67 votos

¿Qué comparten los llamados "trucos"?

Hay una serie de teoremas o lemas o ideas matemáticas que se conocen como epónimos trucos un término que, en este contexto, no es despectivo. He aquí una lista de 10 trucos de este tipo (el último lo aprendí en MO):

Edición: Lista aumentada a partir de los comentarios y respuestas:

Editar más. Y aunque mi interés original era el de los trucos epónimos (=con nombre de alguien), se han mencionado varios trucos no epónimos, así que los recogeré aquí también:

Algunos de los citados aún no tienen páginas en Wikipedia (pista, pista-Thierry).

Yo (JOR) no pretendo ampliar esta lista (aunque por cierto me interesaría saber de omisiones importantes), sino que me pregunto:

¿Hay algún aspecto o rasgo compartido por las ideas o técnicas matemáticas que, a lo largo del tiempo, llegan a ser llamado ¿"Trucos"?

61voto

Vetle Puntos 413

Qué tal lo siguiente (que creo que se aplica a algunos de estos trucos, pero no a otros): un truco es algo cuya utilidad no está completamente capturada por ningún conjunto particular de hipótesis, por lo que limitaría su utilidad escribirlo como un lema.

46voto

Nate Eldredge Puntos 10670

Un truco muy conocido es una forma de evaluar la integral gaussiana $G = \int_\mathbb{R} e^{-x^2}dx = \sqrt{\pi}$ escribiendo $$G^2 = \left(\int_\mathbb{R} e^{-x^2}dx\right)\left(\int_\mathbb{R} e^{-y^2}dy\right) = \int_{\mathbb{R}^2} e^{-(x^2+y^2)}dxdy$$ que transformada en coordenadas polares se convierte en $$G^2 = 2\pi \int_0^\infty e^{-r^2} r dr = \pi \int_0^\infty e^{-u} du = \pi$$ mediante la sustitución $u=r^2$ . Parece que esta idea se debe a Poisson.

En una nota de 2005 en la revista American Mathematical MONTHLY, R. Dawson ha observado que éste es un truco que sólo funciona una vez; no hay otras integrales que puedan evaluarse por este método. En concreto:

Teorema. Cualquier función de Riemann-integrable $f$ en $\mathbb{R}$ , de tal manera que $f(x)f(y) = g(\sqrt{x^2+y^2})$ para algunos $g$ es de la forma $f(x)=ke^{ax^2}$ .

Ver: Dawson, Robert J. Mac G. , Sobre una técnica de integración "singular" de Poisson , Am. Math. Mon. 112, nº 3, 270-272 (2005). ZBL1088.26500 .

Así que si una técnica es un truco que funciona dos veces, esta definitivamente sigue siendo un truco.

43voto

Neil Williams Puntos 6446

Voy a hacer una apuesta por esto.

Creo que el término "truco" se utiliza para connotar una técnica que consigue algo como por arte de magia. Si hago un pastel combinando harina, azúcar y huevos y horneando, es simplemente una técnica estándar, pero si hago el pastel poniendo los ingredientes en un sombrero de copa y agitando una varita sobre él, eso es un truco de magia. El modo en que el truco unitario de Weyl hace que los grupos complejos se comporten como compactos parece un truco de magia. (Para los que intenten seguir esta analogía a medias, el pastel es la reducibilidad completa de las representaciones, el horno es la integración, y el sombrero es... uhhh.... )

39voto

thedeeno Puntos 12553

A mi modo de ver, a las otras respuestas les falta un importante elemento, una característica necesaria para que una herramienta o método matemático llamarse "truco".

En concreto, para que un método o técnica pueda ser calificado de "truco", debe debe implicar algún tipo de artificio o engaño. Cuando tratamos un objeto matemático matemático como algo que no es en realidad o cuando fingimos que algo es distinto de lo que es para avanzar en un argumento (lo que no quiere decir que las matemáticas no sean correctas), entonces estamos usando trucos. Cuando resolvemos un problema centrándonos en otra cosa, en la que no estamos realmente interesados como tal y que incluso puede ser tonta de alguna manera -una especie de despiste-, pero al hacerlo llegamos a tener éxito en el problema original, entonces estamos utilizando el engaño. Cuando sustituimos un concepto sólido, en el que estamos realmente interesados, por una versión modificada del mismo, tal vez incluso una versión absurda, pero que hace que el argumento funcione, entonces estamos utilizando el engaño.

Por ejemplo, con el truco de Craig, sustituimos una fórmula $\varphi$ con la conjunción consigo misma $\varphi\wedge\varphi\wedge\dots\wedge\varphi$ repetido muchas veces más. La nueva afirmación es simplemente una tontería y en realidad no nos importa como tal, aunque por supuesto es lógicamente equivalente a $\varphi$ . ¿Cómo podría ayudar? La cuestión es que podemos utilizar la nueva afirmación para codificar alguna información extra en una axiomatización o presentación: el número de veces que se ha repetido. Mediante este artificio, podemos deducir que toda teoría computablemente enumerable tiene un conjunto computable de axiomas. La misma idea funciona en muchos otros contextos. Por ejemplo, todo grupo presentable c.e. tiene una presentación computable, repitiendo convenientemente las relaciones en la presentación.

Con el truco de Scott, la cuestión a resolver es que la equivalencia de un objeto forma una clase propia, lo que puede causar ciertos problemas, por lo que sustituimos esa clase de equivalencia por la set de miembros de rango mínimo de la clase. Si pensamos en este falso clase de equivalencia como la real, ¡todo funciona de maravilla! Este truco es sorprendentemente robusto, y puede utilizarse para encontrar pequeños conjuntos canónicos de estructuras representativas en casi cualquier situación. Por ejemplo, en ZFC hay una manera definible de elegir un set de grupos de cada clase de isomorfismo de grupo: los grupos de rango mínimo de esa clase. Esto es un truco, porque realmente no nos importa mucho esa colección en particular como tal.

Con el truco de Rosser, sustituimos el concepto de teoría $T$ probar una sentencia $\sigma$ con: $T$ prueba $\sigma$ mediante una prueba para la que no existe una prueba más corta de $\neg\sigma$ . Cuando se pensar en la "prueba" utilizando este concepto, entonces la incompleto de Gödel se convierte en el teorema de Gödel-Rosser donde se pueden eliminar las hipótesis adicionales de Gödel sobre $\omega$ -consistencia. Esto es un truco, porque en realidad no queremos queremos pensar en la "prueba" usando el concepto de Rosser, excepto que hace que el argumento funcione.

En muchos de los otros trucos, hacemos algo que parece un poco absurdo al principio, desviando nuestra atención del problema original a esta otra cosa, que puede parecer irrelevante al principio, pero que cuando la seguimos más de cerca proporciona la respuesta que buscamos.

En cada caso, sustituimos los conceptos u objetos en los que estamos por conceptos u objetos que no nos interesan realmente. nos interesan como tales y que en varios casos son versiones cómicas del original, salvo que hacen que el argumento funcione.

14voto

Jonathan Hartley Puntos 160

https://en.wikipedia.org/wiki/Rosser%27s_trick

"Una técnica es un truco que funciona dos veces"

Nótese que Grothendieck nunca publicó su demostración del teorema de Grothendieck-Riemann-Roch porque consideraba que la demostración dependía de una "astucia" (truco) en lugar de fluir de forma natural.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X