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Heath - History of Greek Mathematics II | e | 10d


1 Opere di Archimede sulla misurazione di figure curve e solidi

Il testo fornisce una panoramica dettagliata dei metodi e dei risultati conseguiti da Archimede nella misurazione di figure geometriche curve e solidi, con particolare attenzione alla sfera, ai conoidi, agli sferoidi e ai segmenti di queste figure. Vengono esaminati anche i contributi di altri matematici, come Zenodoro e Pappo, in contesti simili.

1.1 Il Metodo di Esaustione e le Figure Circoscritte e Inscritte

1.2 La Sfera e il Cilindro

1.3 Conoidi e Sferoidi

1.4 Figure Piane e la Spirale

1.5 Centri di Gravità ed Equilibrio

1.6 I Poliedri e il Confronto di Figure

1.7 Contributi di Altri Matematici


2 Classificazione e proprietà delle sezioni coniche

Il testo fornito costituisce una disamina approfondita della teoria delle sezioni coniche, con particolare attenzione alla loro derivazione geometrica, classificazione e proprietà fondamentali, basandosi principalmente sull’opera di Apollonio di Perga. Di seguito, i contenuti sono organizzati per temi correlati.

2.1 Origine e classificazione delle coniche

2.2 Proprietà fondamentali ed equazioni

2.3 Diametri, assi e coordinate

2.4 Tangenti e normali

2.5 Iperbole e sue proprietà specifiche

2.6 Ellisse e sue proprietà specifiche

2.7 Costruzioni e uguaglianze

2.8 Proposizioni notevoli e tecniche avanzate

2.9 Aspetti storici e confronti

2.10 Peculiarità e dati tecnici


3 Misurazioni astronomiche, ipotesi cosmologiche e scoperte geometriche

Questo resoconto esplora una selezione di frammenti testuali concernenti le misurazioni astronomiche, le ipotesi cosmologiche e le scoperte geometriche nell’antichità, con particolare attenzione alle figure di Ipparco, Aristarco, Eratostene, Posidonio e altri.

3.1 1. Misurazioni della Terra e del Sistema Solare

3.2 2. Ipotesi Cosmologiche e Modelli Planetari

3.3 3. Opere Sistemiche e Manualistiche

3.4 4. Dati Tecnici e Osservazioni Specifiche

3.5 5. Peculiarità e Ambiguità Segnalate


4 Commentatori: Posidonio, Gemino, Erone

Questo insieme di estratti tratta principalmente delle figure di Posidonio e Gemino, della controversa datazione di Erone di Alessandria e del ruolo dei commentatori nel preservare e tramandare il sapere matematico e scientifico antico.

4.1 Posidonio e Gemino: Un Rapporto Intellettuale

(Riferimenti: 3554, 3738, 3704, 3568, 3504, 3505)

La relazione tra il filosofo stoico Posidonio (circa 135-51 a.C.) e il matematico Gemino è centrale. Gemino scrisse un’esposizione o un commentario (ἐξήγησις) delle Meteorologica di Posidonio, un’opera così fedele che Simplicio poteva attribuire un lungo passaggio indifferentemente a “Gemino o a Posidonio in Gemino” (3738). Questo suggerisce che Gemino non fosse un semplice compilatore, ma un autore capace di riprodurre il testo di Posidonio in modo integrale, aggiungendo elucidazioni e commenti (3704). Gemino fu profondamente influenzato da Posidonio anche in altre materie (3738).

4.2 La Datazione di Erone di Alessandria e il Ruolo di Posidonio

(Riferimenti: 5054, 5052, 5053, 5307)

La cronologia di Erone di Alessandria è incerta e dibattuta. Un punto cruciale è la citazione, nella sua Meccanica, di una definizione del centro di gravità di un “Posidonio stoico”. Tuttavia, poiché Erone aggiunge che Archimede introdusse un’ulteriore distinzione, è probabile che questo Posidonio non sia il più noto di Rodi (maestro di Cicerone), bensì un omonimo precedente, forse Posidonio di Alessandria, che visse prima di Archimede (3554, 5052). Se le definizioni attribuite a Posidonio nelle Definizioni di Erone sono autentiche e originali, allora Erone non può essere vissuto prima del I secolo a.C. (5054). La raccolta di Definizioni sembra, nella sostanza, risalire a Erone o a un’epoca ancora precedente, anche se potrebbe essere stata rimaneggiata da editori successivi (5307).

