{"id":155,"date":"2009-11-05T00:12:52","date_gmt":"2009-11-04T22:12:52","guid":{"rendered":"http:\/\/matematicas.jesussoto.es\/?p=155"},"modified":"2009-11-05T00:12:52","modified_gmt":"2009-11-04T22:12:52","slug":"historia-de-la-duplicacion-del-cubo","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/?p=155","title":{"rendered":"Historia de la duplicaci\u00f3n del cubo"},"content":{"rendered":"<p><strong><span style=\"font-family: Comic Sans MS;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"112\" height=\"100\" src=\"http:\/\/matematicas.jesussoto.es\/wp-content\/uploads\/2009\/10\/Cube_Animation.gif\" alt=\"Cube_Animation\" title=\"Cube_Animation\" class=\"alignleft size-full wp-image-174\" \/>Continuando con la recopilaci&oacute;n de interesante art&iacute;culos publicados hace a&ntilde;os, os dejo esta historia que escribi&oacute; Covadonga Escand&oacute;n Mart&iacute;nez para Astroseti el 2006-11-15.<\/span><\/strong><\/p>\n<div>Las matem&aacute;ticas griegas ten&iacute;an tres problemas cl&aacute;sicos que fueron extremadamente importantes para el desarrollo de la geometr&iacute;a. Estos problemas eran encontrar la cuadratura del c&iacute;rculo, duplicar el cubo y trisecar un &aacute;ngulo. Aunque los tres est&aacute;n muy ligados entre ellos, elegimos examinarlos en art&iacute;culos separados. Este art&iacute;culo estudia el problema de duplicar el cubo, o la duplicaci&oacute;n del cubo, o el problema deliano que son tres nombres distintos dados al mismo problema cl&aacute;sico. Es justo decir que aunque el problema de encontrar la cuadratura del c&iacute;rculo se convertir&iacute;a en el m&aacute;s famoso en tiempos m&aacute;s modernos, sin duda entre los matem&aacute;ticos aficionados, el problema de duplicar el cubo ciertamente fue el m&aacute;s famoso en los tiempos de los antiguos griegos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Hay dos narraciones diferentes dadas por comentadores posteriores sobre los or&iacute;genes del problema. Te&oacute;n de Esmirna cita una obra de Erat&oacute;stenes (ver Heath [2]):<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Erat&oacute;stenes, es su obra titulada Platonicus relata que, cuando el dios anunci&oacute; a los delianos a trav&eacute;s del or&aacute;culo que, para deshacerse de una plaga, deb&iacute;an construir un altar del doble del que hab&iacute;a, sus artesanos quedaron desconcertados en sus esfuerzos por descubrir c&oacute;mo pod&iacute;an hacer un s&oacute;lido que fuera el doble de otro s&oacute;lido similar; por ello fueron a preguntarle al respecto a Plat&oacute;n, quien respondi&oacute; que el or&aacute;culo quer&iacute;a decir no que el dios quisiera un altar del doble del tama&ntilde;o sino que deseaba, al imponerles la tarea, avergonzar a los griegos por su descuido de las matem&aacute;ticas y su desprecio por la geometr&iacute;a. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>La plaga sin duda fue un evento importante en la historia de Atenas y aproximadamente un cuarto de la poblaci&oacute;n muri&oacute; por esta causa. Esto sucedi&oacute; alrededor del 420 a.C. as&iacute; que de haber algo de verdad en esta leyenda al menos podemos dar una fecha razonablemente exacta para la aparici&oacute;n del problema. Esto tambi&eacute;n es consistente con una contribuci&oacute;n anterior de Hip&oacute;crates al problema.<\/p>\n<p>Eutocio, en su comentario a <em>Sobre la esfera y el cilindro<\/em> de Arqu&iacute;medes, dio una versi&oacute;n un tanto distinta. Esta se supone que es una carta escrita por Erat&oacute;stenes al Rey Tolomeo y, aunque la carta es una falsificaci&oacute;n, el escritor s&iacute; cita algunos escritos genuinos de Erat&oacute;stenes [1]:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Erat&oacute;stenes al Rey Tolomeo, saludos.