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 "euclidee", riprendendo e sviluppando considerazioni di geometri contemporanei. Partendo dall'ipotesi che la somma degli angoli interni di un triangolo potesse essere diversa da due angoli retti, concluse che in tal caso sarebbe dovuta cambiare anche la somma degli angoli interni di un quadrato, che nel caso euclideo è di quattro angoli retti.
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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