4.3 L’Opera Enciclopedica di Gemino

(Riferimenti: 3571, 3576, 3598, 3673, 3684)

Gemino fu un’autorità di prim’ordine nella storia della matematica. La sua opera principale, probabilmente intitolata La Dottrina della Matematica (Ὴ τῶν μαθημάτων θεωρία), era di carattere quasi enciclopedico (3576). In essa affrontava: - Principi Fondamentali: Sottoponeva a esame critico definizioni, postulati e assiomi, discutendo le opinioni di filosofi e matematici precedenti (Aristotele, Archimede, Euclide, Apollonio, gli Stoici) (3598, 3612). - Classificazione delle Scienze: Proclo cita un suo lungo estratto sulla divisione delle scienze matematiche (aritmetica, geometria, meccanica, astronomia, ottica, geodesia, armonia, logistica) (3571). - Contenuti e Metodi Matematici: Discuteva la natura di teoremi e problemi, le condizioni di possibilità (δiorισμοί), il significato di “porisma” e la classificazione dei luoghi geometrici (3673).

La sua opera si rivelò una fonte inestimabile per commentatori successivi come Proclo (3684).

4.4 Il Metodo dei Commentatori e la Conservazione del Sapere

(Riferimenti: 9293, 9294, 9301, 9303, 9304, 9306, 9310, 9318, 9341, 9429)

I commentatori neoplatonici, in particolare Proclo (V secolo d.C.) e Simplicio (VI secolo d.C.), svolsero un ruolo cruciale nel preservare frammenti di opere altrimenti perdute. - Proclo: Il suo Commento al primo libro degli Elementi di Euclide è una fonte primaria per la storia della geometria. Egli attingeva ampiamente a opere perdute come la Storia della Geometria di Eudemo di Rodi e all’opera di Gemino, spesso citandoli per nome o riprendendone il materiale senza esplicito riferimento (9294, 9303, 9304, 9306). La fonte ultima per la storia antica era spesso proprio Eudemo (9310). - Simplicio: A lui si devono due estratti di capitale importanza: uno da Eudemo sulla quadratura delle lunule di Ippocrate di Chio, che riproduce “parola per parola” (9299, 9318), e uno da Gemino che a sua volta riassumeva le Meteorologica di Posidonio, utilizzato da Schiaparelli nelle sue indagini sull’eliocentrismo (9341, 9429).

4.5 Figure Minori e Dati Tecnici


5 Sviluppi nella Trigonometria e Geometria Antica

Questo testo esplora una serie di sviluppi matematici, concentrandosi sull’applicazione di teoremi a triangoli piani e sferici, nonché su problemi di massimizzazione di aree e perimetri.

Applicazione del Teorema di Menelao e Formule Trigonometriche Sferiche

Proprietà delle Aree e dei Perimetri nelle Figure Piane

Osservazioni su Figure e Costruzioni Geometriche

Calcoli Astronomici e l’Uso dell’Analemma

Terminologia e Metodo Trigonometrico


6 Metodologie, applicazioni pratiche e contesto intellettuale della scienza antica, con particolare attenzione alla meccanica, all’ottica e alle procedure dimostrative.

Metodi Dimostrativi e Analisi Il testo distingue tra metodi dimostrativi rigorosi e approcci euristici. Viene descritta l’analisi come procedimento che “assume ciò che è cercato come se fosse esistente e vero” (6801) e procede attraverso le sue conseguenze fino a un principio noto; la sintesi è il processo inverso che costruisce la dimostrazione partendo da principi noti (6802). Figure come Archimede sono presentate come attente a differenziare i mezzi meccanici, sufficienti a “suggerire la verità dei teoremi”, dalle “dimostrazioni rigorose… con metodi geometrici ortodossi” che devono seguire (679). Questo dualismo metodologico è un tema ricorrente.

