Geometria non euclidea: differenze tra le versioni
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Una '''geometria non euclidea''' è una [[geometria]] costruita negando o non accettando alcuni [[geometria euclidea|postulati euclidei]].
Viene detta anche '''metageometria'''<ref>{{Cita|Abbagnano|pag. 580}}.</ref>.
==Descrizione==
Il [[V postulato di Euclide|quinto postulato di Euclide]] o "delle parallele" è quello che nel corso dei secoli ha suscitato il maggior interesse.
La caratteristica che contraddistingue i postulati e gli assiomi della geometria di Euclide, secondo le idee del tempo, è l'essere asserzioni la cui verità è garantita dall'evidenza (l'opera di Euclide è stata riorganizzata in senso moderno da [[David Hilbert]], che l'ha spogliata, ad esempio, del carattere osservativo da cui partiva la giustificazione nell'uso dei postulati e degli assiomi euclidei).
Secondo Euclide, l'evidenza è una caratteristica dei primi quattro postulati degli ''Elementi'': basta infatti usare riga e compasso; inoltre essi restano validi se ci si limita a una porzione finita di piano.
Sempre nell'ottica euclidea, il
Nei primi decenni del XIX secolo, il fallimento di tutti i tentativi effettuati aveva convinto i matematici dell'impossibilità di dimostrare il V postulato. È da questo momento che
Aristotele (384-322 a.C.), già prima di Euclide (365-300 a.C.), aveva abbozzato l'esistenza di geometrie diverse da quelle che nel XIX secolo verranno chiamate "
Tali osservazioni sono contenute nelle opere di etica e riguardano la coerenza dello sviluppo di un sistema logico riferito all'ipotesi di base (vedi [[Imre Toth (
== Storia delle geometrie non euclidee ==
=== I postulati di Euclide ===
[[File:
#
# si può prolungare un segmento oltre i due punti indefinitamente;
# dato un punto e una lunghezza, è possibile descrivere un [[cerchio]];
# tutti gli [[angolo retto|angoli retti]] sono
# se una retta che taglia due rette determina dallo stesso lato angoli interni minori di due angoli retti, prolungando le due rette, esse si incontreranno dalla parte dove i due angoli sono minori di due angoli retti.
Si nota subito una differenza tra i primi quattro, che sembrano immediatamente evidenti, e il quinto, che non solo non sembra immediatamente vero, ma ha anche una formulazione molto più complicata degli altri. Lo stesso matematico sembra essere a disagio, tanto che dimostra le prime 28 proposizioni del I libro degli ''Elementi'' senza farne uso.
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Essendo meno generica tuttavia è senz'altro più familiare la forma moderna del postulato:
<div style="float:center; width:30%; padding:15px; background: #f5f8ff; border: 1px solid blue; margin-left:8px; margin-right:8px;margin-bottom:15px; text-align:left">
Per un punto esterno ad una retta data passa una
</div>
=== Tentativi di dimostrazione del quinto postulato ===
Nei secoli, i tentativi di dimostrare il postulato sono numerosi: [[Proclo]] nel suo ''Commento al Primo Libro degli Elementi di Euclide'' ci riferisce delle "dimostrazioni" di [[Posidonio]] e [[Claudio Tolomeo|Tolomeo]], proponendone poi una sua. Altri tentativi furono compiuti
=== Dimostrazione per assurdo ===
[[File:Saccheri 1733 - Euclide Ab Omni Naevo Vindicatus.gif|thumb
Frustrati dagli insuccessi ottenuti cercando una [[dimostrazione]] diretta del postulato, gli studiosi provano ad assumere per validi i primi quattro postulati e creare delle geometrie alternative, sperando di arrivare
Pochi però erano matematici di rilievo: [[Carl Friedrich Gauss|Gauss]], che non pubblicò mai nulla sull'argomento per timore delle ''strida dei beoti'' (intesi come i fraintenditori della filosofia kantiana, che sostenevano la necessità del postulato per quest'ultima), [[Joseph-Louis Lagrange|Lagrange]] e [[Adrien-Marie Legendre|Legendre]] costituiscono delle fulgide eccezioni. In effetti, [[Roberto Bonola]], nel suo volume ''La geometria non euclidea'', pubblicato da Zanichelli nel [[1906]], si trovò a dover inserire nei capitoli storici molti "dilettanti" tra i fondatori della geometria non euclidea: [[János Bolyai]] era un militare, [[Ferdinando Schweikart]] era un avvocato, e via di questo passo. Bolyai, inoltre, era figlio di un amico di Gauss, Farkas: dopo aver ricevuto l'opera di Janos nel gennaio [[1832]], Gauss scrisse a Farkas dicendo:
{{Citazione|Se
È di rilievo notare che i risultati della geometria "astrale", come Gauss chiamava la geometria iperbolica, erano in stridente contrasto con la filosofia kantiana, in quanto questa assumeva come giudizio sintetico ''a priori'' la geometria euclidea.
=== Bernhard Riemann ===
[[File:Georg Friedrich Bernhard Riemann.jpeg|thumb
Anche se aveva tenuto per sé i risultati più "rivoluzionari", il saggio ''Disquisitiones generales circa superficies curvas'' pubblicato da Gauss nel [[1828]] segnò una svolta nell'indagine delle geometrie alternative. L'attenzione viene rivolta alle proprietà intrinseche delle superfici, a prescindere dallo spazio in cui sono immerse: questo metodo d'indagine viene esteso da [[Bernhard Riemann]] nel suo scritto del [[1854]] ''
Riemann getta le basi di una geometria totalmente nuova, detta [[geometria sferica|geometria riemanniana]], in cui il problema delle parallele non si pone nemmeno, sostituendo il concetto di retta con quello metrico di [[geodetica|curva geodetica]], ossia il percorso di minor distanza tra due punti. Si possono così costruire geometrie a curvatura costante, oppure che varia in ogni punto, in qualunque numero di dimensioni, ognuna corrispondente a una superficie, detta [[varietà riemanniana]] n-dimensionale. In quest'ottica, la geometria euclidea è la geometria naturale del piano. Riemann contribuì allo studio della geometria, oltre che generalizzando il concetto di metrica euclidea, anche sviluppando un nuovo tipo di geometria partendo dalla negazione del [[V postulato di Euclide]], sostituendolo con quello che oggi viene indicato come
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Due rette qualsiasi di un piano hanno sempre almeno un punto in comune.
</div>
Da questo assioma segue subito che non esistono rette parallele e che cadono tutti i teoremi dimostrati facendo uso del V postulato di Euclide. Tuttavia, in geometria piana, si dimostra, senza fare uso dell'assioma delle parallele, che ''per un punto passa almeno una parallela
La proposizione 31, nell'opera di Euclide
[[File:Beltrami.jpg|thumb|left|[[Eugenio Beltrami]]]]
=== Eugenio Beltrami ===
[[File:Pseudosphere.png|thumb
A partire dai risultati di Riemann, [[Eugenio Beltrami]] dimostra la consistenza della nuova geometria e costruisce un modello in carta di una superficie a curvatura costante negativa, la [[pseudosfera]] iperbolica. Per comprendere la marginalità dell'argomento all'epoca, basti ricordare che un giornale dell'epoca definì il modello in carta ''la Cuffia della Nonna'', nome che tuttora ritorna nella descrizione del modello all'[[Università degli Studi di Pavia]], dove è conservato, ossia ''Cuffia di Beltrami''. A questo riguardo Beltrami scrisse a Houel il 19 dicembre [[1869]]:
{{Citazione|Mi sembra che questa dottrina non abbia trovato in linea generale la sua completa "comprensione" a tal punto che nessuno ha ancora osservato questo fatto di importanza capitale, e cioè ch'essa è completamente indipendente dal postulato di Euclide.}}
Nel suo ''Saggio di interpretazione della geometria non euclidea'' del [[1867]] Beltrami costruì il primo modello di [[geometria iperbolica]]. Particolare di rilievo è che Beltrami scrisse il saggio senza essere a conoscenza dei risultati di Riemann, fatto che lo indusse a lasciarlo da parte per leggere l'''Habilitationsvortrag'' di Riemann di cui sopra, prima di darlo alle stampe.
=== Henri Poincaré ===
[[File:Uniform tiling 54-snub.png|thumb
Il modello di Beltrami aveva il difetto di essere valido solo localmente, come dimostrò [[David Hilbert]] nel [[1901]], e quindi dopo la morte di Beltrami. Un modello valido globalmente di [[geometria iperbolica]] fu introdotto da [[Henri Poincaré]]. Lo spazio è un disco, le cui rette sono archi di [[circonferenza]] o segmenti di retta perpendicolari al bordo del disco: il modello prende il nome di [[disco di Poincaré]]. Gli angoli formati fra due rette sono quelli usuali, ma la distanza fra due punti è definita in modo completamente differente da quella euclidea: questa tende a infinito quando uno dei due punti viene spostato verso il bordo del disco. I punti nel bordo sono quindi "punti all'infinito".
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== Bibliografia ==
* {{cita libro|cognome=Abbagnano|nome=Nicola|wkautore=Nicola Abbagnano|titolo=Dizionario della filosofia|editore=
* {{cita web|url=http://resolver.library.cornell.edu/math/1971483|titolo=La geometria non-euclidea. <small>Esposizione storico-critica del suo sviluppo.</small>|autore=Roberto Bonola |editore=N. Zanichelli, Bologna|data=1906|accesso=03.04.2008}}
* {{cita web|url=http://name.umdl.umich.edu/ABK7963.0001.001|titolo=Conferenze sulla geometria non-euclidea|autore=[[Federigo Enriques]]|editore=N. Zanichelli|data=1918|accesso=03.04.2008}}
* [[Nikolaj Ivanovič Lobačevskij]], ''Pangeometry'', Translator and Editor: A. Papadopoulos, Heritage of European Mathematics Series, Vol. 4, European Mathematical Society, 2010.
