t r i a e m C a m b r i d g e , B a r r o w e n t ã o c o m e ç o u a e s t u d a r r e l i g i ã o e h i s t ó r i a d a i g r e j a o q u e o l e v o u a e s t u d a r a s t r o n o m i a e c o m o c o n s e q ü ê n c i a a e s t u d a r g e o m e t r i a . E l e a c a b o u e s c r e v e n d o u m a v e r s ã o s i m p l i f i c a d a d o s E l e m e n t o s d e E u c l i d e s q u e f o i i m p r e s s o e m 1 6 5 5 e a c a b o u s e t o r n a n d o u m d o s p r i n c i p a i s l i v r o s t e x t o p o r m a i s d e m e i o s é c u l o .

N e s t e m e s m o a n o B a r r o w r e c e b e u u m p r ê m i o d a u n i v e r s i d a d e d e C a m b r i d g e p e l o q u a l e l e i r i a v i a j a r p a r a v á r i o s l o c a i s a e s t u d o c o m a c o n d i ç ã o d e r e p o r t a r t o d o s o s s e u s p r o g r e s s o s . E n t ã o e l e a c a b o u v i a j a n d o p e l a F r a n ç a , F l o r e n ç a ( o n d e c o n h e c e u V i c e n z o V i v i a n i , ú l t i m o a s s i s t e n t e d e G a l i l e u ) , C o n s t a n t i n o p l a , A l e m a n h a e H o l a n d a . N e s t a s v i a g e n s e l e t e v e a o p o r t u n i d a d e d e c o n h e c e r v á r i o s m a t e m á t i c o s e d e e n t r a r e m c o n t a t o c o m o b r a s a n t i g a s e m s u a s l í n g u a s o r i g i n a i s . D e p o i s d o p e r í o d o e m q u e C a m b r i d g e f i c o u f e c h a d a p o r c a u s a d a p e s t e n e g r a B a r r o w c o m a a j u d a d e N e w t o n c o m e ç a a p r e p a r a r o s s e u s t r a b a l h o s p a r a s e r e m p u b l i c a d o s :

E m 1 6 6 9 , L e c t i o n e s O p t i c a e , e m 1 6 7 0 L e c t i o n e s G e o m e t r i c a e e e m 1 6 8 3 s a i p o s t u m a m e n t e L e c t i o n e s M a t h e m a t i c a e .

L e c t i o n e s G e o m e t r i c a e : O n d e e l e t e n t a c l a s s i f i c a r o s d i f e r e n t e s r a m o s d a m a t e m á t i c a , e l e d i z i a q u e a á l g e b r a n ã o f a z i a p a r t e d a m a t e m á t i c a , m a s s i m d a l ó g i c a , c o m o p o d e m o s v e r n e s t e t r e c h o :

“ A G e o m e t r i a é a c i ê n c i a M a t e m á t i c a b á s i c a , e i s s o i n c l u i a a r i t m é t i c a , e o s n ú m e r o s m a t e m á t i c o s r e p r e s e n t a m a p e n a s m a g n i t u d e s g e o m é t r i c a s . ”

B a r r o w , t a m b é m n e s t e l i v r o , a p ó i a o p o n t o d e v i s t a c i n e m á t i c o q u e s e g u n d o B o y e r e r a d e T o r r i c e l i :

“ . . . a c a d a i n s t a n t e d e t e m p o o u u m a p a r t í c u l a i n d e f i n i d a m e n t e p e q u e n a d e t e m p o , e u d i g o , e s s e l u g a r c o r r e s p o n d e a u m a c e r t a m e d i d a d e v e l o c i d a d e , q u e s e c o n s i d e r a q u e o c o r p o e m m o v i m e n t o p o s s u a n e s t e i n s t a n t e . ”

B a r r o w q u a n d o d i z i a “ o t e m p o t e m m u i t a s a n a l o g i a s c o m u m a l i n h a ” e l e c o n s i d e r a v a c a d a p o n t o d a l i n h a c o m o u m i n s t a n t e d e t e m p o , o u s e j a , u m a v i s ã o a t o m í s t i c a d o t e m p o .

