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¿Cómo se explica la utilidad de estudiar matemáticas superiores a los no matemáticos?

Actualmente, soy estudiante de matemáticas y pronto tomaré mis primeros cursos a nivel de posgrado. A menudo se me acercan mis amigos, mis padres u otros, con una pregunta inocua: "¿Qué aprendes estudiando matemáticas?". A menudo, respondo con algo que estoy seguro de que atraerá la naturaleza pragmática de su pregunta:

  • "Desarrolla fuertes habilidades deductivas".

  • "Trata cada problema por sus supuestos invisibles".

Aunque estas respuestas son aparentemente ciertas, no reflejan realmente la belleza de una solución elegante. Siento que al estudiar matemáticas, puedo realmente conozca algo. A diferencia del inglés, o incluso de la historia, el reconocimiento de las matemáticas de sus supuestos extremadamente básicos me hace sentir que estoy descubriendo algo universalmente verdadero. Por supuesto, esta argumentación basada en los sentimientos no sacia la curiosidad de mis interlocutores. Además, a veces mi público no sabe qué hay más allá de su clase de Cálculo en el instituto, que las matemáticas pueden ser algo más que aritmética; para esta gente, es especialmente difícil explicar los usos de las matemáticas.

Supongo que lo que estoy preguntando es : ¿Cómo puedo responder a estas preguntas de manera que no trivialice o comprometa los aspectos más profundos de las matemáticas?

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Brian Tung Puntos 9884

Una cosa que he notado en las matemáticas (y, hasta cierto punto, en las ciencias*) es que te entrenan para confiar en un gran número de enlaces deductivos por encima de un pequeño número de enlaces intuitivos. En su Gödel, Escher, Bach Doug Hofstadter da una prueba de la conmutatividad de la adición, partiendo de algunos postulados básicos (no de Peano, pero algo parecido a Peano, si no recuerdo mal). Ocupa algo así como cincuenta y seis líneas separadas, casi cada una de las cuales se apoya de alguna manera en las anteriores.

Eso no es algo que convenza a la mayoría de la gente. Supongo que la mayoría de las personas, en la medida en que han pensado en la adición, nunca han pensado en que no se desplaza, y si lo hubieran hecho, tratarían el hecho de que realmente se desplaza como algo tan obvio que desafía la prueba. Pero además, considerarían que cincuenta y seis pasos son demasiado largos para ser convincentes.

Las matemáticas nos entrenan para considerar que cincuenta y seis pasos no son menos rigurosos que seis, aunque podamos retener todos los segundos en nuestra cabeza, pero no los primeros. Parte de la razón es que los cincuenta y seis pasos tienen una estructura global, con quizá seis "párrafos" que tienen cada uno su propia "intención". Es en ese nivel donde se representa la intuición de la suma conmutativa, aunque el rigor se represente en un nivel inferior, línea por línea.

Otro aspecto de las matemáticas que no se le ocurre a mucha gente es el grado de unificación de conceptos. Esto también es algo que comparte en cierta medida con las ciencias. Ya sea algo tan trivial como la unificación de la combinatoria y la probabilidad, o tan profundo como el vínculo entre el último teorema de Fermat y las formas modulares, existe una interconexión entre las cosas que es fundamental para hacer matemáticas. En mi opinión, la matemática logra esa interconexión más a menudo que cualquier otro campo. Es la sustancia de las analogías -¿cuáles son las conexiones, por ejemplo, entre la colonización de China y la de las colonias de Estados Unidos?- hecha exacta, hecha (de nuevo) rigurosa.

Por último, recuerdo haber leído uno de los ensayos de Isaac Asimov en el Revista de Fantasía y Ciencia Ficción en el que describe su concepción de la ciencia y las matemáticas: como un fractal, de modo que no importa lo cerca, lo fino que lo mires, ves tanta complejidad en el nivel fino como la que viste en el nivel grueso. Esto es algo que se puede apreciar, creo, sólo después de hacer muchas y muchas matemáticas. El hecho de que, tras miles de años de actividad humana en las matemáticas, no hayamos estado cerca de agotar el campo -que, de hecho, tenemos mucho más que hacer que en cualquier otro momento de la historia- es algo que, cuando lo pienso detenidamente, parece casi milagroso. ¿Por qué algo tan puro, tan fundamental, debería ser al mismo tiempo tan rico? Es algo para lo que no tengo nada parecido a una buena respuesta, pero lo aprecio.


*Se ha señalado, en los comentarios, que esto no es algo compartido sólo por las matemáticas y las ciencias duras. Mi atribución se basaba sólo en mi limitada experiencia con cosas fuera de ese ámbito. No debería haber dado a entender la exclusión de otros campos.

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Adnan Y Puntos 131

Intentaré responder a la presunción oculta que esta pregunta da por sentada en lugar de la respuesta popular o la lista de citas de grandes matemáticos.

Las matemáticas son una herramienta. Una de las muchas que tiene en su arsenal. Se basa en la lógica deductiva, pero no es sinónimo de lógica deductiva, sino un amplio subconjunto.

En cuanto a la cuestión de la elegancia o la belleza, recuerde que la forma sigue a la función. La belleza y la elegancia se derivan de la finalidad. Nada es elegante en el vacío ni una herramienta adquiere automáticamente la elegancia por mayoría.

Aparte de eso, las matemáticas son geniales. Y aún más grande es que las disfrutes. Sólo mantén a raya las presunciones automáticas de elegancia y demuestra su elegancia mediante la aplicación si puedes.

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