Applicazioni Pratiche della Meccanica Un focus significativo è sulle applicazioni pratiche. Il termine “meccanica” per gli antichi racchiudeva una varietà di lavori: 1. L’uso di potenze meccaniche per muovere grandi pesi con piccole forze. 2. La costruzione di macchine da guerra per lanciare proiettili. 3. Il pompaggio d’acqua da grandi profondità. 4. I dispositivi dei “creatori di meraviglie” (θαυματουργοί), che includevano automi, orologi ad acqua e la costruzione di sfere meccaniche per modellare i corpi celesti (7375).

Viene citato l’episodio di Archimede che, utilizzando un sistema di pulegge composte (polyspastos), riuscì da solo a trainare una nave pesantemente carica (634). Un altro problema pratico affrontato è quello di “muovere un dato peso con una data forza” mediante ingranaggi (5897, 7379).

Ottica e Catottrica Il testo tratta i principi fondamentali dell’ottica, affermando che “tutta la luce viaggia lungo linee rette” (che si rompono nei casi di riflessione e rifrazione) (3588). Viene discussa la natura dei raggi visivi, se emessi dall’occhio o dall’oggetto. Un principio chiave della catottrica è che, nella riflessione, il raggio luminoso percorre il cammino più breve, il che implica l’uguaglianza degli angoli di incidenza e riflessione (4870). Viene inoltre menzionato il problema di determinare il punto su uno specchio dove avviene la riflessione, dato un punto luminoso e un punto di osservazione (4864).

Contesto Intellettuale e Fonti Il testo sottolinea l’importanza del contesto intellettuale e della trasmissione delle conoscenze. Erone, ad esempio, “fa poche o nessuna pretesa di originalità” e spesso cita o migliora metodi tradizionali senza l’intenzione di trarre in inganno (5145). Vengono menzionate controversie scientifiche, come quella tra Tolomeo e Aristotele sul fatto che l’aria o l’acqua, nel loro “luogo” naturale, abbiano o meno peso (4879). La figura di Archimede è presentata anche attraverso aneddoti sulla sua concentrazione e sul suo ingegno pratico, come la scoperta del principio idrostatico che lo portò a correre nudo per le strade gridando “εὕρηκα” (650).


7 Geometria

7.1 Definizioni e Concetti Fondamentali

7.2 Proprietà di Linee, Piani e Angoli

7.3 Problemi di Costruzione e Luoghi Geometrici (Loci)

7.4 Proprietà delle Coniche e della Spirale

7.5 Centro di Gravità ed Equilibrio

7.6 Applicazioni Pratiche e Problemi di Misura


8 Il Tesoro dell’Analisi e i Loci in Pappo

Questa sezione esamina il contenuto del Libro VII della Collezione di Pappo di Alessandria, che costituisce la fonte principale per la conoscenza di un gruppo di opere geometriche antiche, collettivamente note come il “Tesoro dell’Analisi” (ἀναλυόμενος τόπος).

Il Tesoro dell’Analisi (ἀναλυόμενος τόπος)

Pappo descrive il Tesoro dell’Analisi come un “corpo di dottrina speciale” per coloro che, dopo aver studiato gli Elementi ordinari, desiderano acquisire la capacità di risolvere problemi che coinvolgono la costruzione di linee (6798). Il suo scopo è esclusivamente utilitaristico in questo senso.

