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Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 18 Ago 2006, 18:44
por spink
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O matemático russo Gregori Perelman resolveu um famoso problema matemático proposto há um século por Henri Poincaré, o que poderia ser chamado de hiperanéis e hiperesferas existindo num espaço quadridimensional imaginário.

Ele está sendo indicado como o possível ganhador da maior honra do mundo da matemática: a Fields Medal, considerada o Nobel da Matemática. Ele também é visto como um potencial vencedor do prêmio de US$ 1 milhão (cerca de R$ 2,1 milhões) do Clay Mathematics Institute, em Massachusetts, nos Estados Unidos, por ter resolvido o que o centro considera um entre os sete mais importantes problemas matemáticos do milênio.

A instituição deve dar o prêmio ao matemático quando estiver convencida que sua resolução não tem falhas.

O problema é que Perelman é um recluso cujo paradeiro não é totalmente conhecido. Os jornalistas russos tentam encontrá-lo , mas sem resultado. Grigori Perelman não aparece no seu Instituto Steklov de Matemática, em São Petersburgo há seis meses e não responde às chamadas telefônicas.

“Ninguem sabe onde está,” diz o matemático británico Marcus du Satoy sobre seu colega. “ Me parece que não tem interesse nem em medalhas, nem em dinheiro “. Se Perelman não aparecer na cerimónia em Madrid no dia 22 de agosto será um acontecimento sem precedentes.

Perelman resolveu a chamada Conjectura Poincaré, formulada pelo grande matemático francês Henri Poincaré em 1904. Para os não-iniciados é difícil entender até mesmo a formulação do problema, mas popularmente é assim.

Embora você possa não adivinhar apenas lendo algumas pesquisas, a matemática resume-se a tornar as coisas mais simples. Ninguém levou isso mais a sério que os topólogos, uma rarefeita geração de pensadores que insistem que o mundo, por mais confuso e diverso que pareça, é na verdade feito de apenas duas formas básicas, o anel e a esfera.


Na verdade, é um pouco mais complicado que isso - os anéis podem ter mais de um orifício, por exemplo, e os topólogos não se limitam às três dimensões usuais. Ultimamente, eles têm se preocupado com alegações de que um matemático russo resolveu um famoso problema proposto há um século, envolvendo o que poderia ser chamado de hiperanéis e hiperesferas existindo num espaço quadridimensional imaginário.


Lutando com essas abstrações escorregadias, Grigori Perelman, do Instituto Steklov de Matemática, em São Petersburgo, encontrou uma prova da Conjectura de Poincaré, que procura explicar como alguns desses fugidios objetos superdimensionais se comportam. Ele descreveu sua abordagem no 2003, numa série de palestras no Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

A topologia é o estudo daquilo que permanece constante quando um objeto é curvado, esticado ou pressionado. Uma xícara de café com uma asa vazada, uma corneta ou uma mangueira de jardim podem ser transformadas num anel. De maneira semelhante, qualquer coisa que não seja vazada - um lápis, um tijolo, um pedaço de espaguete (mas não rigatone, que é um anel muito longo e fino) - pode ser transformada numa esfera.



As regras da topologia não permitem romper um objeto ou unir dois pontos não conectados. Isso seria trapaça e permitiria que qualquer coisa fosse transformada em qualquer coisa. Por mais que se tente, não é possível transformar uma esfera num anel ou um anel numa esfera. Topologicamente, eles são tão imiscíveis como óleo e água.


Tridimensional

Tendo catalogado todas as formas possíveis neste reino, os topólogos estão indo além. Uma esfera pode ser pensada como a versão tridimensional de um círculo. Assim, subindo um nível, o que seria o equivalente quadridimensional de uma esfera?

E a versão pentadimensional, e assim por diante? Procurando alguma ordem, o matemático francês Henri Poincaré propôs há quase um século que o mundo de quatro dimensões obedece a uma regra similar à que prevalece no nosso: coisas sem orifício são apenas respingos diferentes de alguma resposta quadridimensional canônica à esfera.


O nome técnico desse objeto impossível é 3-esfera. Assim como uma esfera comum é uma superfície bidimensional curvada para formar um objeto fechado no espaço tridimensional, uma 3-esfera é uma superfície tridimensional curvada sobre si mesma em quatro dimensões.
Perelman alega não só ter provado a conjectura, mas também ter enumerado todos os tipos de objetos que podem existir no mundo quadridimensional - 3-esfera e sabe-se lá o que mais, um atlas de um reino vizinho e invisível.

Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 18 Ago 2006, 18:58
por King In Crimson
[img]
O problema é que Perelman é um recluso cujo paradeiro não é totalmente conhecido.[/img]
Sinto cheiro de hoax.
Lembra aquele caso do pianista que foi encontrado com amnésia.

