El príncipe de Toscana preguntó un dia a Galileo: "¿Por qué cuando se lanzan tres dados, obtenemos con más frecuencia la suma 10 que la suma 9, aunque ambas se puedan obtener de seis maneras diferentes cada una?"


9 = 1+2+6 = 1+3+5 = 1+4+4 = 2+2+5 = 2+3+4 = 3+3+3
10 = 1+3+6 = 1+4+5 = 2+2+6 = 2+4+4 = 2+3+5 = 3+3+4


Fue éste uno de los problemas más discutidos de su época. Galileo lo resolvió demostrando que los seis sucesos no son equiprobables. El juego presenta 6^3 = 216 resultados posibles y equiprobables, de los cuales 25 son favorables al suceso "suma = 9" y 27 al suceso "suma = 10". En efecto:

1+2+6, 1+3+5 y 2+3+4 representan cada uno 3! = 6 resultados; 1+4+4 y 2+2+5 representan cada uno 3 resultados, y 3+3+3, sólo uno. En total, 25 resultados favorables a "suma = 9".

1+3+6, 1+4+5 y 2+3+5 representan cada uno 6 resultados; 2+2+6, 2+4+4 y 3+3+4 representan cada uno 3 resultados. En total, 27 resultados favorables a "suma = 10"

Por tanto: 

Probabilidad ("suma=9") = 25/216 = 0'116 y Probabilidad ("suma=10") = 27/216 = 0'125.

La diferencia es muy pequeña y sólo se puede comprobar experimentalmente realizando una exhaustiva prueba.

 

 

Una teselación es poligonal no regular, cuando se tesela el plano con figuras que se obtienen de un polígono regular, cortando o añadiendo en uno de sus lados algún tipo de figura y repitiéndola en el lado opuesto mediante deslizamientos, giros o reflexiones.

Muchos artistas han utilizado teselaciones en su trabajo. El holandés M.C. Escher es probablemente el más famoso de todos ellos. Se "divirtió" teselando el plano con siluetas de pájaros, peces y otros animales.

 

 

Un teselado es un patrón de figuras que pavimenta por completo una superficie plana, sin dejar espacios entre ellas y sin superposición. Hay teselaciones regulares, semi-regulares e irregulares.

Los únicos polígonos regulares que pavimentan una superficie plana son los triángulos equiláteros, los cuadrados y los hexágonos regulares.
 
 
 
 
Si tratamos de pavimentar una superficie plana con pentágonos regulares, no podríamos porque se superponen. Esto se debe a que la división de la superficie plana que tiene 360º por el ángulo interno de un pentágono regular que mide 108º no es un número entero.
 
 
 
 
Pero hay pentágonos irregulares que pavimentan una superficie plana. Ya han descubierto 15 diferentes tipos, con este último tipo descubierto en 2015 por Jennifer McLoud-Mann, Casey Mann y David Von Derau (Universidad de Washington Bothell).
 
 
 
 
 
El Juego de la vida, creado por el matemático británico John Horton Conwayen en el año 1970, está referido a una cuadrícula infinita. En ella habitan ciertos organismos elementales o células que, de forma individual, ocupan algunas de las muchas celdas que la constituyen.
 
Con el paso del tiempo, unas células mueren, otras sobreviven, pero también aparecen otras nuevas. Las reglas son muy sencillas. Cada vez que transcurre una unidad de tiempo, su "mundo" evoluciona de acuerdo con los siguientes principios:
 

> Muerte: una célula viva morirá si en su entorno hay menos de dos células vivas o más de tres.

> Supervivencia: una célula viva permanecerá en ese estado si en su entorno hay dos o tres células vivas.

> Nacimiento: una célula muerta nacerá si en su entorno hay, exactamente, tres células vivas.

 
Vamos a ver un ejemplo. En nuestro espacio, hemos pintado de morado las células vivas:
 
Células vivas en morado
 
Si nos fijamos en la célula A1, como en su entorno solo hay una célula viva, en la siguiente etapa A1 morirá; la célula A2, en cambio, nacerá, puesto que tiene 3 células vivas (moradas) en su entorno; las cĺulas A3, A4, A5 y B1, se quedan iguales porque ninguna de ellas tiene exactamente 3 células vivas en su entorno; la B2, morirá por tener más de 3 células vivas en su entorno... y así, sucesivamente.
 