L’elenco delle opere che componevano questo Tesoro, fornito in ordine, è il seguente (6810): * I Dati di Euclide (1 libro) * Sulla determinazione di una ragione di Apollonio (2 libri) * Sulla determinazione di un’area di Apollonio (2 libri) * Sezione determinata di Apollonio (2 libri) * Contatti (o Tangenze) di Apollonio (2 libri) * I Porismi di Euclide (3 libri) * Inclinazioni (νεύσεις) di Apollonio (2 libri) * Luochi piani di Apollonio (2 libri) * Coniche di Apollonio (8 libri) * Luochi solidi di Aristeo il Vecchio (5 libri) * Luochi su superfici di Euclide (2 libri) * Sulle medie di Eratostene (2 libri)

Pappo afferma di aver esposto il contenuto di questi trentatré libri, includendo il numero di proposizioni, i diorismi (determinazioni dei limiti di possibilità) e i casi trattati, oltre ai lemmi richiesti, senza aver omesso alcuna questione rilevante (6811). Fornisce infatti un’ampia raccolta di lemmi per ciascuno di questi libri, che rappresenta la nostra principale fonte di informazioni per le opere andate perdute (6796). Tuttavia, non fornisce un resoconto per i Luochi solidi di Aristeo, i Luochi su superfici di Euclide e Sulle medie di Eratostene, limitandosi a due lemmi isolati per i Luochi su superfici (6814).

Classificazione dei Problemi e dei Luoghi Geometrici

Un aspetto peculiare e significativo del testo è la distinzione tra diversi tipi di problemi e luoghi geometrici (loci).

Pappo critica esplicitamente l’errore di risolvere un problema “piano” con metodi “solidi” o “lineari”, citando come esempi un problema nel quinto libro delle Coniche di Apollonio e un’ipotesi “solida” assunta da Archimede nel suo lavoro Sulle Spirali (1364). Sostiene che per la proprietà della sottotangente della spirale, ad esempio, è possibile trovare una dimostrazione con metodi piani (9706).

Questa classificazione si estende ai luoghi geometrici: * Luoghi piani: rette e cerchi (2015, 3034). * Luoghi solidi: sezioni coniche (2015, 3034). Apollonio stesso definisce le coniche come “luoghi solidi”, indicando che il suo lavoro le trattava principalmente in quanto luoghi (2014). * Luoghi lineari: curve superiori alle coniche (2015, 3034).

Viene inoltre menzionata un’ulteriore classificazione dei luoghi in (6553): 1. ἑκτικός (fissi o “che trattengono”) 2. φερόμενος (mobili o “che si muovono lungo”) 3. ἀναστροφικός (“che va avanti e indietro”)

Viene fatto un riferimento a “luoghi con riferimento alle medie” (τόποι πρὸς μεσότητας) di Eratostene, che si ritiene possano essere stati “lineari” (1884, 1896).

Figure e Opere Chiave Citate

Il testo di Pappo funge da compendio di conoscenze su molti matematici e opere altrimenti poco note.

Riferimenti Testuali Chiave


9 Classificazione dei numeri, equazioni indeterminate e metodi algebrici nell’antichità

9.1 Classificazione dei numeri e teoria dei numeri figurati

Il testo fornisce un’ampia panoramica della classificazione dei numeri, attestata in autori come Nicomaco di Gerasa (3830). Vengono distinti: - Numeri pari e dispari, con le loro suddivisioni. - Numeri primi e composti (questi ultimi con fattori uguali o disuguali). - Numeri piani, ulteriormente suddivisi in quadrati, oblunghi, triangolari e poligonali, con i rispettivi gnomoni e proprietà legate alla somma di termini di progressioni aritmetiche. - Numeri circolari, sferici e solidi (con tre fattori). - Numeri piramidali e piramidali troncati. - Numeri perfetti, insieme ai loro correlativi, iper-perfetti e difettivi. Viene inoltre citata la definizione di numero poligonale attribuita a Ipsicle (3424): l’n-esimo numero a-gonale è dato da n{2+(n-1)(a-2)}/2.

9.2 La somma di quadrati e il contributo di Fermat

Una parte significativa del testo è dedicata alla rappresentazione dei numeri come somme di quadrati. - Viene riportato un teorema di Fermat (8275): un numero primo della forma 4λ+1 e le sue potenze possono essere sia l’ipotenusa di un triangolo rettangolo razionale che la somma di due quadrati. - Fermat estende un teorema affermando che il prodotto di primi che sono somme di due quadrati è a sua volta somma di due quadrati in due modi, e così via, moltiplicando per potenze successive (8275). - Viene segnalato che la condizione necessaria e sufficiente affinché un numero sia esprimibile come somma di due quadrati (essere della forma 4n+1 o prodotto di tali numeri) fu provata da Eulero, sebbene forse nota a Diofanto (8276, 8278, 8297). - Viene citato il teorema, enunciato da Fermat e dimostrato da Lagrange, secondo cui ogni numero è somma di fino a quattro quadrati (8290).