E s t e l i v r o t a m b é m t r a z i a u m m é t o d o n o v o p a r a s e a c h a r t a n g e n t e s . M é t o d o e s t e m u i t o p a r e c i d o c o m o d e F e r m a t , s e n d o a ú n i c a d i f e r e n ç a q u e o d e B a r r o w u t i l i z a v a d u a s q u a n t i d a d e s i n f i n i t a m e n t e p e q u e n a s , r e p r e s e n t a d o s p e l a s l e t r a s e e a , e m v e z d e u m a ú n i c a u t i l i z a d a p o r F e r m a t q u e e r a s i m b o l i z a d a p e l a l e t r a E .

m = a b s c i s s a c o n h e c i d a p o r o n d e p a s s a a r e t a t a n g e n t e .t = v a l o r p r o c u r a d o d a s u b t a n g e n t ea = v a r i a ç ã o d a o r d e n a d ae = v a r i a ç ã o d a a b s c i s s a

E m 1 6 6 9 B a r r o w é i n d i c a d o C a p e l ã o R e a l p o r C h a r l e s I I e p a s s a a s u a c a d e i r a d e m a t e m á t i c a p a r a o s e u a l u n o I s a a c N e w t o n . E m 1 6 7 7 d u r a n t e u m a v i a j e m a L o n d r e s B a r r o w c o n t r a i u m a f e b r e m a l i g n a , e l e t e n t a s e t r a t a r c o m ó p i o ( m é t o d o q u e t i n h a a p r e n d i d o e m C o n s t a n t i n o p l a ) m a s a c a b a n ã o r e s i s t i n d o e m o r r e s e n d o e n t e r r a d o a l g u n s d i a s d e p o i s n a A b a d i a d e W e s t m i n s t e r .

C o n s i d e r a ç õ e s F i n a i s

C o m e s t e t r a b a l h o q u e r e m o s r e s s a l t a r o d e s e n v o l v i m e n t o a n t e r i o r d a m a t e m á t i c a q u e l e v o u N e w t o n e L e i b n i z a o C á l c u l o . V á r i o s m a t e m á t i c o s , e m d i f e r e n t e s p a í s e s e e m d i f e r e n t e s é p o c a s , c o n t r i b u í r a m d e m a n e i r a f u n d a m e n t a l p a r a a c o n s t r u ç ã o d e u m a b a s e s ó l i d a p a r a q u e s e u s s u c e s s o r e s p u d e s s e m d a r u m p r o s s e g u i m e n t o e m s e u s t r a b a l h o s . C r e i o q u e o p r i n c i p a l o b j e t i v o d e s t a p e s q u i s a f o i o d e e s t u d a r a e v o l u ç ã o d o s c o n c e i t o s m a t e m á t i c o s q u e l e v a r a m a o C á l c u l o , e u s á - l a c o m o u m f e r r a m e n t a p e d a g ó g i c a n o e n s i n o d e s t a d i s c i p l i n a , a p a r t i r d e u m a a n á l i s e h i s t ó r i c a e c u l t u r a l . U m a c o n s e q ü ê n c i a d i r e t a d i s s o é u m r e f o r ç o a i m p o r t â n c i a d a p e s q u i s a l i g a d a a o d e s e n v o l v i m e n t o

d o p e n s a m e n t o d i f e r e n c i a l e i n t e g r a l e u m a c o n t i n u i d a d e d e s t e t r a b a l h o .

B i b l i o g r a f i a

B E L L , E . T . – T h e D e v e l o p m e n t o f M a t h e m a t i c s , 2 n d E d . , M c G r a w - H i l l , 1 9 4 5 . B O Y E R , C a r l B . – T h e H i s t o r y o f t h e C a l c u l u s a n d i t s C o n c e p t u a l D e v e l o p m e n t , D o v e r P u b l i c a t i o n s , I N C . , N e w Y o r kB O Y E R , C a r l B e n j a m i n – H i s t ó r i a d a M a t e m á t i c a . S ã o P a u l o , E d g a r d B l ü c h e r , 1 9 7 4 . E V E S , H o w a r d – A n I n t r o d u c t i o n t o t h e H i s t o r y o f M a t h e m a t i c s . M a i n e , 1 9 6 9 . p g s . 2 0 9 - 2 1 0 , 2 2 7 - 2 2 9 .G L E I S E R , M a r c e l o – A D a n ç a d o U n i v e r s o : d o s m i t o s d e c r i a ç ã o a o B i g B a n g – S ã o P a u l o : C o m p a n h i a d a s L e t r a s , 1 9 9 7 .L I N T Z , R u b e n s G . – H i s t ó r i a d a M a t e m á t i c a V o l . 1 , B l u m e n a u , E d . D a F u r b , 1 9 9 9 . M A H O N E Y , M i c h a e l S e a n – T h e M a t h e m a t i c a l C a r e e r o f P i e r r e d e F e r m a t ( 1 6 0 1 - 1 6 6 5 ) , P r i n c e t o n U n i v e r s i t y P r e s s , 1 9 7 3 .S I M M O N S , J o h n – O s 1 0 0 M a i o r e s C i e n t i s t a s d a H i s t ó r i a . 2 º E d . R i o d e J a n e i r o , 2 0 0 2