38  -  LA MATEMÁTICA EN EL ANTIGUO EGIPTO

 

por   GERARDO DE LEÓN

 

 

 

 

 

 

INTRODUCCIÓN 

 

El embrujo que ejerce el antiguo Egipto sobre todos nosotros hace que  sobre esta civilización se escriba  y se hable en demasía  mucha veces, sobre todo exagerando y distorsionando los temas místico-religiosos, confundiendo lo científico con la fantasía . Esto produce  una subestimación de esta cultura  que desde sus orígenes  demostró estar fundada sobre bases sólidas en todos los campos del conocimiento.

En cuanto al conocimiento científico matemático demostró ser brillante, eminentemente práctico y positivista, el cual fue una cantera de información de la cual se nutrieron otras civilizaciones.

 

 

ORÍGENES

Los papiros encontrados indican que por lo menos  en el siglo XXVII  AC  ya estaba asentado el pensamiento científico en el antiguo Egipto.

Un grupo de árabes, específicamente  Mustafa Agha, encontró el 10 de enero de 1862 unos rollos de papiros entre los pies de la estatua de Anubis en Letópolis, quien luego se los vendió a compradores ingleses de antigüedades. Uno de los papiros era referente a medicina (Papiro de Edwin Smith) y el otro referente a matemática llamado Papiro de Rhind, ambos llamados así por sus compradores. Además se encontraron fragmentos de escritura hierática con el nombre o referentes al rey Tutmosis I.

 

MÉTODOS - CARACTERÍSTICAS.

Breasted se opuso a la  opinión generalizada de que  el antiguo egipcio solo se interesó por lo científico siempre y cuando persiguiera un fin práctico que se aplicara al diario vivir. El egipcio de entonces logró desprenderse de lo mágico y sobreponerse a ello. El papiro de Rhind  nos muestra  poco de racionalidad en cuanto al sentido pleno de la expresión. Pero sin embargo por la disposición sistemática, el cuidado del orden y de la precisión y  la preocupación de la verdad, es decir  por la forma de tener en cuenta  las cosas, se testimonia un espíritu lógico que se orienta  hacia lo que más tarde será el pensamiento científico, la racionalización  científica, o mejor dicho el método  racional y experimental unificado.

Es decir, en resumen se trata de un método empírico pero perfectamente trazado y seguido, que convierte ese empirismo en verdad científica.(2).

Pero debemos dejar claro que por más absurdo que parezca, junto a ese positivismo, tan  ausente de curiosidad teórica , existía la tradición mágica.

En cuanto a matemática no tenemos documentos seguros para establecer las comparaciones mágico-prácticas o mágico–métricas, como por ejemplo en construcciones como la gran pirámide, ya que no existe ningún texto que nos estimule  a pensarlo. No podemos sacar ningún tipo de conclusión al respecto.

Se puede afirmar sí, que es particularidad de Egipto y consecuencia de ese espíritu  rigurosamente práctico que le dio gran reputación entre los antiguos, esa separación absoluta entre técnica y magia, entre conocimiento útil que busca el resultado seguro, conocimiento baconiano y el enorme bagaje mágico que rodeaba  todo el ambiente.

Si recordamos los esfuerzos relativos  al Teorema de Pitágoras  en Caldea durante la segunda mitad del tercer milenio, creemos poder afirmar que hacia el 2000 AC a  grandes rasgos, ya poseemos documentos que no podemos calificarlos como totalmente científicos; pero hay que aclarar que esa palabra no tiene el mismo significado para Egipto que  para Grecia en todo lo referente a lo racional y lo lógico, y por lo tanto a lo filosófico.(7)

Pero se debe entender que para los egipcios el orden universal ya estaba establecido por los dioses, y que su mundo era  completamente diferente al mundo griego , cambiante, donde la vida quedaba siempre entre el ser y el devenir.(3)

Muchos autores entre los que están  Breasted,  Kaprinski  y O. Gillian, criticaron la posición de Peet por el hecho de  que si por ejemplo, un egipcio estudia la superficie de una figura poligonal cerrada o de un semicírculo, o el volumen de un prisma, etc, sea pura y exclusivamente para usarlo en sus campos, para pagar tributos o para medir el grano para venderlo. Criticaron estas afirmaciones y las enfrentaron contra el espíritu egipcio puramente científico.(7)

Kaprinski ha insistido en este interés  puramente científico de los egipcios en el campo matemático, basándose en los tres problemas de progresión que aparecen en el Papiro de Rhind. El mencionado autor y Breasted, pusieron como hipótesis entre otras que existe un segundo cálculo que solo tiene como fin demostrar que  se puede llegar al mismo resultado por el mismo método.