*
* [[
* Evandro Agazzi, Dario Palladino (1978): ''Le Geometrie non Euclidee e i fondamenti della geometria'', Edizioni Scientifiche e Tecniche Mondadori.
* Lorenzo Magnani (1978): ''Le geometrie non euclidee'', Zanichelli, Bologna.
* [[John
* {{en}} Richard Trudeau (1991): ''La rivoluzione non euclidea'', Bollati Boringhieri, ISBN 88-339-0616-7 (orig. 1987, ''The non-euclidean revolution'', Birkhäuser)
* Jeremy Gray (1989): ''Ideas of Space: Euclidean, Non-Euclidean, and Relativistic'', 2nd edition, Clarendon Press, ISBN 0-19-853935-5
* Arlan Ramsay, Robert D. Richtmyer (1995): ''Introduction To Hyperbolic Geometry'', Springer, ISBN 0-387-94339-0
* {{cita web|url=http://books.google.it/books?id=UxC8YYSN84AC&dq=Corpus+Aristotelicum&printsec=frontcover&source=bl&ots=-crZHfzV5X&sig=ut7JdNZXicBTq9lWVXTQTr-VbNk&hl=it&ei=6RnSSfzzMcSKsAbLoPiXBA&sa=X&oi=book_result&resnum=2&ct=result#PPP1,M2|titolo=Aristotele e i fondamenti assiomatici della geometria.|autore=[[Imre Toth (
* [[Bernard Howard Lavenda|Bernard H. Lavenda]], (2012) " A New Perspective on Relativity: An Odyssey In Non-Euclidean Geometries", World Scientific, pp. 696, ISBN 9789814340489.
* Robin Hartshorne (2000): ''Geometry: Euclid and Beyond'', Springer, ISBN 0-387-98650-2
* [[Ian
* Renato Betti (2005): ''Lobačevskij.
* Marvin Jay Greenberg (2007): ''Euclidean and Non-Euclidean Geometries: Development and History'', 4th ed., W. H. Freeman, ISBN 0-7167-9948-0
* James W. Anderson (2006): ''Hyperbolic Geometry'', Springer, 2nd ed., ISBN 1852339349 (1st ed. 1999)
* Dario Palladino, Claudia Palladino (2008): ''Le geometrie non euclidee'', Carocci, Roma
* Silva Oliva, ''János Bolyai. Uno sguardo psicoanalitico su genio matematico e follia'', Mimesis, 2018
* Cesare Musatti,'' Geometrie non-euclidee e problema della conoscenza'', a cura di Aurelio Molaro, Mimesis, Milano-Udine, 2019
== Voci correlate ==
* [[V postulato di Euclide]]
* [[Benno Erdmann]]
* [[Geometria del taxi]]
Riga 101 ⟶ 108:
* [[Geometria iperbolica]]
* [[Geometria sferica]]
* [[Geometria
* [[Geometria
* [[Frattale]]
* [[Nikolaj Ivanovič Lobačevskij]]
* [[Topologia]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto|b=Geometrie non euclidee|b_preposizione=sulla|q_preposizione=sulla}}
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
*
* Flavia Saitta: {{collegamento interrotto|1=[http://ulisse.sissa.it/biblioteca/saggio/2006/Ubib061229s002/at_download/file/Ubib061229s002.pdf Geometrie non euclidee] |data=marzo 2018 |bot=InternetArchiveBot }}, in Ulisse, [[SISSA]]
*
* [http://www.conoscenza.rai.it/site/it-IT/?ContentID=349&Guid=46cd077fe5d04d5eba0fcb74713c1b5d Intervista con Imre Toth sulla genesi delle geometrie non euclidee e sulle sue implicazioni filosofiche.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160305022733/http://www.conoscenza.rai.it/site/it-IT/?ContentID=349&Guid=46cd077fe5d04d5eba0fcb74713c1b5d |date=5 marzo 2016 }} L'intervista fa parte dell'Enciclopedia multimediale delle scienze filosofiche.
* Marisa Capra, Gianna Condreras, Giorgio Marco Udini [http://areeweb.polito.it/didattica/polymath/htmlS/argoment/APPUNTI/TESTI/Apr_02/APPUNTI.HTM Appunti sulle geometrie non euclidee], nell'ambito di Polymath
* {{en}} J. J. O'Connor, E. F. Robertson: [http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/HistTopics/Non-Euclidean_geometry.html Non-Euclidean geometry], in [[MacTutor]]
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