<\/em><\/p>\n<p><em>La an&eacute;cdota dice que uno de los poetas tr&aacute;gicos antiguos representaba a Minos haciendo construir una tumba para Glauco y que, cuando Minos descubri&oacute; que la tumba med&iacute;a cien pies de cada lado, dijo &#8216;Demasiado peque&ntilde;a es la tumba que hab&eacute;is se&ntilde;alado como el sitio real de descanso. Hacedla el doble de grande. Sin arruinar la forma, r&aacute;pidamente duplicad cada lado de la tumba&#8217;. Esto claramente era un error. Ya que si los lados se duplican, la superficie se multiplica por cuatro y el volumen por ocho. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Esta an&eacute;cdota relata un episodio de la mitolog&iacute;a griega m&aacute;s que hechos hist&oacute;ricos. Sin embargo, los descubrimientos en Cnosos, en Creta, en tiempos relativamente recientes han mostrado que, al menos parcialmente, estos cuentos de la mitolog&iacute;a est&aacute;n basados en acontecimientos hist&oacute;ricos. La mitolog&iacute;a relata que Glauco, el hijo de Minos, el rey de Creta y de su esposa Parsifae, muri&oacute; siendo ni&ntilde;o al caer en un recipiente de miel.<\/p>\n<table cellspacing=\"2\" cellpadding=\"2\" border=\"0\" align=\"right\" style=\"width: 242px; height: 253px;\">\n<tbody>\n<tr>\n<td bgcolor=\"#ffffee\" class=\"stats\"><img decoding=\"async\" width=\"230\" alt=\"\" src=\"http:\/\/www-groups.dcs.st-and.ac.uk\/~history\/Diagrams\/Doublesquare1.gif\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Los or&iacute;genes del problema de duplicar el cubo pueden ser un tanto oscuros como acabamos de ver, pero no queda duda de que los griegos sab&iacute;an desde mucho antes c&oacute;mo resolver el problema de duplicar el cuadrado. As&iacute;, tomar un cuadrado ABCD y dibujar la diagonal DB. Construir un cuadrado BDEF usando BD. De ah&iacute; es f&aacute;cil ver que BDEF es el doble de ABCD. Duplicar el rect&aacute;ngulo es un poco m&aacute;s dif&iacute;cil pero tambi&eacute;n sab&iacute;an c&oacute;mo hacerlo y Euclides lo presenta en el Libro II de los <em>Elementos<\/em> y claramente es parte de un trabajo muy anterior.<\/p>\n<p>El primer paso importante en la duplicaci&oacute;n del cubo fue dado por Hip&oacute;crates, probablemente no mucho despu&eacute;s de que el problema apareciera por primera vez. Sin embargo parece posible que ya antes estuvieran pensando en una forma m&aacute;s general del problema:<\/p>\n<ol type=\"i\">\n<li>Encontrar un cubo tal que su raz&oacute;n a un cubo dado sea igual a la raz&oacute;n entre dos l&iacute;neas dadas.Hip&oacute;crates redujo el problema a:<\/li>\n<li>Dadas dos l&iacute;neas, encontrar dos medias proporcionales entre ellas.Es decir, dadas las l&iacute;neas <em>a<\/em>, <em>b<\/em> encontrar <em>x<\/em>, <em>y<\/em> tales que <em>a<\/em> : <em>x<\/em> = <em>x<\/em> : <em>y<\/em> = <em>y<\/em> : <em>b<\/em>.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Con nuestra comprensi&oacute;n moderna de la proporci&oacute;n es f&aacute;cil ver que (i) y (ii) son equivalentes ya que<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>a<\/em><sup>3<\/sup> : <em>x<\/em><sup>3<\/sup> = (<em>a<\/em>:<em>x<\/em>)<sup>3<\/sup> = (<em>a<\/em> : <em>x<\/em>)(<em>x<\/em> : <em>y<\/em>)(<em>y<\/em> : <em>b<\/em>) = <em>a<\/em> : <em>b<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>As&iacute; que si nos dan un cubo de lado <em>a<\/em> y queremos construir un cubo <em>b<\/em> : <em>a<\/em> veces el volumen, entonces necesitamos construir un cubo de lado <em>x<\/em>.