Do Quinto Postulado de
Euclides ao Nascimento das
Geometrias Não Euclidianas.
As noções elementares de geometria nasceram da
necessidade de se medirem as distâncias entre pontos ou
localidades, e mesmo as formas e dimensões dos objetos. As
civilizações egípcias e assíria, surgidas aproximadamente cinco mil
anos antes da era cristã, conheciam as principais figuras
geométricas e as noções de ângulo, que utilizavam para medir
terras e determinar a posição dos astros no céu. Porém a nossa
história começa por volta de 300 anos antes de Cristo na Grécia
antiga, com Euclides de Alexandria que sistematizou e ampliou os
conhecimentos geométrico da época.
Partindo de noções primitivas de ponto, reta, plano e espaço,
desenvolveu um dos primeiros exemplos de uma teoria dedutiva,
estabelecendo sob a forma de axioma (proposições aceita sem
demonstração), as relações entre essas noções primitivas e suas
principais propriedades. Os axiomas e suas conseqüências, os
teoremas, demonstráveis a partir dos próprios axiomas, forma
reunidos por ele em 13 livro que ficou conhecido como os
elementos que sem dúvida constituíram uma das obras de maior
influência para o desenvolvimento da matemática e da ciência
dedutiva.
No entanto é fácil sentir que Euclides não foi o
descobridor, propriamente dito desse material em geral,
essencialmente todo o conhecimento acumulado durante
século até essa época estava ali, isto sim organizado por
Euclides fazendo com que a grande maioria de seus
antecessores acabassem no esquecimento. Estava
escrita dessa forma, portanto, a primeira fundamentação (
teoria axiomática) da geometria. Tal teoria desenvolvia-se
a partir de 23 definições, 5 postulados e 9 axiomas.
Entretanto o grande estimulador de nossa história deve-
se ao Quinto Postulado ou Postulado V, tão inigualável se
comparado aos outros que este acabou provocando de
controvérsias e enorme dedicação de inúmeros
matemáticos ao longo de mais de 20 séculos. Este é sem
dúvida o nosso limitador de águas, aquele que divide a
geometria Euclidiana da Não Euclidiana.
O postulado V ( de Euclides):Se uma reta, ao interceptar duas
outras, forma de um mesmo lado ângulos internos cuja soma é
menor que dois ângulos retos , então estas duas retas se
prolongadas indefinidamente , interceptam-se, fazendo-o
exatamente no lado no qual tal soma é menor do que dois
retos.
Desta forma a origem das chamadas geometrias Não
Euclidianas esta ligada ao questionamento do Quinto
Postulado estabelecido por Euclides. Por ter elaboração
mais completa que as dos demais, e sobretudo por dar a
impressão de redundância, o Quinto Postulado gerou
controvérsias praticamente desde que foi divulgado. Mais
de dois mil anos depois, a constatação de era possível
construir uma nova geometria, contendo os postulados
anteriores e a negação do quinto, provou sua
independência. Antes mesmo dessa descoberta, o
axioma ganhou novas formulações, atribuindo-se a mais
conhecida - “por um ponto fora de uma reta passa uma
única reta paralela a reta dada”.
Na geometria euclidiana a, distância que separa duas semi-reta
disposta como na figura2 permanece a mesma nos movemos para direita.
No inicio do século passado, porem, foram propostas duas geometrias
alternativas nas quais essa distância aumenta, (a geometria hiperbólica )
ou diminui,(a geometria elíptica ) quando nos afastamos das origens das
semi-retas, embora no caso hiperbólico elas continuem a ser paralelas. O
surgimento das geometria não euclidianas representou
uma revolução devido a uma profunda repercussão nos conceitos de
verdade e realidade. Um exemplo disso seria que na geometria
euclidiana, por um ponto fora de reta passa uma única reta paralela a
reta dada, enquanto que não euclidiana pode passar ate infinitas
delas.
A necessidade do quinto postulado esteve envolvida por dúvidas
desde que ele foi enunciado, pois acreditava-se que podia ser deduzido dos
anteriores. Surgiu então a grande questão,
tão antiga quanto o próprio “os elementos” de Euclides, que só seria
definitivamente resolvida no século XIX. O principal objetivo da maioria das
obras dos matemáticos relativas à axiomática apresentada no “Os
Elementos” de Euclides era provar o postulado V, isto é, mostra que ele
seria dependente das outras proposições básicas devendo portanto passar
a ser tido como um teorema
(palavra introduzida por Euclides que significa “afirmação que pode ser
provada”).
Houve varias tentativas para demonstrar o Quinto Postulado mas o
definitivo mérito público quanto a solução final, da questão do Quinto
Postulado de Euclides coube ao russo Lobachesvevsky (1793 a 1856)
Lobachevsky conservou as proposições básicas de Euclides
(corresponderiam à hoje Geometria Absoluta ), à exceção do Postulado V,
que supôs ser falso. Com isso, acabou construindo
um certo sistema lógico, com proposições sempre demonstradas a partir
das básicas de Euclides e das anteriores.
Lobachevsky desenvolveu tal sistema lógico-geométrico até leva-lo ao
mesmo nível em que se encontrava a geometria euclidiana. E não
encontrou contradição alguma, chamou-o de geometria imaginária. Ele
sabia, no entanto, que isto não seria suficiente para provar a consistência
de sua geometria. Alguma contradição poderia ser obtida em estágio mais
avançado. Realizou, então, análise algébrica profunda de sua geometria
provando, assim,em medida satisfatória para a sua época, sua
consistência.
Estava criada ou descoberta a primeira geometria não
euclidiana. Podemos dizer, então a solução final (no
século XIX) da questão do Postulado V de Euclides
caracteriza-se basicamente por:
- O Postulado V de Euclides não pode ser demonstrado a
partir das suas outras proposições básicas.
-Descoberta de geometria não euclidianas
(posteriormente, outras foram sendo desenvolvidas).
-Nova postura frente ao que é Geometria (conceituação
mais ampla).
Exemplos de geometrias Euclidianas e Não-Euclidianas