Enviado: 18 Ago 2006, 20:39
por o anátema
1 - que pianista?

[viajando]
2 - por acaso hoje em dia na matemática faz-se algo como uma coisa prevista intuitivamente por matemática dialética, tentando ser algoritmicamente resolvida por algum tipo de super-computador, que de alguma forma saiba formular várias hipóteses?
[/viajando]

Enviado: 18 Ago 2006, 20:50
por user f.k.a. Cabeção

Essa notícia é uma bela bosta.

A conjectura de Poincaré estabelece que uma n-esfera é a variedade mais simples no espaço de n+1 dimensões.

Isso tinha sido provado para todo n, exceto n=3, que se mostrou especialmente difícil. Esse russo teria mostrado isso.

Não se trata de "hoax", pois ele publicou seus resultados, que já estao sob investigação há muito tempo. O que ocorre é que como se trata de uma demonstração muito sofisticada, leva-se tempo para que seja plenamente compreendida e que se chegue a conclusão que é válida.


Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 18 Ago 2006, 20:53
por user f.k.a. Cabeção
impio escreveu:2 - por acaso hoje em dia na matemática faz-se algo como uma coisa prevista intuitivamente por matemática dialética, tentando ser algoritmicamente resolvida por algum tipo de super-computador, que de alguma forma saiba formular várias hipóteses?


Desconheço o que seria "matemática dialética", mas computadores não fazem hipóteses, até onde eu sei. Eles rodam algoritmos, que são instruções precisas para o que fazer com os dados inseridos.

Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 18 Ago 2006, 21:04
por o anátema
estava imaginando um "algorítmo genético" ou talvez algo mais refinado para chegar numa resposta de matemática algoritmica para algum problema.

matemática dialética é algo como deduzir que é possível traçar uma linha reta em alguma figura, como um triângulo, de uma forma em que divida em duas partes de área igual, sem no entanto dar as coordenadas exatas, só saber que é possível por lógica.

Para algo simples assim me parece bem razoável ser possível criar algum programa que encontrasse a resposta mesmo sem simplesmente ser o cálculo dado, e calculado como uma calculadora, mas estava imaginando se não seria possível algo parecido com essas questões doidas.

Enviado: 18 Ago 2006, 22:21
por user f.k.a. Cabeção

Essa não é a minha praia, mas o que eu entendo por "algoritmos genéticos", e é bem pouco, são modelos que geram, por exemplo, circuitos, através da mutação de outros circuitos de geração anteriores, buscando otimizar as funções para as quais aquele circuito pretende ser destinado. Sendo assim, aplicariam a seleção para aqueles que mais se aproximarem de um circuito ótimo em desempenho.

Não sei a quantas anda essa área da computação, a única coisa que li a esse respeito foi um artigo de uma Scientific American antiga. Mas não me parece razoável que algo similar possa ser feito em matemática, pois diferente de circuitos, teoremas matemáticos estão certos ou errados, e não há uma maneira objetiva de se explicar para um computador se ele está no caminho certo da solução ou não.

Aliás, o caminho que leva a uma demonstração matemática está bem mais relacionado a insights do que à exaustão, através de tentativa e erro, e até onde eu sei, ainda não ensinaram um computador a ter insights.

Quanto à demonstrações de existência, nunca ouvi falar do termo "matemática dialética" para se referir a estas. Muitas vezes, é difícil encontrar, por exemplo, a solução para uma equação diferencial parcial, mas podemos provar que esta existe, e em alguns casos criar métodos numéricos computacionais que aproximem essa solução com uma margem de erro controlável (às custas do tempo computacional).

Não sei se isso responde a sua pergunta.

Enviado: 19 Ago 2006, 00:04
por spink
user f.k.a. Cabeção escreveu:Essa notícia é uma bela bosta.


:emoticon12:

Enviado: 19 Ago 2006, 08:41
por Flavio Costa
user f.k.a. Cabeção escreveu:Aliás, o caminho que leva a uma demonstração matemática está bem mais relacionado a insights do que à exaustão, através de tentativa e erro, e até onde eu sei, ainda não ensinaram um computador a ter insights.

Alguns problemas, particularmente de lógica e matemática, foram solucionados com computadores. Entretanto, todos por tentativa e erro, já que ao contrário dos humanos é nisso que os computadores são bons.

Enviado: 19 Ago 2006, 11:37
por o pensador
Uma esfera de 4 dimensôes :emoticon5: ?Altura,comprimento, largura e...


Eu tenho uma teoria de leigo,que fundei no conceito de vibraçâo da teoria das supercordas para elaborar.

É mais ou menos assim;

A largura é a curvatura do comprimento enquanto a altura é a curvatura do comprimento e ou largura.Logo a quarta dimensâo deve ser a curvatura da própria altura, comprimento e largura.
putz,isto dá um nó na cabeça..