<\/p>\n<p>Ahora muchos art&iacute;culos sobre la duplicaci&oacute;n del cubo dan el argumento del p&aacute;rrafo anterior para demostrar el resultado de Hip&oacute;crates de que (i) y (ii) son equivalentes; ver por ejemplo [3]. Pero como se se&ntilde;ala en [8], este tipo de argumentos no los ten&iacute;a Hip&oacute;crates as&iacute; que hay que tener en cuenta no solamente c&oacute;mo demostr&oacute; la equivalencia sino tambi&eacute;n c&oacute;mo fue que Hip&oacute;crates pens&oacute; en el resultado para empezar. No hay manera de conocer con seguridad las respuestas a estas preguntas. Sin embargo hay pistas que vienen del problema del caso bidimensional. Euclides en los <em>Elementos<\/em> demuestra que los siguientes dos problemas son equivalentes:<\/p>\n<ol type=\"i\">\n<li>Encontrar un cuadrado cuya raz&oacute;n a un cuadrado dado sea igual a la raz&oacute;n entre dos l&iacute;neas dadas.<\/li>\n<li>Dadas dos l&iacute;neas, encontrar una media proporcional entre ellas, es decir, dadas las l&iacute;neas <em>a<\/em>, <em>b<\/em> encontrar <em>x<\/em> tal que <em>a<\/em> : <em>x<\/em> = <em>x<\/em> : <em>b<\/em>.<\/li>\n<\/ol>\n<p>De nuevo, un argumento moderno dice <em>a<\/em><sup>2<\/sup> : <em>x<\/em><sup>2<\/sup> = (<em>a<\/em> : <em>x<\/em>)<sup>2<\/sup> = (<em>a<\/em> : <em>x<\/em>)(<em>x<\/em> : <em>b<\/em>) = <em>a<\/em> : <em>b<\/em>, lo que demuestra que dado un cuadrado de lado <em>a<\/em> entonces, si construimos un cuadrado de lado <em>x<\/em>, este tiene un &aacute;rea igual a <em>b<\/em> : <em>a<\/em> veces la del cuadrado de lado <em>a<\/em>. Euclides, en el Libro VI de los <em>Elementos<\/em> no solo muestra la equivalencia ente (iii) y (iv) sino que muestra c&oacute;mo puede usarse (iv) para resolver (iii). Heath tambi&eacute;n sugiere en [2] que Hip&oacute;crates podr&iacute;a haber llegado a la idea a partir de la teor&iacute;a de n&uacute;meros ya que cita el Libro VIII de los <em>Elementos<\/em> de Euclides:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Entre dos n&uacute;meros c&uacute;bicos hay dos n&uacute;meros que son medias proporcionales y el cubo tiene con el cubo una proporci&oacute;n triple de la que el lado tiene al lado. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Sin embargo, un h&aacute;bil an&aacute;lisis textual de <em>Sobre la esfera y el cilindro<\/em> de Arqu&iacute;medes lleva al autor de [8] a deducir que las razones compuestas, aunque eran bien conocidas para Arqu&iacute;medes, pertenecen a matem&aacute;ticas m&aacute;s moderas que las de la &eacute;poca de Hip&oacute;crates. Sea cual sea el razonamiento que llev&oacute; a Hip&oacute;crates a mostrar que el problema de duplicar el cubo se reduc&iacute;a a (ii), es notable que todos los matem&aacute;ticos posteriores atacaran el problema (ii) en vez de la formulaci&oacute;n original.<\/p>\n<p>Consideramos ahora la soluci&oacute;n propuesta por Arquitas. Es una soluci&oacute;n muy bella que muestra una innovaci&oacute;n sobresaliente de Arquitas. Heath escribe [2]:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>La soluci&oacute;n de Arquitas es la m&aacute;s notable de todas, especialmente cuando se considera su fecha (primera mitad del siglo IV a.C.), ya que no es una construcci&oacute;n plana sino una atrevida construcci&oacute;n en tres dimensiones la cual determina un cierto punto como la intersecci&oacute;n de tres superficies de revoluci&oacute;n&#8230; <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Mostraremos la construcci&oacute;n usada por Arquitas seg&uacute;n la explica Eutocio. Intentaremos dar una interpretaci&oacute;n moderna de esta construcci&oacute;n para hacerla m&aacute;s entendible pero enfatizaremos que el estilo coordenado en partes de la descripci&oacute;n no est&aacute; presente en lo absoluto en el trabajo de Arquitas.