Demostración “elemental” de que el número e es irracional

A estas alturas el hecho de que que el número e sea irracional (es decir, que no se puede expresar como cociente de dos números enteros) es bien conocido por muchos de los que hemos tenido algún contacto con las matemáticas. Pero, ¿sabemos demostrarlo?

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Cómo suenan algunas de las constantes matemáticas más conocidas

Quien más quien menos ha oído hablar de Pi, del número e, del número áureo \phi e incluso es posible que de la transgresora Tau. Conocemos un buen puñado de sus decimales (pero no todos, ya que son todos números irracionales) y las hemos visto aparecer en un sinfín de fórmulas e identidades. Pero, ¿sabemos cómo suenan?

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Hoy es el día de Tau

Pues sí amigos, hoy día 28 de junio, 6-28 en notación estadounidense, es el día de Tau. ¿Que qué es Tau? Pues muy sencillo: Tau es 2*Pi (por eso lo de 6-28):

\tau = 2 \pi

La cuestión es que hace un tiempo apareció una especie de movimiento en internet cuya idea es que en muchas ocasiones es más natural usar Tau que usar Pi, siendo Michael Hartl su, por llamarlo de alguna forma, cabeza visible.

El movimiento tiene hasta página web, http://tauday.com/, donde podemos ver el Tau Manifesto (también podemos descargarlo en pdf), en el que Michael Hartl nos da unos cuantos ejemplos con los que intenta defender el uo de Tau frente al uso de Pi.

En la web del Tau Day encontramos varios vídeos sobre el tema, uno de los cuales es de nuestra ya casi amiga Vi Hart. Podéis verlo a continuación:

Y para terminar, una curiosidad. ¿Sabéis cómo llama Michael Hartl al día de Pi? El Half Tau Day, es decir, el día de la mitad de Tau.


El caso es que pueden tener cierta razón cuando dicen que quizás sería más adecuado usar Tau en vez de Pi, pero yo no acabo de tenerlo claro. Llamadme clásico, pero me sigo quedando con mi \pi, mi 2 \pi, mi \pi/2…y mi identidad de Euler

e^{i \pi}+1=0

que con Tau quedaría e^{i \tau}=1, o mi problema de Basilea

\displaystyle{\sum_{n=1}^{\infty} \cfrac{1}{n^2} = \cfrac{\pi ^2}{6}}

que con Ta quedaría así:

\displaystyle{\sum_{n=1}^{\infty} \cfrac{1}{n^2} = \cfrac{\tau ^2}{24}}

Mucho más bonito con Pi, ¿verdad? ¿Qué pensáis?


Por cierto, nuestro Tito Eliatron ya habló el año pasado sobre el día de Tau.

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El fractal de Fibonacci, una auténtica belleza de construcción
Ene14

El fractal de Fibonacci, una auténtica belleza de construcción

Hay entes matemáticos que, por alguna misteriosa razón, necesitan tener protagonismo, necesitan sentirse importantes. Para conseguirlo intentan por todos los medios aparecer en cualquier situación, en cualquier lugar. O al menos eso parece.

Uno de ellos, como ya sabemos, es el número \pi, al que podemos encontrar en los lugares más insospechados (como en la probabilidad de escoger dos números primos relativos). El número e no le va a la zaga, también aparece en lugares donde no se le espera (el matching problem es un buen ejemplo). Y, sin lugar a dudas, el número áureo, \phi, y, en general, la sucesión de Fibonacci poseen la misma característica. La podemos encontrar junto al triángulo de Pascal, en animales y tarjetas o en otras situaciones relacionadas con la naturaleza. Pero, ¿en un fractal? Pues sí amigos, la sucesión cuyo estudio comenzó Leonardo de Pisa, Fibonacci, es otro de esos conceptos matemáticos que nunca dejarán de sorprendernos.

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Una inesperada aparición del número áureo
Dic01

Una inesperada aparición del número áureo

Hay números, digamos, extraños que de una forma u otra se empeñan en aparecer en los lugares más inesperados. Uno de ellos, sin lugar a dudas es \pi (Pi), cuyas apariciones son cuanto menos sorprendentes. El número e y \phi, el número áureo, son otras dos constantes interesantes en este sentido. Hoy vamos a ver una aparición de esta última, que no por conocida deja de ser inesperada.

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The Golden Ratio Project: ¿Está la belleza en el ojo del que mira o se puede medir?
Ago10

The Golden Ratio Project: ¿Está la belleza en el ojo del que mira o se puede medir?

The Golden Ratio Project es un experimento que están llevando a cabo Antonio y Alfredo con el objetivo de comprobar si de verdad el número \phi tiene bien ganado el apelativo de divina proporción, o si, por el contrario, existen diferencias significativas en la concepción de belleza en relación con las proporciones.

Hace unos días se pusieron en contacto conmigo para explicarme de qué iba su proyecto. Reproduzco aquí las partes del mail que me enviaron en las que se habla del proyecto para que quede todo más claro (las negritas son mías):

Nos ponemos en contacto con ustedes para proponerles un experimento que acabamos de lanzar en Internet. La intención es comprobar si la reputación del número áureo es merecida. Como ustedes saben, dicha proporción áurea se definió en la Grecia Clásica y no fue hasta la época romántica cuando se rescató para ser encumbrada como ideal de belleza. En este proceso realmente nunca se ha tenido en cuenta la opinión de la gente, y eso precisamente es lo que pretendemos hacer, mediante un sencillo juego visual en el que se pide elegir entre dos rectángulos.

Un algoritmo genético toma esas decisiones como input para extraer la proporción más bella ¿Será la proporción áurea, o será otra? ¿será la misma en África que en Australia? Pretendemos responder a estas y otras preguntas.

Es necesario un número significativo y sostenido de visitas para tener una base estadística representativa. Carecemos de afán de lucro: nos mueven las ganas de experimentar y conocer. Por todo esto agradeceríamos mucho que accedieran a nuestra web y valoraran si creen interesante hacer referencia a ella en su blog, del que somos seguidores. Nosotros se lo agradeceríamos enormemente puesto que es lo que necesitamos para empezar a ganar relevancia en los buscadores de Internet. Pueden encontrar nuestro experimento en www.goldenratioproject.org.

Todavía no disponen de resultados que puedan dar algo de luz al asunto, que nos puedan contar algo sobre los gustos de la gente a la hora de elegir un rectángulo. Conforme vayan teniendo resultados interesantes de publicar los irán sacando.

Por si alguien quiere tener una idea sobre cómo es el algoritmo que usan os dejo aquí también un texto que me han enviado sobre ello:

Aunque nos enteramos una vez arrancado el proyecto, la idea de comprobar empíricamente si la proporción áurea es la más bella para el ser humano no es nueva. En el siglo XIX, Gustav Theodor Fechner, un psicólogo alemán, realizó ya un experimento parecido. En él enseñaba a diversos individuos una colección cerrada de rectángulos y les pedía elegir los que más les gustaban. Entre ellos se encontraban rectángulos con proporciones áureas o cuasi-áureas y parece ser que efectivamente éstos fueron los más exitosos.

Nuestro experimento comienza con una colección de rectángulos elegida al azar. El tamaño de dicha colección está definido en base al objetivo de visitas mensuales que nos hemos fijado a priori. Si este número fuera significativamente mayor o menor, hemos parametrizado el algoritmo para revisar el tamaño al alza o a la baja, según correspondiera. Cuando logremos un volumen de visitas estable y significativo fijaremos este parámetro definitivamente. La selección de padres para la siguiente generación la haremos en base al porcentaje de juegos ganados por cada rectángulo de la colección. El cruce es una combinación lineal convexa de los padres con un peso al azar y hemos fijado un umbral de mutación en el rango medio/alto de un algoritmo genético convencional. Esto lo hacemos porque queremos explorar siempre un rango amplio de proporciones. En nuestro caso la función a optimizar no existe pues se trata de una función de “belleza universal” que no tiene representación matemática. De hecho, si existiera, nuestro experimento no tendría sentido. De una generación a otra preservamos siempre la proporción mejor valorada. En la terminología de los algoritmos genéticos, hemos implementado un elitismo igual a uno.

En la versión actual del algoritmo no vamos a segmentar los resultados por zonas geográficas pero cuando el volumen de alguna sea significativo, iremos abriéndolos por ellas. Tenemos mucha curiosidad por saber si los africanos tienen el mismo ideal de belleza que los asiáticos, por poner un ejemplo.

Nuestro proyecto nunca acaba: la idea es ir publicando regularmente la evolución del óptimo y que todos podamos comprobar si éste converge o no a la proporción áurea. Por supuesto, puede que algoritmo no converja (según los criterios de parada que hemos definido) o que lo haga a alguna proporción significativamente distinta a la áurea. Creemos que estos resultados son también muy interesantes.

Y ya para finalizar, agradecemos enormemente cualquier comentario, crítica o sugerencia. Para ello hemos habilitado el apartado correspondiente en la web.

Espero que os haya parecido interesante la idea y corráis a su web a realizar el test.

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