9.3 L’algebra di Diofanto: notazione e metodi

Il testo analizza in dettaglio l’opera di Diofanto di Alessandria, in particolare l’Aritmetica. - Notazione: Diofanto introduce un simbolo per l’incognita (ς), definita come un “multitudine indefinita di unità” (7770, 7809). Le potenze dell’incognita hanno nomi e simboli specifici (ΔΥ per , ΚΥ per , etc.) (7789). Utilizza un segno per il meno (un Λ rovesciato) ed enuncia la regola dei segni (7847, 7819). I termini sono raggruppati, con tutti i positivi seguiti da quelli negativi (7848, 7820). - Equazioni determinate: Diofanto risolve equazioni di primo e secondo grado. Per le quadratiche, cerca di ridurle a equazioni semplici o pure (7857, 7873). Non ammette radici negative, irrazionali o immaginarie, considerando “impossibili” le equazioni che le generano (7871, 7873). - Equazioni indeterminate: L’approccio è di rendere il problema determinato assumendo valori particolari per alcune incognite, esprimendo tutto in termini di una sola variabile (7859, 7860, 7862, 7863). Se un’equazione porta a una radice irrazionale, Diofanto retrae i suoi passi e risolve un problema sussidiario per ottenere un risultato razionale (7877). - Limiti e approssimazioni: In problemi che richiedono numeri in ordine di magnitudine, a volte è necessario trovare soluzioni entro certi limiti, scartando quelle che non soddisfano le condizioni (8141). Viene notato che non tenta di esprimere la radice esatta di un’equazione quadratica che dà un surdio, ma si limita a trovare limiti interi o frazionari (7876).

9.4 Equazioni indeterminate di primo e secondo grado

Il testo menziona diverse tipologie di equazioni indeterminate trattate prima e durante l’epoca di Diofanto (295). - Epigrammi aritmetici: La Antologia Greca contiene problemi che portano a equazioni semplici, spesso sulla divisione di un numero di oggetti tra più persone (7550, 7553, 7554). - Doppie equazioni: Un metodo ricorrente in Diofanto è la “doppia equazione”, dove due espressioni devono essere entrambe quadrati perfetti. La soluzione spesso implica manipolazioni algebriche per far sì che la differenza tra le due espressioni sia facilmente fattorizzabile o si annulli (8025, 8031, 8407).

9.5 Approssimazione di radici quadrate e altri metodi numerici

Sono descritti diversi metodi per approssimare le radici quadrate di numeri non quadrati. - Formula eroniana: Se A = a² + b, allora √A ≈ a + b/(2a) (8988, 9521, 9572, 9657). - Metodo di Barlaam: Viene citata la conoscenza delle formule eroniane per approssimazioni successive alle radici quadrate (9680). - Evidenza greca: Sono menzionati documenti che mostrano metodi greci per approssimare radici quadrate, a volte utilizzando numeri con valore posizionale simile alla nostra notazione (9659).

9.6 Terminologia e influenze incrociate

9.7 Riferimenti a opere perdute e commentatori


10 Trasmissione e edizioni di opere matematiche greche

Trasmissione manoscritta e traduzioni

La sopravvivenza dei testi matematici greci è legata a una complessa storia di trasmissione manoscritta, traduzioni e commenti. (750) Un manoscritto fondamentale (l’archetipo A di Heiberg) fu redatto a Costantinopoli nel IX secolo per iniziativa di Leon, che restaurò l’Università. (768) Questo codice, attraverso i suoi derivati, rimase la fonte principale per il testo greco fino alla scoperta del manoscritto C di Costantinopoli. (776) La traduzione latina di Giacomo da Cremona, commissionata da Papa Niccolò V intorno al 1450, e quella di William di Moerbeke del 1269, sono fonti preziose per la ricostruzione testuale, essendo state eseguite direttamente dal greco. (767) William utilizzò almeno due manoscritti per le sue traduzioni, tra cui uno contenente opere di meccanica e ottica.