<\/p>\n<table cellspacing=\"2\" cellpadding=\"2\" border=\"0\" align=\"right\" width=\"300\">\n<tbody>\n<tr>\n<td bgcolor=\"#ffffee\" class=\"stats\"><img decoding=\"async\" width=\"300\" alt=\"\" src=\"http:\/\/www-groups.dcs.st-and.ac.uk\/~history\/Diagrams\/Doublecube1.gif\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Consid&eacute;rese un c&iacute;rculo con di&aacute;metro <em>OA<\/em> en el plano <em>xy<\/em>, donde <em>O<\/em> es el origen y <em>A<\/em> es el punto (<em>a<\/em>, 0). Sea <em>B<\/em> un punto sobre el c&iacute;rculo tal que <em>OB<\/em> = <em>b<\/em>. El objetivo es encontrar dos medias proporcionales entre <em>a<\/em> y <em>b<\/em>. Exti&eacute;ndase <em>OB<\/em> hasta la tangente al c&iacute;rculo en <em>A<\/em> y sea <em>C<\/em> el punto de intersecci&oacute;n. Sup&oacute;ngase que esta figura est&aacute; en el espacio tridimensional en el que el eje <em>Z<\/em> pasa por <em>O<\/em> saliendo perpendicular al plano del diagrama. Imag&iacute;nese ahora las tres superficies de revoluci&oacute;n a las que hace referencia Heath en la cita anterior. Una superficie es un medio-cilindro con el c&iacute;rculo <em>OAB<\/em> como base y que sale del plano del diagrama. La segunda es la superficie de un cono producido por <em>OC<\/em> cuando el tri&aacute;ngulo <em>OCA<\/em> se gira alrededor de la l&iacute;na <em>OA<\/em>. La tercera superficie se produce al considerar un semic&iacute;rculo en el plano <em>XZ<\/em> con <em>OA<\/em> como di&aacute;metro por encima del plano <em>XY<\/em> y rotando este semic&iacute;rculo sobre <em>OA<\/em> donde <em>OA<\/em> gira en el plano <em>XY<\/em> por encima de <em>O<\/em>. Esta superficie es la mitad de un toro<sup>1<\/sup> tal que el hueco en su centro es solamente el punto <em>O<\/em>.<\/p>\n<p>Sup&oacute;ngase que las tres superficies de revoluci&oacute;n se intersecan solamente en el punto <em>P<\/em>. Entonces <em>P<\/em>, al estar sobre el medio-cilindro queda por encima de un punto <em>N<\/em> sobre el c&iacute;rculo <em>OBA<\/em>. Entonces las dos medias proporcionales construidas por Arquitas son <em>OP<\/em> y <em>ON<\/em>. Usaremos algo de geometr&iacute;a coordenada dentro de un momento para ver que Arquitas est&aacute; en lo cierto pero primero damos la construcci&oacute;n en voz de Eutocio, sin hacerle cambios excepto por los nombres del punto que he cambiado para ajustarnos a la notaci&oacute;n de nuestro diagrama y que est&aacute; descrita arriba (ver por ejemplo [7]):<\/p>\n<p>Esta es la soluci&oacute;n de Arquitas, reportada por Eudemo:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Sean las dos l&iacute;neas dadas OA [= a] y b, se requiere para construir dos medias proporcionales entre a y b. Dibujar el c&iacute;rculo OAB con OA como di&aacute;metro donde OA es el mayor [OA = A b] e inscribir OB, la longitud b y hacerlo encontrarse con C la tangente al c&iacute;rculo en A. &#8230; imaginar un medio-cilindro que sale perpendicularmente del semic&iacute;rculo OAB y que en OA se eleva un semic&iacute;rculo perpendicular sobre la [base] del medio-cilindro. Cuando este semic&iacute;rculo es movido desde A hasta B, el extremo O del di&aacute;metro quedando fijo, cortar&aacute; la superficie cil&iacute;ndrica al hacer su movimiento y trazar&aacute; sobre ella una cierta curva bien definida. Entonces, si OA se queda fijo y si el tri&aacute;ngulo OCA pivotea alrededor de OA con un movimiento opuesto al del semic&iacute;rculo, producir&aacute; una superficie c&oacute;nica por medio de la l&iacute;nea OC la cual, en el transcurso de su movimiento, se encontrar&aacute; con la curva dibujada sobre el cilindro en un punto espec&iacute;fico [P]. &#8230; <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Para ver, usando matem&aacute;ticas modernas, por qu&eacute; esto funciona notamos que la superficie cil&iacute;ndrica tiene la ecuaci&oacute;n<\/p>\n<ol>\n<li><em>x<sup>2<\/sup><\/em> + <em>y<sup>2<\/sup><\/em> = <em>ax<\/em>la superficie toroidal tiene ecuaci&oacute;n<\/li>\n<li><em>x<sup>2<\/sup><\/em> + <em>y<sup>2<\/sup><\/em> + <em>z<sup>2<\/sup><\/em>= <em>a<\/em>&radic;(<em>x<sup>2<\/sup><\/em> + <em>y<sup>2<\/sup><\/em>)y la superfie c&oacute;nica tiene la ecuaci&oacute;n<\/li>\n<li><em>x<sup>2<\/sup><\/em> + <em>y<sup>2<\/sup><\/em> + <em>z<sup>2<\/sup><\/em>= <em>a<sup>2<\/sup><\/em><em>x<sup>2<\/sup><\/em>\/<em>b<sup>2<\/sup><\/em>.