Na Lógica
tradicional, um axioma ou postulado é uma sentença
ou proposição que não é provada ou demonstrada e é considerada
como óbvia ou como um consenso inicial necessário para a construção ou
aceitação de uma teoria.
Por essa razão, é aceito como verdade e serve como ponto inicial para dedução
e inferências
de outras verdades (dependentes de teoria).
Na Matemática, um axioma é uma hipótese
inicial do qual outros enunciados são logicamente derivados. Pode ser uma
sentença, uma proposição, um enunciado ou uma regra que permite a construção de
um sistema formal. Diferentemente de teoremas,
axiomas não podem ser derivados por princípios de dedução e nem são
demonstráveis por derivações formais, simplesmente porque eles são hipóteses
iniciais. Isto é, não há mais nada a partir do que eles seguem logicamente (em
caso contrário eles seriam chamados teoremas). Em muitos contextos,
"axioma", "postulado" e "hipótese" são usados como
sinônimos.
Axiomas e Postulados de Euclides
A geometria
euclidiana, por vezes também chamada parabólica.
Sabe-se muito pouco sobre Euclides.
Sabe-se que nasceu depois dos discípulos diretos de Platão, mas antes de Eratóstenes
e Arquimedes
e que viveu em Alexandria
quando Ptolomeu governava o Egito, ou seja, entre 306 e 283 antes de Cristo.
A obra de Euclides começa com
definições de termos geométricos (embora nem todas sejam atualmente
consideradas satisfatórias), definições essas que não eram mais do que
descrições que se pretendiam compreensíveis, para que se percebesse do que é
que se estava a falar.
Depois das definições, Euclides
aponta 5 postulados ou suposições fundamentais sobre objetos geométricos. Esses
postulados são:
1. É possível traçar uma e uma só linha reta de qualquer
ponto a qualquer outro ponto.
2. É possível prolongar continuamente um segmento, a partir de qualquer das
suas extremidades numa linha reta [tanto quanto se queira].
3. É possível traçar uma circunferência com qualquer centro e raio.
4. Todos os ângulos retos são iguais.
5. Se uma linha reta cai sobre
outras duas de modo que os dois ângulos internos de um mesmo lado sejam no seu
conjunto [isto é, na sua soma] menores que dois ângulos retos, então as duas
linhas retas, se prolongadas indefinidamente, encontram-se num ponto do mesmo
lado em que os dois ângulos são inferiores a dois retos.
Euclides apresenta em seguida 5
noções comuns (aquilo a que hoje chamamos axiomas) consideradas evidentes,
verdadeiras (não apenas na geometria), e necessárias para as demonstrações:
1. Coisas iguais à mesma coisa são iguais entre si.
2. Se a quantidades iguais se adicionam quantidades iguais, obtêm-se
quantidades iguais.
3. Se a quantidades iguais se subtraem quantidades iguais, obtêm-se quantidades
iguais.
4. Coisas que coincidem são iguais.
5. O todo é maior que a parte.
Uma das razões pelas quais esta obra
é tão grandiosa é o fato de tanto ter sido deduzido de tão pouco. Na verdade, demonstrar
465 proposições, partindo de apenas 5 postulados, 5 noções comuns e algumas
definições é um grande feito. Contudo, muitos matemáticos posteriores
acreditaram que o mesmo podia ser obtido com apenas os primeiros 4 postulados
e, que o quinto postulado não era mais do que uma proposição demonstrável a
partir dos primeiros 4 postulados. Ou seja, para estes matemáticos não fazia
sentido verificarem-se os 4 primeiros postulados e não se verificar o quinto,
pois este seria consequência lógica dos outros 4. Daí a idéia de tentar
demonstrar o quinto postulado. Aliás, o próprio Euclides também terá visto algo
de especial no quinto postulado, razão pela qual não o utiliza na demonstração
das primeiras 28 proposições (e só a partir da 32ª todas o utilizam). É quase
como se Euclides evitasse a sua utilização tanto quanto possível.
Muitas foram as tentativas de
demonstrar o quinto postulado ao longo da história, mas ninguém o conseguiu
fazer corretamente, até porque, como mais tarde se viria a provar, essa
demonstração é impossível! Dos matemáticos que se embrenharam nesta tarefa
impossível, foram vários os que chegaram a acreditar (erradamente) que o tinham
conseguido. Em muitos desses casos, o erro estava na utilização (ainda que
implícita) de outro postulado equivalente ao quinto postulado dos Elementos de
Euclides, como viria a ser descoberto pelos próprios ou por algum matemático
posterior.
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