jueves, 11 de junio de 2026

De la aritmética al álgebra y la teoría de números en el siglo XVIII

 Tras el Renacimiento y su perfeccionamiento del lenguaje simbólico, tres grandes genios marcaron el camino definitivo hacia el álgebra moderna y la teoría de números. Este camino se puede sintetizar a través las siguientes  contribuciones:

 

Isaac Newton (1707 - Aritmética Universal): En esta etapa, el álgebra se consolida como una «fase superior de la aritmética» mediante la introducción de métodos de cálculo. Newton introduce de manera formal las operaciones con expresiones simbólico-literales, equiparándolas a las operaciones con números. Además, aporta una teoría general de ecuaciones, métodos numéricos (como el conocido método de Newton) y aplicaciones prácticas, relegando las cuestiones geométricas a un segundo plano.

 

Leonhard Euler (1765 - Introducción completa al Álgebra): Euler avanza en el perfeccionamiento del aparato simbólico-literal y generaliza las reglas para resolver problemas aritméticos. Su obra define al álgebra como «la ciencia sobre las ecuaciones algebraicas», logrando la solución general de ecuaciones de hasta grado 4 y de sistemas lineales de ecuaciones. Asimismo, introduce los logaritmos, métodos aproximados para el cálculo de raíces y profundiza en los métodos literales para dar mayor generalidad al concepto de número.

 


Joseph-Louis Lagrange (1771-1772 - Reflexiones sobre la resolución algebraica de las ecuaciones):
Lagrange realiza una recopilación y un análisis crítico de todos los métodos de resolución conocidos hasta la época. Su enfoque introduce conceptos fundamentales que preparan el terreno para la teoría de números moderna y el álgebra abstracta, tales como la posibilidad de descomposición en factores, las relaciones entre los ceros y los coeficientes de una ecuación, y el estudio de los grupos de permutaciones de las raíces. Estas investigaciones dieron lugar a los teoremas iniciales de la Teoría de Grupos. 

 

El paso del lenguaje simbólico y los métodos del Renacimiento hacia el álgebra formal y la teoría de números se dio estructurando primero el álgebra como una generalización de la aritmética (Newton), sistematizando luego la resolución de ecuaciones y expandiendo el concepto de número (Euler), para finalmente analizar de manera crítica la estructura interna de dichas ecuaciones a través de las permutaciones y las relaciones de sus raíces (Lagrange). 

viernes, 3 de abril de 2026

Perfeccionamiento de los métodos algebraicos y el lenguaje simbólico en el Renacimiento

Durante el Renacimiento se produjo una transformación profunda en el desarrollo del álgebra. Este período marcó el paso desde una matemática esencialmente retórica —basada en descripciones verbales— hacia un lenguaje cada vez más simbólico y estructurado, sentando las bases del álgebra moderna.

El desarrollo del álgebra durante el Renacimiento tiene sus raíces en la obra de Diofanto de Alejandría, quien en la Antigüedad introdujo un enfoque más sistemático para la resolución de ecuaciones y un uso incipiente de abreviaturas para representar incógnitas y operaciones. Aunque su notación aún estaba lejos de ser completamente simbólica, su influencia fue fundamental al transmitir la idea de que los problemas algebraicos podían tratarse de manera general y no solo mediante casos particulares. Este legado, recuperado y ampliado siglos después, sirvió de base para que los matemáticos renacentistas perfeccionaran los métodos algebraicos y desarrollaran un lenguaje simbólico más abstracto y potente.

Niccolò Tartaglia,  Girolamo Cardano y Ludovico Ferrari 
Uno de los avances más significativos fue la resolución sistemática de ecuaciones de tercer y cuarto grado. Matemáticos italianos como Scipione del Ferro (1465-1526), Niccolò Tartaglia (1499-1557) y Girolamo Cardano (1501-1576) desarrollaron y difundieron métodos para resolver ecuaciones cúbicas del tipo:

\( x^3 + ax = b \)

La publicación del Ars Magna (1545) de Cardano consolidó estos resultados, incorporando además las soluciones de ecuaciones de cuarto grado gracias a Ludovico Ferrari (1522-1565).

En este contexto surgió un fenómeno fundamental: la aparición de números complejos. Al intentar resolver ciertos problemas —como dividir un número en dos partes cuyo producto sea otro— aparecían expresiones como: \( \displaystyle 5 \pm \sqrt{-15} \)

Aunque inicialmente consideradas “imposibles”, estas cantidades fueron estudiadas por Rafael Bombelli (1526-1572), quien estableció reglas de cálculo para números de la forma: \( \displaystyle \sqrt{-1} = i \). Esto representó un paso crucial hacia la aceptación de los números complejos como objetos matemáticos legítimos.

Rafael Bombelli, Michael Stifel y Simon Stevin
El Renacimiento también fue clave en la evolución del lenguaje algebraico. Michael Stifel (1487-1567) introdujo el uso del término “exponente” y exploró potencias negativas, mientras que Simon Stevin (1548 - 1620) contribuyó a la aceptación de los números negativos.

François Viète

Sin embargo, el cambio más importante vino con François Viète (1540-1603), quien desarrolló un sistema coherente de notación simbólica. Sus principales aportaciones incluyen:

  • Uso sistemático de letras para representar cantidades conocidas y desconocidas.
  • Distinción entre parámetros y variables.
  • Organización del álgebra como una teoría general de ecuaciones.

Viète representaba las incógnitas con vocales y las constantes con consonantes, permitiendo expresar ecuaciones de forma abstracta, por ejemplo:

A cubus + B 3-in-A plano aequari Z solido

Esto representa en notación moderna \( A^3 + 3BA = Z .\), cuyo su desglose según el simbolismo de Viète, es el siguiente:

  • A cubus: Representa la incógnita al cubo, es decir: \( A^3 \)
  • B 3-in-A plano: Significa “tres veces B por A”: \( 3BA \)
    La palabra plano indica una magnitud de dimensión dos (producto de longitudes).
  • Aequari: Indica la igualdad: \( = \)
  • Z solido: Representa la constante o término independiente: \( Z \)
    El término solido hace referencia a una magnitud de dimensión tres, manteniendo la homogeneidad geométrica.

Otro aspecto relevante fue la unificación del pensamiento algebraico y geométrico, combinando el rigor geométrico clásico con la eficacia de los métodos algebraicos. Esto permitió interpretar ecuaciones en términos geométricos y viceversa, anticipando el desarrollo de la geometría analítica en el siglo XVII.

Asimismo, el álgebra comenzó a separarse de los problemas puramente numéricos: las expresiones algebraicas pasaron a ser objetos de estudio en sí mismos, no solo herramientas para resolver problemas concretos.

A pesar de estos avances, el lenguaje algebraico aún no era completamente moderno. Las potencias se consideraban principalmente naturales y persistían interpretaciones geométricas para magnitudes irracionales. Sin embargo, el camino hacia la abstracción ya estaba claramente trazado.

El Renacimiento supuso un punto de inflexión en la historia del álgebra. Se lograron avances decisivos en la resolución de ecuaciones, se introdujeron nuevos tipos de números y se desarrolló un lenguaje simbólico que permitió generalizar y sistematizar el conocimiento matemático. Estos progresos sentaron las bases para el álgebra moderna y el desarrollo posterior de toda la matemática.


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