En la siguiente etapa, tendríamos esta configuración:
 
Configuración de la segunda etapa
 
Si siguen jugando con este ejemplo, comprobarán que tras cuatro etapas llegan a la configuración inicial pero que se ha desplazado en el espacio.
 
 
 
Exiten configuraciones estáticas como "el bloque" o "el barco", y otras recurrentes como "el oscilador" o "el planeador" (patrones que se repiten con giro o traslación).
 
Podemos encontrar también configuraciones que se estabilizan después de un cierto tiempo. Si lo hacen después de muchos turnos o generaciones se llaman "Matusalenes". Un ejemplo de este tipo de configuración es el patrón "Diehard" que desaparece después de 130 turnos, mientras que el patrón "Acorn" tarda 5206 turnos en estabilizarse en forma de muchos osciladores, y en ese tiempo genera 13 planeadores.
 
 
 
 
Lo sorprendente del juego de la vida es que un conjunto de reglas tan sencillas baste para generar patrones tan interesantes. Configuraciones sencillas, como los planeadores, nos recuerdan los aminoácidos, las moléculas orgánicas básicas a partir de las cuales se construye la vida. 
 
Una de las aplicaciones prácticas es servir como base para simulaciones físicas a partir de unas reglas o premisas extremadamente simples. Un ejemplo es el simulador de líquidos en dos dimensiones que permite ver algunas de sus posibilidades. Las reglas son muy parecidas a las del juego de la vida y hacen comportarse a los píxeles de distintos colores como átomos sobre los que actúan fuerzas como la presión y la gravedad.
 
También están las simulaciones de ciertos procesos químicos o incluso biológicos, tales como la formación de los patrones en la piel, el pelo o las conchas de ciertos animales. En las plantas sucede otro tanto: el comportamiento de los estomas (células de la epidermis de las hojas) es relativamente fácil de simular con unas pocas reglas. Con algo más de complejidad se puede simular también el funcionamiento de las neuronas, creando modelos que pese a su simplicidad acaban mostrando una extraordinaria complejidad cuando se les aplican ciertos patrones o valores iniciales.
 
En el fondo, esa es la grandeza del comportamiento tanto del juego de la vida como de otros autómatas celulares: que de algo tan simple pueda surgir algo tan elaborado y complejo.
 
Así que... entra en el Juego de la vida a través de cualquiera de estos dos simuladores,  Game of Life, de Edwin Martin y JavaScript Game of Life de Pedrovam),  y experimenta por ti mismo.
 
 
 
 

En los aleros de los tejados de los templos sintoístas y budistas, los fieles colgaban tablillas de madera, como ofrendas, con exquisitos dibujos que hacían gala del refinamiento artístico que había alcanzado por entonces el arte japonés. Entre estas tablillas había algunas con figuras geométricas, (triángulos, circunferencias, elipses o esferas), planteando fascinantes problemas matemáticos. Eran los sangaku, que literalmente quería decir “tablilla matemática”.

En la tablilla se incluía la respuesta, pero no la manera de resolver el problema. Luego, esta tablilla se mecía al viento en el alero de alguna casa o templo planteando su reto silencioso: ¡Resuélveme si puedes!

Parece probable que algunos maestros utilizaran este tipo de problemas en la enseñanza de las Matemáticas en las escuelas, pero todo apunta a que se trataba de Matemáticas puramente recreativas y que eran practicadas por campesinos, comerciantes o samuráis por el puro placer de resolver un problema.

Actualmente se han llegado a recuperar y clasificar 825 sangaku que estaban repartidos por entre casi todas las prefecturas de Japón. La mayoría de ellos se pueden resolver utilizando los conocimientos de la geometría euclidiana que se imparten en los primeros cursos de enseñanza media. Pero algunos son extremadamente difíciles y requieren técnicas matemáticas modernas, como el cálculo o el empleo de transformaciones afines. A pesar de que la finalidad de los sangaku es meramente recreativa, en ellos aparecen algunos teoremas importantes de la Matemática occidental.

Un ejemplo sencillo de sangaku es el siguiente:

Partimos de un cuadrado de lado conocido, el cuadrado azul de la imagen. ¿Cuánto miden los radios de las circunferencias roja y verde y el lado del cuadrado amarillo?

 


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