Logo o Espaço Tempo quadridimensional deve ser totalmente encurvado e vibratório,com a altura vibrando continuamente de uma escala para outra escala e o mesmo ocorrendo com a largura e o comprimento.

Uma esfera quadridimensional,portanto,deve ser igualmente vibratória,com suas três dimensôes básicas alternando assim as escalas de grandeza e posiçâo,numa taxa acelerada e contínua.

Este padrâo vibratório seria o resultado do encurvamento das três dimensôes e portanto seria a quarta dimensâo espacial.

:emoticon19:

Enviado: 19 Ago 2006, 14:49
por Res Cogitans
o pensador escreveu:Uma esfera de 4 dimensôes :emoticon5: ?Altura,comprimento, largura e...


Eu tenho uma teoria de leigo,que fundei no conceito de vibraçâo da teoria das supercordas para elaborar.

É mais ou menos assim;

A largura é a curvatura do comprimento enquanto a altura é a curvatura do comprimento e ou largura.Logo a quarta dimensâo deve ser a curvatura da própria altura, comprimento e largura.
putz,isto dá um nó na cabeça..

Logo o Espaço Tempo quadridimensional deve ser totalmente encurvado e vibratório,com a altura vibrando continuamente de uma escala para outra escala e o mesmo ocorrendo com a largura e o comprimento.

Uma esfera quadridimensional,portanto,deve ser igualmente vibratória,com suas três dimensôes básicas alternando assim as escalas de grandeza e posiçâo,numa taxa acelerada e contínua.

Este padrâo vibratório seria o resultado do encurvamento das três dimensôes e portanto seria a quarta dimensâo espacial.

:emoticon19:


Se mata.

Enviado: 19 Ago 2006, 16:03
por o anátema
o pensador escreveu:Uma esfera de 4 dimensôes :emoticon5: ?Altura,comprimento, largura e...


Eu tenho uma teoria de leigo,que fundei no conceito de vibraçâo da teoria das supercordas para elaborar.

É mais ou menos assim;

A largura é a curvatura do comprimento enquanto a altura é a curvatura do comprimento e ou largura.Logo a quarta dimensâo deve ser a curvatura da própria altura, comprimento e largura.
putz,isto dá um nó na cabeça..

Logo o Espaço Tempo quadridimensional deve ser totalmente encurvado e vibratório,com a altura vibrando continuamente de uma escala para outra escala e o mesmo ocorrendo com a largura e o comprimento.

Uma esfera quadridimensional,portanto,deve ser igualmente vibratória,com suas três dimensôes básicas alternando assim as escalas de grandeza e posiçâo,numa taxa acelerada e contínua.

Este padrâo vibratório seria o resultado do encurvamento das três dimensôes e portanto seria a quarta dimensâo espacial.

:emoticon19:


eis a quarta dimensão segundo o pensador:

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Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 19 Ago 2006, 16:47
por Snake

Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 20 Ago 2006, 00:37
por Hrrr
eu imagino uma quarta dimensao como algo como varios espaços tridimensionais superpostos..
uma hiper-esfera seria algo como uma esfera com tamanhos variados em muitos desses espaços paralelos
algo como a Outra Dimensao de Saga, mundo paralelo ao mundo real

Re: Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 20 Ago 2006, 01:35
por user f.k.a. Cabeção
Hrrr escreveu:eu imagino uma quarta dimensao como algo como varios espaços tridimensionais superpostos..
uma hiper-esfera seria algo como uma esfera com tamanhos variados em muitos desses espaços paralelos
algo como a Outra Dimensao de Saga, mundo paralelo ao mundo real


Até você meter o Cavaleiro dos Zodíacos no meio, você estava certo.

Agora esses esforços de vizualizar esses objetos são apenas uma ginástica mental que leigos fazem para se divertir (ou se chatear). Você não precisa necessariamente "enxergar" o que está ocorrendo para poder trabalhar com as propriedades, já que estas tem definições precisas, e muitas vezes até simples.

E existem casos até bem mais gerais do que espaços de N dimensões, em que qualquer esforço de vizualição é completamente inútil.

Re: Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 20 Ago 2006, 19:03
por o anátema
Hrrr escreveu:eu imagino uma quarta dimensao como algo como varios espaços tridimensionais superpostos..
uma hiper-esfera seria algo como uma esfera com tamanhos variados em muitos desses espaços paralelos
algo como a Outra Dimensao de Saga, mundo paralelo ao mundo real


Um hipercubo é um como um cubo tridimensional, em que todas suas faces ortogonais têm a mesma área, mas tem uma dimensão ortogonal à todas essas ao mesmo tempo a mais, ou algo assim, como uotras faces ortogonais umas as outras quantas forem necessárias para se chamar isso de "cubo".