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Si (<em>p, q, r<\/em>) es el punto en el que estas tres superficies se intersecan, entonces<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>OP<\/em> = &radic;(<em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em> + <em>r<sup>2<\/sup><\/em>)<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>mientras que<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>ON<\/em> = &radic;(<em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em>).<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Ahora bien, de (1) y (3) tenemos<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em> + <em>r<sup>2<\/sup><\/em> = (<em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em>)<sup>2<\/sup>\/<em>b<sup>2<\/sup><\/em>.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Por lo tanto<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>a<\/em>\/&radic;( <em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em> + <em>r<sup>2<\/sup><\/em>) = &radic;( <em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em> + <em>r<sup>2<\/sup><\/em>)\/&radic;(<em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em>) = &radic;( <em>p<sup>2<\/sup><\/em> + <em>q<sup>2<\/sup><\/em>)<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>como se requiere.<\/p>\n<p>A trav&eacute;s de los escritos de Eutocio sabemos que Eudoxo tambi&eacute;n dio una soluci&oacute;n al problema de duplicar el cubo. Sin embargo, su soluci&oacute;n se ha perdido ya que la versi&oacute;n que Eutocio ten&iacute;a era trivialmente err&oacute;nea y por ello &eacute;l no la reprodujo. Nadie cree que Eudoxo cometiera un error elemental en su soluci&oacute;n (era un matem&aacute;tico demasiado bueno para eso) as&iacute; que el error debe haber sido introducido cuando su soluci&oacute;n fue copiada por alguien que no la entend&iacute;a bien. Paul Tannery sugiri&oacute; que la soluci&oacute;n de Eudoxo era una versi&oacute;n bidimensional de aquella dada por Arquitas que acabamos de describir, de hecho la soluci&oacute;n obtenida proyectando la construcci&oacute;n de Arquitas a un plano. Sin embargo, Heath [2] sugiere que Eudoxo era:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>&#8230; un matem&aacute;tico demasiado original como para conformarse con una mera adaptaci&oacute;n del m&eacute;todo de soluci&oacute;n de Arquitas.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Yo [EFR] estoy de acuerdo con esta valoraci&oacute;n de Heath, as&iacute; que parece poco probable que lleguemos a saber c&oacute;mo fue que Eudoxo resolvi&oacute; el problema de duplicar el cubo.<\/p>\n<p>Se dice que Menecmo hizo su descubrimiento de las secciones c&oacute;nicas mientras intentaba resolver el problema de la duplicaci&oacute;n del cubo. La soluci&oacute;n de Menecmo a encontrar dos medias proporcionales es descrita por Eutocio en su comentario a <em>Sobre la esfera y el cilindro<\/em> de Arqu&iacute;medes.<\/p>\n<p>Supongamos que nos dan <em>a, b<\/em> y queremos encontrar dos medias proporcionales <em>x, y<\/em> entre ellas, es decir, <em>a<\/em> : <em>x<\/em> = <em>x<\/em>: <em>y<\/em> = <em>y<\/em> : <em>b<\/em>. Usando matem&aacute;ticas modernas, las cuales por supuesto no estaban al alcance de Menecmo, podemos ver c&oacute;mo aparecen las secciones c&oacute;nicas al resolver el problema. Ahora,<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>a<\/em>\/<em>x<\/em> = <em>y<\/em>\/<em>b<\/em> as&iacute; que <em>xy<\/em> = <em>ab<\/em>,<\/p>\n<p><em>x<\/em>\/<em>y<\/em> = <em>y<\/em>\/<em>b<\/em> as&iacute; que <em>y<sup>2<\/sup><\/em> = <em>bx<\/em> y<\/p>\n<p><em>a<\/em>\/<em>x<\/em> = <em>x<\/em>\/<em>y<\/em> as&iacute; que <em>x<sup>2<\/sup><\/em> = <em>ay<\/em>.