Cos è l infinito? Verso l'infinito... e oltre

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2 Cos è l infinito? Infinito: che è assolutamente privo di determinazioni spaziali o temporali. l infinito è molto difficile da immaginare nel suo complesso: possiamo avere un accenno ammirando un cielo stellato e limpido o solo un piccolo richiamo osservando la distesa del mare fino all orizzonte. Quindi l infinito è tutto ciò che non ha limite in estensione, quantità, durata. La parola stessa lo ammette, così come avviene per molte lingue: in-finito, a - peiron dove il prefisso ha lo scopo di negare il significato della radice della parola che indica limite.

3 La nascita del simbolo Il simbolo matematico di infinito venne utilizzato per la prima volta in epoca moderna da John Wallis nel Probabilmente egli lo scelse come trasformazione con legatura della lettera M, che nel sistema di numerazione romano indicava un numero "grandissimo" ed equivalente a 1000: M m

4 L infinito nella filosofia Anassimandro: concepiva l apeiron non come una miscela di elementi, ma piuttosto un'unica materia nella quale i vari elementi non sono ancora distinti. Tale materia dà origine a ogni cosa, e perciò non può possedere le caratteristiche di nessuna cosa specifica. Secondo Anassimandro, quindi, l apeiron è una materia indeterminata, oltre che infinita. Pitagorici: secondo i Pitagorici il concetto di infinito assumeva un valore negativo poiché ritenevano che solo ciò che è finito è perfetto in quanto compiuto, diversamente l infinito era imperfetto poiché non ha mai fine e non sarà mai terminato. Anassimandro

5 I paradossi di Zenone: Attorno al 500 a.c. Zenone di Elea fu artefice di uno dei paradossi più famosi sull infinito: quello di Achille e la Tartaruga. Supponiamo che Achille sia due volte più veloce della tartaruga e che entrambi gareggino su un percorso di un metro. Supponiamo inoltre che Achille dia mezzo metro di vantaggio alla tartaruga. Quando Achille avrà percorso mezzo metro, la tartaruga si troverà un quarto di metro più avanti; quando Achille avrà percorso un quarto di metro, la tartaruga un ottavo a così via all infinito: Achille non raggiungerà mai paradossalmente la tartaruga. Da questo paradosso sono stati dedotti diversi concetti importanti: innanzi tutto, che la somma di infinite quantità può risultare finita.

6 Galileo e l infinito Nel Seicento, il fiorentino Galileo Galilei ( ) considerato il fondatore della scienza moderna, fu uno dei primi scienziati a mettere in discussione il concetto d infinito elaborato dalla filosofia greca. Ammettendo l esistenza dell infinito attuale, Galilei andò, però, incontro a diversi paradossi che non riuscì a risolvere come il paradosso dei quadrati o quello della ruota.

7 Paradosso dei quadrati La situazione paradossale rappresentata da Galilei è la seguente: i quadrati sono solo una parte dei numeri; è possibile stabilire una corrispondenza tra l'insieme N dei numeri e quello Q dei suoi quadrati, in modo che ad ogni numero corrisponda un solo quadrato e viceversa, e quindi, i quadrati, parte dei numeri interi, sono "tanti quanti" sono tutti i numeri! Cioè se i numeri naturali sono infiniti anche i quadrati sono infiniti! Questo si visualizza molto bene secondo lo schema:

8 Cavalieri e l infinito Un altro importante passo è compiuto da Bonaventura Cavalieri ( ) che introdusse il famoso metodo degli indivisibili, basato sulla concezione delle linee come insiemi infiniti di punti e, analogamente, delle regioni piane come insieme di linee e dei solidi come insieme di superfici.

9 I paradossi sull infinito: Hilbert Il Paradosso del Grand Hotel è un celebre paradosso inventato dal matematico David Hilbert per mostrare alcune caratteristiche del concetto di infinito, e le differenze fra operazioni con insiemi finiti ed infiniti. Hilbert immagina un hotel con infinite stanze, tutte occupate, ed afferma che qualsiasi sia il numero di altri ospiti che sopraggiungano, sarà sempre possibile ospitarli tutti, anche se il loro numero è infinito. Nel caso semplice, arriva un singolo nuovo ospite. Il furbo albergatore sposterà tutti i clienti nella camera successiva (l'ospite della 1 alla 2, quello della 2 alla 3, etc.); in questo modo, benché l'albergo fosse pieno è comunque, essendo infinito, possibile sistemare il nuovo ospite.

10 I frattali Verso la fine del XXI sec., quando ci si era convinti che i concetti di continuità e di infinito fossero stati finalmente chiariti, nuovi dubbi nacquero da numerose scoperte in ambito geometrico: i frattali. I frattali sono figure geometriche caratterizzate dal ripetersi sino all'infinito di uno stesso motivo su scala sempre più ridotta. Ma la cosa più sorprendente dei frattali è il fatto che essi siano largamente presenti in natura, quasi si trattasse di una sorta di linguaggio naturale. Prendiamo ad esempio la spirale. Questa figura geometrica è un frattale molto semplice e si può dire che le spirali siano alla base del mondo vivente. Il nucleo cellulare è costituito da una lunga catena a spirale, il DNA, riportante l intero codice genetico.

11 I frattali alcuni esempi

12 Infinito nell arte Il celebre pittore olandese Van Gogh esclamò di rappresentare l infinito nell atto di dipingere sulla sua tela le immense pianure della Francia settentrionale. Egli e molti altri, tra pittori, scrittori, filosofi, matematici ed esploratori, aspirarono sempre a raggiungere l infinito, ad assaporarne un poco della sua immensità.

13 Infinito nella letteratura Il poeta e filosofo italiano Giacomo Leopardi dedicò una sua poesia, forse la sua più bella, all infinito. Si tratta di un componimento che prende spunto dalla natura. Per Leopardi, l infinito non è nulla di trascendentale ed è paragonabile alla quiete, al silenzio e la morte è vista come il passaggio verso l infinito. Questo componimento inizia con una semplice osservazione della natura del colle vicino a casa sua e attraverso diversi effetti stilistici, viene riprodotto l effetto di estensione, d infinito.

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15 Universo e infinito L Universo è finito o infinito? Per secoli filosofi e teologi hanno tentato di rispondere a questa domanda senza tuttavia riuscire a sciogliere il dubbio. Attualmente non sappiamo se l'universo sia finito o infinito. Prendendo in considerazione il moto delle galassie è possibile determinare se l'universo sia spazialmente finito, e quindi un giorno collasserà su sé stesso, oppure sia infinito, e quindi si espanderà per sempre.

16 Due cose sono infinite: l'universo e la stupidità umana, ma riguardo l'universo ho ancora dei dubbi. Albert Einstein

17 Sitografia: