Pessoal,

Estou com uma dúvida aqui e agradeceria qualquer palpite, dica, correção,
crítica ou ajuda...

A Margareth E. Baron, matemática e historiadora, escreveu um livro sobre as
origens e a história do cálculo diferencial e integral. Foi publicado em
1969. É uma referência meio canônica, ao lado do livro do Boyer sobre o
mesmo tema, publicado vinte anos antes (de fato, o D.J. Struik afirma em
uma resenha que os dois livros formam um todo, são complementares).

Ao analisar a contribuição de Arquimedes, Baron recorreu a uma
interpretação interessante dos Bourbakis, segundo a qual, às vezes, na
história da matemática, ocorre uma separação, uma fenda, um distanciamento
entre a prática matemática real, os métodos efetivos de descoberta,
heurística, invenção, e a superestrutura conceitual, lógica e dedutiva
usada para demonstrar, encadear teoremas e expor resultados. Quanto maior
essa fenda, esse gap, mais problemática e sujeita a crises (progressivas ou
regressivas) está a matemática em questão.

O caso de Arquimedes é emblemático porque ele expunha suas descobertas
sobre quadraturas, cálculo de volumes, etc., segundo o cânone da época,
usando o método de exaustão, para se adaptar à superestrutura intelectual
aceita na época. Mas o método de exaustão não é um método de cálculo: é um
método de demonstração. Ele não serve para calcular. Serve para demonstrar
resultados já obtidos.

Sabemos hoje, graças à descoberta do palimpsesto que continha "o método
mecânico" de descoberta, que o cálculo efetivo de Arquimedes envolvia os
indivisíveis de Demócrito e, portanto, recorria ao infinito atual, recusado
no método de exaustão. A superestrutura lógica e dedutiva estava divorciada
da infraestrutura técnica (o laboratório) e da estrutura (a matemática
real, o cálculo real que conduz às descobertas). [A analogia com conceitos
de Marx está por minha conta, não está na Baron ou nos Bourbakis.]

Vejamos agora nossa situação presente.

Eu fui um estudante de matemática muito cabeça dura: levava muito a sério
tudo o que eu lia nos livros...

No meu livro favorito de cálculo, a segunda edição do "Calculus" do Tom M.
Apostol (considero este livro uma obra de arte), há uma passagem em que o
autor diz que o dx que aparece no integrando de uma integral indefinida
típica, não devemos considerar que a partícula dx tenha qualquer
significado próprio. Em "integral de f(x)dx" a expressão f(x)dx deve ser
vista como um todo

do mesmo modo como o dicionário dá o significado da palavra 'Marte' sem
fazer menção ao significado de 'Mar' e de 'te'.

Ou seja, toda ocorrência de termos como dx ou dy nos cálculos seria
destituída de sentido. Seriam meros resíduos sintáticos, ou meras notações,
meros marcadores de posição...

Eu acreditei nisso e me agarrei nisso com toda a força.

Mas então eu saía da aula de cálculo, caminhava até o prédio ao lado, e
entrava na aula de física.

E então os dx e os dy estavam plenos de vida e de significado, carregados
de sentido, de interpretação.

E era lícito calcular com eles: dx/dy é efetivamente uma razão entre
quantidades infinitamente pequenas!

E as regras de cálculo dadas, por exemplo, por Leibniz, são no curso de
física regras de cálculo mesmo, onde dx pode ser um "elemento infinitesimal
de área", um comprimento infinitesimal de um arco de uma curva, etc. E a
regra da cadeia ou a da derivada da função inversa são quocientes efetivos,
e não meros símbolos vazios usados no lugar de f'(x)...

Em outras palavras: parece que o gap, a fenda, segue existindo.

Temos uma infraestrutura computacional, a matemática real, efetiva, usada
para calcular, que emprega o infinitamente pequeno, e uma superestrutura
lógica e dedutiva usada para dar definições e provas de teoremas: o aparato
epsilon-delta, os quantificadores, o contínuo discretizado da reta real...

Como eu era fanático, eu sabia dar demonstrações precisas usando a técnica
epsilon-delta para diversos casos (simples) de funções mais ou menos
típicas... Mas essas demonstrações não tem nada a ver com o cálculo como a
matemática que usamos para estudar a variação contínua na natureza, na
mecânica, no eletromagnetismo...

Essa superestrutura conceitual da análise moderna é tão divorciada da base
real sobre a qual o verdadeiro drama se desenrola quanto a monarquia
britânica é divorciada da base econômica atual: o capitalismo monopolista e
imperialista britânico. A superestrura paira no ar.

Surgem então dois problemas:

1) É estritamente correto ou justo do ponto de vista historiográfico
falarmos em "notação de Leibniz"?

Em Newton existe uma notação: pontinhos para denotar a derivada.

Em Leibniz, não é notação: é cálculo efetivo.

Não faço contas com pontinhos, são meros símbolos: não multiplico um
pontinho por outro, não calculo quocientes de pontinhos... Mas faço
cálculos com diferenciais.

Uma notação, um símbolo que denota algo, como f'(x), é diferente de uma
variável geométrica como dx.

Minha hipótese aqui: o que nossos livros atuais de cálculo fazem (mesmo as
obras primas), ao reproduzir a ideologia da "notação de Leibniz", é
reproduzir sem querer, de forma inconsciente, o núcleo da acusação de
plágio que Leibniz sofreu: o núcleo da acusação era o de que em Leibniz não
havia um cálculo real, apenas uma notória habilidade para construir
notações favoráveis. Essa noção contudo é falsa: Leibniz foi absolvido da
acusação de plágio pelo Tribunal da História, mas o prejuízo contra a
inteligibilidade de sua obra matemática permaneceu. A propósito, o livro da
Margareth Baron contém um ataque brutal contra Leibniz e que reproduz
integralmente o conteúdo da acusação de plágio. É um marco historiográfico:
prova que o dano foi permanente.

2) Na prática efetiva do cálculo diferencial e integral, o aparato
epsilon-delta é alguma vez usado de forma produtiva, isto é, para gerar
resultados novos, ou ele intervém apenas na fase da organização dedutiva de
um saber já obtido por outros meios?

Eu já tenho a minha tese. Essas perguntas são subprodutos dela. Embora eu
esteja já quase totalmente convencido, gostaria muito de ouvir as opiniões
de vocês, se possível.

Obrigado!

Abraços,

M.

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