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Menecmo dio dos soluciones. La primera viene de la hip&eacute;rbola rectangular y la par&aacute;bola que son las dos primeras ecuaciones en nuestra lista. Ahora vemos que los valores de <em>x<\/em> y <em>y<\/em> se encuentran al intersecar la par&aacute;bola <em>y<sup>2<\/sup><\/em> = <em>bx<\/em> y la hip&eacute;rbola rectangular <em>xy<\/em> = <em>ab<\/em>. Por supuesto debemos enfatizar nuevamente que esto de ninguna manera refleja la forma en que Menecmo resolvi&oacute; el problema pero s&iacute; muestra en t&eacute;rminos modernos c&oacute;mo es que la par&aacute;bola y la hip&eacute;rbola entran en la soluci&oacute;n al problema. Para su segunda soluci&oacute;n, Menecmo usa la intersecci&oacute;n de las dos par&aacute;bolas <em>y<sup>2<\/sup><\/em> = <em>bx<\/em> y <em>s<sup>2<\/sup><\/em> = <em>ay<\/em> que son la segunda y tercera ecuaciones de nuestra lista.<\/p>\n<p>Uno de los grandes interrogantes respecto a la soluci&oacute;n del problema de la duplicaci&oacute;n del cubo es que hay una soluci&oacute;n mec&aacute;nica conocida como la m&aacute;quina de Plat&oacute;n. Parece muy poco probable que Plat&oacute;n haya dado una soluci&oacute;n mec&aacute;nica, sobretodo dadas sus opiniones sobre este tipo de soluciones. Plutarco escribi&oacute; (ver por ejemplo [7]):<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Plat&oacute;n reproch&oacute; a los disc&iacute;pulos de Eudoxo, Arquitas y Menecmo por recurrir a medios mec&aacute;nicos e instrumentos para resolver el problema de duplicar el volumen, ya que en su deseo de encontrar de alguna manera dos medias proporcionales, recurrieron a un m&eacute;todo que era irracional. Al proceder de esto modo, se perd&iacute;a irremediablemente lo mejor de la geometr&iacute;a, por una regresi&oacute;n al nivel de los sentidos, lo cual impide crear e incluso percibir las im&aacute;genes eternas e incorp&oacute;reas entre las que Dios es eternamente dios. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Hay dos teor&iacute;as respecto a la m&aacute;quina de Plat&oacute;n para resolver el problema de la duplicaci&oacute;n del cubo. Una es que Plat&oacute;n invent&oacute; la soluci&oacute;n mec&aacute;nica para demostrar qu&eacute; tan f&aacute;cil es implementar este tipo de soluciones pero la teor&iacute;a m&aacute;s aceptada es que la m&aacute;quina de Plat&oacute;n fue inventada por uno de sus seguidores en la Academia.<\/p>\n<p>Erat&oacute;stenes es importante en la narraci&oacute;n tanto porque la historia del problema ha sido comunicada a trav&eacute;s de &eacute;l como tambi&eacute;n por su propia contribuci&oacute;n al problema. &Eacute;l erigi&oacute; una columna en Alejandr&iacute;a dedicada al Rey Tolomeo con un epigrama inscrito en ella el cual relata su propia soluci&oacute;n mec&aacute;nica al problema de duplicar el cubo [2]:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>Si, querido amigo, os ocupases de obtener a partir de cualquier cubo peque&ntilde;o un cubo que lo duplique y debidamente de cambiar cualquier figura s&oacute;lida en otra, esto est&aacute; en vuestro poder; pod&eacute;is encontrar la medida de un pliegue, un foso o el amplio cuenco de un pozo hueco mediante este m&eacute;todo, es decir, si atrap&aacute;is entre dos reglas dos medias con sus extremos convergiendo. No busqu&eacute;is hacer el dif&iacute;cil asunto de los cilindros de Arquitas ni cortar el cono en la triada de Menecmo ni alcanzar tal forma curva de l&iacute;neas como la descrita por el piadoso Eudoxo. Pod&eacute;is, en estas tabletas, f&aacute;cilmente encontrar una mir&iacute;ada de medias, empezando por una peque&ntilde;a base. Feliz sois, Tolomeo, ya que, como un padre igual a su hijo en su juvenil vigor, os hab&eacute;is dado todo lo que es amado por las musas y los Reyes y talvez en el futuro, oh Zeus, dios del cielo, tambi&eacute;n recib&aacute;is el cetro en vuestras manos. Que as&iacute; sea y que cualquiera que vea esta ofrenda diga &#8216;&Eacute;ste es el regalo de Erat&oacute;stenes de Cirene&#8217;. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<table cellspacing=\"2\" cellpadding=\"2\" border=\"0\" align=\"right\" width=\"360\">\n<tbody>\n<tr>\n<td bgcolor=\"#ffffee\" class=\"stats\"><img decoding=\"async\" width=\"360\" alt=\"\" src=\"http:\/\/www-groups.dcs.st-and.ac.uk\/~history\/Diagrams\/Doublecube2.gif\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&iquest;Cu&aacute;l era entonces la m&aacute;quina que invent&oacute; Erat&oacute;stenes para resolver el problema? Consiste de dos l&iacute;neas paralelas con tri&aacute;ngulos entre ellas como se muestra en el diagrama superior. Aqu&iacute; <em>AE<\/em> y <em>DH<\/em> son las dos longitudes para las cuales se requiere encontrar dos medias proporcionales. Ahora nos quedamos con el primer tri&aacute;ngulo <em>AMF<\/em> fijo pero permitimos que los tri&aacute;ngulos <em>MNG<\/em> y <em>NQH<\/em> se deslicen dentro del marco acotado por <em>AX<\/em> y <em>EY<\/em>. Rotar <em>AX<\/em> hasta que pase a trav&eacute;s de <em>D<\/em> pero mientras se hace esto, asegurarse de que los puntos <em>B<\/em> y <em>C<\/em> en los que esta l&iacute;nea que se mueve corta a <em>MF<\/em> y a <em>NG<\/em> siga tambi&eacute;n dentro de los lados <em>MG<\/em> y <em>NH<\/em> de los dos tri&aacute;ngulos que se mueven a la izquierda para permitir que esta configuraci&oacute;n siga siendo posible. Los tri&aacute;ngulos se deslizan hacia la izquierda hasta que se alcance la parte baja de los dos diagramas. En este diagrama final <em>BF<\/em> y <em>CG<\/em> son las dos medias proporcionales entre <em>AE<\/em> y .<\/p>\n<p>Erat&oacute;stenes comenta sobre la cita anterior que su m&aacute;quina es capaz de encontrar m&aacute;s de dos medias proporcionales. Si uno requiriera &#8216;una mir&iacute;ada de medias&#8217; proporcionales, entonces solamente se necesita poner ese n&uacute;mero de tri&aacute;ngulos movibles dentro de su m&aacute;quina y el mismo procedimiento encontrar&aacute; la &#8216;mir&iacute;ada&#8217; de medias proporcionales.<\/p>\n<p>Otras soluciones al problema fueron de Fil&oacute;n y Heron quienes dieron m&eacute;todos parecidos. Su soluci&oacute;n se produce de hecho por la intersecci&oacute;n de un c&iacute;rculo y una hip&eacute;rbola rectangular. Nicomedes, que era muy cr&iacute;tico con la soluci&oacute;n mec&aacute;nica de Erat&oacute;stenes, dio una construcci&oacute;n que usaba la curva concoide, la cual tambi&eacute;n us&oacute; para resolver el problema de trisecar un &aacute;ngulo. Detalles de la construcci&oacute;n son dados en [2]. Diocles tambi&eacute;n invent&oacute; una curva especial para resolver el problema de duplicar el cubo, la llamada curva cisoide.<\/p>\n<p>Aunque todos estos m&eacute;todos distintos fueron inventados para duplicar el cubo e importantes descubrimientos matem&aacute;ticos fueron realizados en los intentos, los antiguos griegos nunca habr&iacute;an de encontrar la soluci&oacute;n que realmente buscaban, es decir, una soluci&oacute;n que pudiera hacerse mediante una construcci&oacute;n con regla y comp&aacute;s. Nunca encontrar&iacute;an tal construcci&oacute;n ya que &eacute;sta no puede lograrse. Sin embargo, no hab&iacute;a forma de que los antiguos griegos pudieran demostrar este resultado porque requiere matem&aacute;tica que estaban muy lejos de las que ellos desarrollaron. Debemos decir, sin embargo, que aunque no pod&iacute;an probar que una construcci&oacute;n mediante regla y comp&aacute;s era imposible, los mejores matem&aacute;ticos de la antigua Grecia sab&iacute;an intuitivamente que era imposible ciertamente<\/p>\n<p>La demostraci&oacute;n de la imposibilidad tendr&iacute;a que esperar por las matem&aacute;ticas del siglo XIX. Las piezas finales del argumento fueron reunidas por Pierre Wantzel. En 1837, Wantzel public&oacute; en el <em>Journal<\/em> de Liouville demostraciones de:<\/p>\n<blockquote>\n<p><em>&#8230; los medios para establecer si un problema geom&eacute;trico puede o no ser resuelto mediante regla y comp&aacute;s. <\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Gauss hab&iacute;a afirmado que los problemas de duplicar el cubo y trisecar el &aacute;ngulo no pod&iacute;an ser resulatos con regla y comp&aacute;s pero no dio pruebas. En su art&iacute;culo de 1837 Wantzel fue el primero en demostrar estos resultados. Pruebas mejoradas fueron dadas m&aacute;s adelante por Charles Sturm pero no las public&oacute;.<\/p>\n<p><strong>Art&iacute;culo de:<\/strong> <em>J J O&#8217;Connor y E F Robertson<\/em><\/p>\n<p><strong>MacTutor History of Mathematics Archive<\/strong><\/p>\n<p><strong>Bibliograf&iacute;a<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li>M R Cohen and I E Drabkin (trs.), A source book in Greek science (Harvard, 1948).<\/li>\n<li>T L Heath, <em>A history of Greek mathematics<\/em> <strong>I<\/strong> (Oxford, 1931).<\/li>\n<li>W R Knorr, <em>The ancient tradition of geometric problems<\/em> (Boston, 1986).<\/li>\n<li>W R Knorr, <em>Textual studies in ancient and medieval geometry<\/em> (Boston, 1989).<\/li>\n<li>I Thomas, <em>Selections illustrating the history of Greek mathematics : Vol 1 (From Thales to Euclid)<\/em> (London, 1967).<\/li>\n<li>I Thomas, <em>Greek mathematical works<\/em> (London, 1939).<\/li>\n<li>J Delattre and R Bkouche, Why ruler and compass?, in <em>History of Mathematics : History of Problems<\/em> (Paris, 1997), 89-113.<\/li>\n<li>K Saito, Doubling the cube : a new interpretation of its significance for early Greek geometry, <em>Historia Math<\/em>. <strong>22<\/strong> (2) (1995), 119-137.<\/li>\n<\/ol>\n<h3><strong>Enlaces de inter&eacute;s<br \/>\n<\/strong><\/h3>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.astroseti.org\/\">Astroseti.org<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/ciencia.astroseti.org\/matematicas\/articulo.php?num=4152\">Historia de la duplicaci&oacute;n del cubo<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Continuando con la recopilaci&oacute;n de interesante art&iacute;culos publicados hace a&ntilde;os, os dejo esta historia que escribi&oacute; Covadonga Escand&oacute;n Mart&iacute;nez para Astroseti el 2006-11-15. Las matem&aacute;ticas griegas ten&iacute;an tres problemas cl&aacute;sicos que fueron extremadamente importantes para el desarrollo de la geometr&iacute;a. Estos problemas eran encontrar la cuadratura del c&iacute;rculo, duplicar el cubo y trisecar un &aacute;ngulo.&hellip; <a class=\"more-link\" href=\"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/?p=155\">Seguir leyendo <span class=\"screen-reader-text\">Historia de la duplicaci\u00f3n del cubo<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[36,223],"class_list":["post-155","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-historia","tag-astroseti","tag-mactutor","entry"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/155","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=155"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/155\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=155"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=155"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/pimedios.jesussoto.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=155"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}