Estos objetos de las matemáticas no representan directamente la realidad dada. Ellos son fruto de la abstracción. Para investigar con los recursos de las matemáticas cualquier objeto o fenómeno, es necesario abstraer se de todas sus cualidades particulares, excepto de aquellas que caracterizan directamente la cantidad o la forma.
En el transcurso del desarrollo de las matemáticas se consideran cada vez objetos mas abstractos, incluidos en la clase de las relaciones cuantitativas y formas espaciales. En las teorías matemáticas modernas estas formas y relaciones frecuentemente se presentan de manera sumamente refinada y abstracta. En ellas se habla de conjuntos de elementos, cuyas propiedades y reglas de operación se dan con ayuda de un sistema de axiomas.
Lo abstracto del objeto de las matemáticas en ocasiónes se percibe como elemento inicial e independiente de su contenido. En tales casos los elementos de los conjuntos que se investigan se representan en general como separados de los objetos del mundo real, y los sistemas de axiomas, definiciones y operaciones resultan introducidos arbitrariamente. Esto lleva a diferentes formas de equívocos idealistas, que influyen negativamente en el desarrollo de las matemáticas.
Es necesario aprender a evitar semejantes equívocos. Catalogarse a sí mismo honesta e ingenuamente materialista, basándose en la intuición, no es suficiente. V.I. Lenin escribía, que sin una base filosófica sólida, ninguna ciencia natural, ningún materialismo puede sostener una lucha contra el ataque de las ideas burguesas y el restablecimiento de la concepción burguesa del mundo.
El conocimiento de la historia de la ciencia contribuye a la elaboración de la concepción materialista del mundo en los científicos. La historia muestra que lo importante, lo determinante en el desarrollo incluso de una ciencia tan abstracta como la matemática, lo constituyen las exigencias de la realidad material. Lo abstracto del objeto de las matemáticas solo ensombrece el surgimiento (frecuentemente complejo, multigradual, mediado) de todos los conceptos de la matemática a partir de la realidad material, pero en ningún caso lo suprime. La historia muestra que las reservas de las relaciones cuantitativas y formas espaciales estudiadas por las matemáticas, constantemente se engruesan en relación indisoluble con las exigencias de la técnica y las ciencias naturales, completando cada vez más el rico contenido de la definición general de las matemáticas. Una correcta comprensión materialista del objeto de las matemáticas y el conocimiento de su historia es una condición necesaria para la comprensión cabal del lugar de esta ciencia en la actividad productiva y social de los hombres, es una garantía para saber encontrar su lugar en el trabajo común y comprender la relación del contenido de su trabajo con las tareas generales.
Importancia de la práctica en el desarrollo de las matemáticas
La matemática es una de las ciencias más antiguas. Los conocimientos matemáticos fueron adquiridos por los hombres ya en las primeras etapas del desarrollo bajo la influencia, incluso de la más imperfecta actividad productiva. A medida que se iba complicando esta actividad cambio y creció el conjunto de factores que influían en el desarrollo de las matemáticas.
Desde los tiempos del surgimiento de las matemáticas como ciencia particular con su objeto propio, la mayor influencia en la formación de nuevos conceptos y métodos de las matemáticas la ejercieron las ciencias naturales exactas. Por ciencias naturales exactas entendemos el complejo de ciencias sobre la naturaleza, para las cuales en una etapa dada de su desarrollo resulta posible la aplicación de los métodos matemáticos. En el progreso de la matemática, antes que otras ciencias, influyeron la astronomía, la mecánica y la física.
La influencia directa de los problemas de las ciencias naturales exactas en el desarrollo de las matemáticas puede ser observada en el transcurso de toda su historia. Así, por ejemplo, el cálculo diferencial e integral en su forma más primitiva de cálculo de flujos surgió como el método de resolución más general en aquel tiempo de los problemas mecánicos, entre ellos los de la mecánica celeste. La teoría de los polinomios con desviación mínima del cero fue elaborada por el academico ruso P.L. Chebishev en relación con la investigación de la máquina de vapor. El método de los cuadrados mínimos surgió en relación con los grandes trabajos geodésicos, llevados a cabo bajo la dirección de K.F. Gauss. En la actualidad, por influencia directa de las exigencias de nuevas ramas de la técnica, obtienen un desarrollo impetuoso muchas ramas de las matemáticas: el análisis combinatorio, los métodos aproximados de resolución de ecuaciones diferenciales e integrales, la teoría de los grupos finitos, etc.
Ejemplos de este género pueden prolongarse ilimitadamente en relación con cualquier rama de las matemáticas. Todos ellos muestran que las matemáticas surgieron de la actividad productiva de los hombres y que los nuevos conceptos y métodos, en lo fundamental se formulaban bajo la influencia de las ciencias naturales exactas.
La aparición de las matemáticas en las ciencias naturales ocurre como resultado de la aplicación de las teorías matemáticas existentes a problemas prácticos y de la elaboración de nuevos métodos para su resolución. La cuestión de la aplicabilidad a la práctica de una u otra teoría matemática no siempre obtiene inmediatamente solución satisfactoria. Antes de su solución transcurren frecuentemente años y decenios. En calidad de ejemplo tomemos la teoría de los grupos.