Existem programas que ajudam a visualizar essas figuras, e algumas pessoas dizem que é possível até conseguir tê-las como algo mais intuitivo após a visuailzação e manipulação virtual delas.

Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 20 Ago 2006, 19:10
por o anátema
uma pergunta aos entendidos:

essa quadridimensionalidade matemática é exatamente a mesma a do espaço-tempo? Me parece que não, pois como, fazendo a analogia de um espaço-tempo quadridimensional para um tri; a dimensão relativa ao tempo, parece ser só uma linha, não ter nenhuma área, apenas comprimento. Ou no mínimo ser mais ou menos como um cilindro, mais comprido para dois lados, analogamente à passado e futuro, do que largo; a largura sendo análoga a sei lá o quê no tempo... (o cerne do que não entendo, ou o que imagino que seja, se é que entendo o suficiente para saber do que eu não entendo e saber qual é o cerne)

Obviamente que um cubo que nós vemos não é na verdade um hipercubo, pois não existe durante um tempo com a mesma área que as suas faces 3ds (seja lá o que isso possa ser, e se é que isso que significaria um cubo 3d ser um hipercubo 4d), mas não era isso que eu estava imaginando...

Por outro lado.... essa área do tempo, aparentemente inexistente, se na verdade existente, teria algo a ver com aquelas coisas doidas de pessoas hipoteticamente viajando em velocidades absurdas verem eventos ocorrerem em seqüência diferente de observadores se movendo em outra velocidade? :emoticon5:

Re: Re.: Matemático russo resolveu o problema Poincaré

Enviado: 20 Ago 2006, 21:04
por user f.k.a. Cabeção
ímpio escreveu:uma pergunta aos entendidos:

essa quadridimensionalidade matemática é exatamente a mesma a do espaço-tempo? Me parece que não, pois como, fazendo a analogia de um espaço-tempo quadridimensional para um tri; a dimensão relativa ao tempo, parece ser só uma linha, não ter nenhuma área, apenas comprimento. Ou no mínimo ser mais ou menos como um cilindro, mais comprido para dois lados, analogamente à passado e futuro, do que largo; a largura sendo análoga a sei lá o quê no tempo... (o cerne do que não entendo, ou o que imagino que seja, se é que entendo o suficiente para saber do que eu não entendo e saber qual é o cerne)

Obviamente que um cubo que nós vemos não é na verdade um hipercubo, pois não existe durante um tempo com a mesma área que as suas faces 3ds (seja lá o que isso possa ser, e se é que isso que significaria um cubo 3d ser um hipercubo 4d), mas não era isso que eu estava imaginando...

Por outro lado.... essa área do tempo, aparentemente inexistente, se na verdade existente, teria algo a ver com aquelas coisas doidas de pessoas hipoteticamente viajando em velocidades absurdas verem eventos ocorrerem em seqüência diferente de observadores se movendo em outra velocidade? :emoticon5:



Para entender o conceito de dimensão, primeiro são necessários conceitos primários como espaço vetorial e base de um espaço vetorial.

Espaço vetorial é, de uma maneira simples, um conjunto de vetores que é fechado para as operações de soma e produto por um escalar. Isto quer dizer que se dois vetores X e Y pertencem ao mesmo EV, sua combinação linear a*X+b*Y também, onde a e b podem ser números reais, complexos ou qualquer outro corpo.

Base de um EV é um conjunto de vetores que, através de suas combinações lineares, gera o EV, ou seja, todo vetor do EV é uma combinação linear desses vetores da base. A base também deve possuir um número mínimo de vetores, e duas bases de um espaço vetorial tem sempre a mesma cardinalidade (número de elementos). Isso é um teorema, cuja demonstração é simples, porém técnica, e eu estou omitindo.

A dimensão de um EV é exatamente a cardinalidade desse conjunto.

Quando temos uma base de um espaço vetorial de dimensão finita, podemos fazer uma correspondência entre esse espaço vetorial e o R^n (ou C^n), onde n é o número de dimensões, simplesmente fazendo uma bijeção entre os seus elementos e sua decomposição numa combinação linear dos elementos da base, numa ordem determinada, de modo que os coeficientes possam ser transformados numa n-upla (uma dupla, tripla, quadrupla... ordenada de números reais ou complexos) do R^n (ou C^n).

No espaço tempo tradicional, newtoniano ou einsteniano, precisamos de 4 coordenadas reais para localizar um evento, suas 3 coordenadas espaciais mais o tempo, logo, esse espaço pode ser representado como um espaço quadridimensional.

Conceitos como área ou volume são noções de medida que não são necessariamente dependentes do número de dimensões.

E existem outras concepções, ainda mais gerais, que permitem espaços com dimensões fracionárias e reais e dimensões infinitas.