3,14159… el número PI y su importancia en la ingeniería y nuestra historia

El número PI (π) ha sido una parte de la cultura humana y la imaginación. Se ha estudiado durante más de veinticinco siglos (2500 años). Es de los pocos temas de la antigüedad matemática que sigue siendo de gran interés para la investigación matemática moderna. Su enorme popularidad se deriva de su frecuente uso en matemática, física e ingeniería. Si consideramos la ingeniería como uno de los motores del mundo (buscar soluciones a problemas), podemos entender que el número PI es fundamental para nuestro desarrollo como sociedad.

π (pi) es la relación entre el perímetro de una circunferencia y la longitud de su diámetro.

No es un número exacto, parteneciendo al conjunto de números irracionales. Es decir, esos números que tienen infinitos números decimales. La primera referencia que se conoce es aproximadamente del año 1650 adC en el Papiro de Ahmes. Se trata de un documento escrito en un papiro de unos seis metros de longitud y 33 cm de anchura que contenía problemas matemáticos básicos, fracciones, cálculo de áreas, volúmenes, progresiones, repartos proporcionales, reglas de tres, ecuaciones lineales y trigonometría básica. Las matemáticas nos acompañan desde hace muchos años 🙂

Posteriormente, Arquímedes, hace una aproximación más precisa allá por el año 250 adC. Calculó que el valor estaba comprendido entre 3 10/71 y 3 1/7 (3,1408 y 3,1452). Muchos años después (1737), el famoso matemático Euler adoptó el conocido símbolo π en e instantáneamente se convirtió en una notación estándar hasta hoy en día.

En la era de los ordenadores, siguió ganando en popularidad porque se empleó para comprobar la eficiencia de los primeros computadores. En 1949, el ordenador ENIAC (el primer ordenador de propósito general) calculó 2037 decimales en 70 horas. En 1966 un IBM 7030 llego a 250.000 cifras decimales en 8 h y 23 minutos. En el año 2004 un superordenador Hitachi estuvo trabajando 500 horas para calcular 1,3511 billones de lugares decimales. Esta historia narra también la evolución que han sufrido los ordenadores en los últimos años 🙂

¿Y para qué nos sirve el número PI? Pues básicamente para conocer la longitud de una circunferencia (el perímetro) o conocer su superficie (el área). Siguiendo la notación algebraica que empleamos en matemáticas:

Perímetro = 2 π r

Área = π r2

Como es un número que está presente en esferas, conos, cilindros, elipses, así como en la naturaleza, ha permitido construir, edificar, diseñar, etc. a lo largo de la historia. De ahí su importancia. La altura de la pirámide de Keops (una de las tres principales de Egipto) dividida por su base da como resultado este número irracional. Al estar presente en la naturaleza, los ingenieros a lo largo de la historia consideraron esta relación como una meta a alcanzar para que las edificaciones fueran sostenibles, resistentes y duraderas. Los Egipcios bien lo aprovecharon. Y así muchos otros casos de la historia 🙂

Keops, Kefrén y Micerino, en El Cairo, Egipto (Fuente: https://ukajerez.files.wordpress.com/2015/09/b468f-keops-kefren2by2bmicerino.jpg?w=450&h=281)

Keops, Kefrén y Micerino, en El Cairo, Egipto (Fuente: https://ukajerez.files.wordpress.com/2015/09/b468f-keops-kefren2by2bmicerino.jpg)

El número PI en la pirámide de KEOPS (Fuente: https://ukajerez.files.wordpress.com/2015/09/6130f-piporlaraizdefi1.jpg?w=353&h=231)

El número PI en la pirámide de KEOPS (Fuente: https://ukajerez.files.wordpress.com/2015/09/6130f-piporlaraizdefi1.jpg)

El día internacional del numero PI se celebra el 14 de marzo. Esto se debe a que en la notación inglesa, la anglosajona, los meses van por delante de los días, por lo que el 14 de Marzo se transcribiría como 3/14. En Academia Ukajerez, celebraremos ese día para acordarnos de lo útil que es saber emplear el número PI para nuestros cálculos, y en consecuencia, para las aplicaciones de la ingeniería y el desarrollo de nuestra sociedad que hemos hablado 🙂

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Las matemáticas: mucha historia y el lenguaje del futuro

Las matemáticas, las ciencias exactas por antonomasia, siempre han jugado un papel fundamental. Esta ciencia, que estudia las relaciones y propiedades entre números y figuras geométricas, está de moda en los últimos años gracias a su contribución al desarrollo de la informática. No obstante, en el pasado también contribuyó (y sigue haciéndolo) mucho al desarrollo de otras áreas de conocimiento como la medicina, la arquitectura, la ingeniería, etc. Por lo tanto, no resulta posible concebir a la civilización humana sin considerar a esta ciencia en el contexto cotidiano.

Resultan claves en el desarrollo intelectual de los niños, dado que les ayuda a ser lógicos, a razonar ordenadamente y a tener una mente preparada para el pensamiento, la crítica y la abstracción. Configuran actitudes y valores en los alumnos garantizando una solidez en sus fundamentos, seguridad en los procedimientos y confianza en los resultados obtenidos. Todo esto crea en los niños una disposición consciente y favorable para emprender acciones que conducen a la solución de los problemas a los que se enfrentan cada día. Son, en consecuencia, un instrumento de desarrollo personal muy importante.

Las ramas de la matemática incluyen la tradicional aritmética (dedicada al estudio de los números y de sus propiedades), el cálculo algebraico, la teoría de conjuntos (aplicada en forma dinámica a la informática), la geometría, la trigonometría y el análisis matemático.

El desarrollo científico y tecnológico de las últimas décadas ha dado mayor relevancia a las matemáticas porque son el instrumento que se usa para poder avanzar en cualquier área del conocimiento. Eroski, Mercadona o Zara contratan matemáticos para diseñar sus rutas de reparto y decidir dónde ubican sus almacenes. Las empresas comerciales los fichan para identificar los patrones de compra de los clientes y orientar sus campañas de marketing. Los bancos y empresas aseguradoras les confían sus modelos de predicción de riesgos. Las búsquedas de Google son posibles gracias a los algoritmos. Los programas de encriptación y seguridad funcionan con números primos. Las tecnologías médicas de control de temperatura de la incubadora de un bebé o de control para el sistema cardiovascular se basan en ecuaciones. Las rutas aéreas se organizan siguiendo la teoría de grafos. La protección de los ecosistemas se diseña a partir de la teoría de matrices. Todo ello, posible gracias a las matemáticas, en definitiva.

No es de extrañar que los matemáticos figuren como los profesionales con menos paro. En la era de las grandes cifras –genes, moléculas, tráfico, clientes, cotizaciones, etc.–, el matemático ve tendencias, identifica cuáles son las variables más importantes, los patrones que condicionan, construye marcadores, predictores y desarrolla programas que permitan diagnosticar y resolver problemas u optimizar soluciones.

Por todo ello, desde Academia Ukajerez, te animamos a que sigas mejorando tus habilidades en matemáticas. Tendrás un gran futuro. Te esperamos en nuestra academia si quieres aprender y disfrutar con este fantástico mundo de las matemáticas 🙂

 

Abrimos el curso académico renovados

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