La teoría de los grupos tuvo su origen en la consideración por Lagrange de los grupos de sustituciones de las raíces de las ecuaciones algebraicas en relación con el problema de su solubilidad en radicales. E. Galois, con ayuda de la teoría de los grupos de sustituciones, dio respuesta a la cuestión sobre las condiciones de solubilidad en radicales de una ecuación algebraica de cualquier grado. Posteriormente, a mediados del siglo XIX en los trabajos de A. Cayley se formó la definición general abstracta de grupo. Mas tarde, S. Lie desarrolló la teoría de los grupos continuos. Sin embargo, la aplicación práctica de la teoría de los grupos comienza a obtenerse s61o a finales del siglo XIX. En 1890 el cientifico ruso E.S. Fiodorov aplico la teoría de los grupos a la cristalografia: resolvió con ayuda de esta teoría el problema de la clasificación de todas las redes espaciales cristalinas posibles. Más tarde, la teoría de los grupos se convirtió en un potente medio de investigación en la física cuántica.
A su vez, la práctica, y en particular la técnica, penetra en las matemáticas como insustituible medio auxiliar de investigación científica que cambia en mucho la faz de las matemáticas. Los dispositivos electrónicos de cálculo abrieron posibilidades ilimitadas para ampliar la clase de problemas solubles con los medios de las matemáticas y cambiaron la correlación entre los métodos para encontrar su solución exacta y aproximada. Sin embargo, por grande que sea el papel desempeñado por la técnica de cálculo, permanece invariable su carácter auxiliar. Ninguna, incluso la más perfecta, máquina computadora puede adquirir todas las propiedades de la materia pensante, el cerebro humano, y sustituirlo esencialmente [...]
Sobre el carácter dialéctico de las leyes del desarrollo de las matemáticas
Los estudiantes de los centros de enseñanza superior de la URSS estudian el materialismo dialéctico, la doctrina filosófica del marxismo-leninismo, que da el método para la más correcta y completa comprensión de las leyes de la realidad. La historia de la ciencia descubre en el material concreto de una ciencia dada la manifestación de las leyes generales del desarrollo y su carácter dialéctico. Bajo las condiciones de una colaboración estrecha y una actividad coordinada, en la colectividad del centro de enseñanza superior se crea una situación favorable para el trabajo simultáneo en dos direcciones:
a) para observar en el curso de las clases de matemáticas y de su historia las leyes del desarrollo dialéctico de esta ciencia;
b) para hallar en el estudio del materialismo dialéctico las formas particulares concretas de las leyes generales, dar interpretaciones, citar ejemplos y ejercicios de carácter matemático.
Las matemáticas como ciencia es una de las formas de la conciencia social de los hombres. Por esto, a pesar de la conocida singularidad cualitativa, las leyes que rigen su desarrollo, en lo fundamental, son las generales para todas las formas de la conciencia social.
Parece fuera de lugar tratar de abarcar en el presente capítulo todos o la mayor parte de los problemas que plantea el materialismo dialéctico. Nos limitaremos sólo a citar algunas consideraciones en apoyo de la tesis sobre el carácter dialéctico del desarrollo de nuestra ciencia. El desarrollo de las matemáticas no es un proceso armonioso de desarrollo continuo y gradual de las verdades matemáticas; el desarrollo en realidad transcurre en una lucha encarnizada de lo nuevo contra lo viejo. La historia de las matemáticas abunda en ejemplos, cuando esta lucha se revela particularmente fuerte, cuando lo nuevo irresistiblemente vence, a pesar de los fracasos e incluso de la muerte de los creadores de la ciencia. Citemos algunos ejemplos. La ciencia sobre la naturaleza, entre ellas las matemáticas, siempre experimentaron la oposición de los círculos de orientación religiosa. Esta oposición fue a veces tan fuerte que significativamente dificultó y contuvo el crecimiento de la ciencia. La ciencia le debe mucho al heroísmo de científicos conocidos e ignorados de los tiempos del Imperio Romano y la Edad Media, que hicieron avanzar la ciencia a precio de su propia vida.
En el siglo XVII el análisis infinitesimal, cuando apenas aparecía en los trabajos de Leibniz y Newton y sus seguidores, fue sometido a una encarnizada crítica, cuyo tono dio el conocido obispo Berckeley. La lucha alrededor de los conceptos fundamentales del análisis matemático, en particular alrededor del concepto de límite, ocurre en el transcurso de toda la historia de esta disciplina científica. Esta lucha no se calmó como se acostumbra a pensar, con el surgimiento de los trabajos de Cauchy en el primer tercio del siglo XIX, sino que se intensificó con nueva fuerza. La construcción de los fundamentos del análisis sobre la base de la teoría de límites recibió el reconocimiento só1o en el mismo final del siglo pasado.
Los fundamentos de la geometría no euclidiana se conocieron desde el año 1826, gracias a los trabajos del genial científico ruso N.I. Lobachevsky. Sin embargo el reconocimiento y posterior desarrollo, esta ciencia los logró hacia finales del siglo XIX después de una larga lucha. En esencia, las ya creadas geometrías no euclidianas pudieron desarrollarse sólo cuando, despues del surgimiento de la teoría de la relatividad se convirtieron en parte de los fundamentos matemáticos de las investigaciones físicas sobre la naturaleza real del continuo espacio-tiempo.
Los métodos geométricos de investigación de espacios abstractos de dimensión finita e infinita, que se utilizan en la expresión de los procesos en espacios de fases, resultaron necesarios en física. También en nuestro tiempo en todas las ramas de la matemática continua la lucha de las tendencias progresistas y reacciónarias.
K.Ribnikov: Historia de las matemáticas
Editorial Mir, Moscú