Edizioni critiche e curatori

L’edizione critica moderna è rappresentata in modo esemplare dal lavoro di Heiberg, la cui seconda edizione delle opere di Archimede (1910-15) è definitiva e sostituisce tutte le precedenti. (785) (791) Prima di lui, Friedrich Hultsch aveva pubblicato un’edizione monumentale, modello per le successive edizioni di testi matematici greci. (6131) Altri editori fondamentali includono Tannery per Diofanto, il cui testo è alla base dell’edizione più completa e aggiornata, e Commandino, le cui traduzioni latine furono spesso le prime a rendere i testi intelligibili attraverso note esplicative. (7757) (2162)

Il ruolo dei commentatori

I commentatori antichi ebbero un ruolo cruciale nella preservazione e nella diffusione dei testi. (9064) (9065) È significativo che spesso siano sopravvissuti solo i libri commentati da figure come Eutocio o Ipazia. (7724) (9062) Ad esempio, si ipotizza che i primi sei libri dell’Aritmetica di Diofanto si siano conservati proprio perché Ipazia scrisse un commento solo su di essi. (9268) (7725) Eutocio, un contemporaneo più anziano di Antemio di Tralle, scrisse commenti su diverse opere di Archimede e Apollonio, dedicandone alcuni allo stesso Antemio. (9464) (7733) La sua opera fu poi rivista da Isidoro di Mileto, nella cui scuola i trattati originali in dialetto dorico furono tradotti nella lingua comune per una maggiore accessibilità. (748)

Traduzioni arabe e versioni latine

Molte opere sono sopravvissute solo attraverso traduzioni arabe, successivamente ritradotte in latino. (4223) (4230) Un caso emblematico è quello dei libri V-VII delle Coniche di Apollonio, persi in greco ma conservati in arabo. (2158) (2159) Traduttori come Ishaq b. Hunain e Thabit b. Qurra furono fondamentali in questo processo. (4450) (2157) La prima traduzione latina dei libri I-IV di Apollonio fu pubblicata da Memo nel 1537, ma fu l’edizione di Commandino del 1566, con i lemmi di Pappo e il commento di Eutocio, a rappresentare un vero passo avanti nella comprensione. (2167) Per la Sintassi di Tolomeo, esiste una traduzione dal greco fatta intorno al 1160 per Enrico Aristippo, ma sopravvive solo in pochi manoscritti. (4455)

Edizioni a stampa e prime pubblicazioni

Le editiones principes segnano l’ingresso dei testi matematici nell’era della stampa. (4454) La prima edizione a stampa delle opere di Archimede in greco fu curata da Torelli (Oxford, 1792), sebbene con alcune imperfezioni. (790) L’editio princeps del testo greco delle Coniche di Apollonio è il monumentale lavoro di Halley (Oxford, 1710). (2147) Per Diofanto, l’edizione standard fino a tempi recenti fu quella di Bachet (1621), che pubblicò per la prima volta il testo greco con traduzione latina e note. (7741) Tuttavia, né Bachet né Xylander, autore di una pregevole traduzione latina con commento (1575), poterono usare i manoscritti migliori. (7745) (7738)

Figure bizantine e tardoantiche

La tradizione matematica continuò in epoca bizantina con figure come Massimo Planude (circa 1260-1310) e Nicola Rhabdas. (9619) (9543) Planude scrisse scoli sui primi due libri di Diofanto, contenenti prospetti dei problemi nella notazione originale. (9063) Rhabdas, attorno al 1341, è noto per due lettere che plagiano la prefazione dell’Aritmetica di Diofanto, fatto che, sebbene non lodevole, suggerisce una sua familiarità con l’opera. (9619)


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