Pero aparte de  estos problemas todo el  Papiro de Rhind  lo que  muestra  es ciencia y positivismo puro.

Fue el interés práctico el que liberó la ciencia pura de  todo misticismo. La ciencia egipcia se diferencia de la que florecerá en Grecia, en que no tiene ninguna aspiración teórica ni metafísica . Es solamente  técnica como lo dio a entender Platón y después Herodoto. No debemos confundirla con nada menos.(  1)

No tiene nada en  común con el mundo de Heráclito en el que estaba continuamente cuestionándolo todo  para así llegar a un conocimiento profundo.(3)

La mayoría de las personas que escriben sobre ciencia  griega, suponen que surgió espontáneamente con los griegos jónicos, pero es fundamental aclarar que los egipcios enseñaban oralmente, en cambio los griegos por medio de escritura. De ahí que se conozca mucho menos de los egipcios que de los griegos, y cuando hablamos del tema de ciencia  egipcia  siempre comenzamos en desventaja  con  respecto  a los griegos.( 5 ).

Los egipcios no han tenido nunca la curiosidad filosófica del griego, pero muchos autores se olvidan de la deuda que Grecia tiene con Egipto. Dicha deuda ha sido reconocida por los propios griegos, uno de ellos Thales de Mileto quién junto  a muchos más quedaban impresionados por la enormidad de  conocimientos prácticos y útiles de los egipcios.(5)

Alcanzaron los egipcios resultados sorprendentes como mencionamos, en las aplicaciones prácticas de sus conocimientos, pero lamentablemente no quedan casi documentos escritos. Además los conocimientos teóricos que hubieran existido estaban en manos de  la clase privilegiada -los sacerdotes y los escribas-  y cuyo interés era mantenerlos en secreto.( 5)

Con todo, la investigación futura puede revelar  una actitud científica  en el antiguo Egipto  mucho más desarrollada que lo que se ha sospechado hasta ahora.

 

NUMERACIÓN - ARITMÉTICA

 

En la dinastía I  (3200 AC) se usaba un sistema de numeración que suponía  el uso  de grandes cifras que  llegaban a millones. Existían signos  separados para la unidad y para cada potencia de 10 hasta un millón. El cero no existía, y no se conocía la notación de posición, como tampoco la conocían los griegos. Quienes  recién   la introdujeron fueron los matemáticos hindúes. Como no existían signos independientes para los números que iban entre 1 y 10 , se repetían los números  hasta llegar al número requerido.

Así  el número 142857, comprendía 27 signos jeroglíficos separados.

 Sin embargo el hierático cursivo usaba abreviaturas. Además debemos tener en cuenta que si usáramos el método alfabético español necesitaríamos 47 letras  o signos. (3).

El método ilustra el hecho de que todos los procedimientos aritméticos  se resumen  a contar; es decir  la suma, la multiplicación se resumen a contar. La resta era contar para atrás. La división era el contrario de la multiplicación. La potenciación era una forma especial de multiplicación, y a la radicación otra forma de división.

El egipcio usaba un recurso para agilitar la multiplicación por 10. Consistía en sustituir  los signos de 10 por unidades, los signos de 100,  por  “dieces“, los signos de 1000 por “cienes“ y así sucesivamente.(5).

De esa forma cada suma suponía corrientemente un número sucesivo de operaciones de doblar o reducir  a la mitad. Si en el curso del trabajo era necesario multiplicar  15 x 13, se procedía así:

 

                                 /1x15=15

                                  2x15=30

                                 /4x15=60       

                                 /8x15=120

                    total------------------

                                 13x15=195

 

Los factores que daban la suma de 13 eran señalados al margen izquierdo con una barra y los productos correspondientes eran sumados conjuntamente.(4)(5)

COMBINATORIA- En este artículo se menciona como el problema más antiguo  relacionado con combinatoria, el problema de la casa del gato y del ratón, ubicado en el papiro de Rhind con el número 79, en el cual ocurre similarmente como en un problema de Fibonacci  Liber Abaci y en una antigua canción de cuna inglesa. Todos son referidos a combinaciones del 7. La primera ocurrencia de combinatoria “per se” es la  los 64  hexagramas del  I Ching.(12)

PROPORCIONES- Este método se usaba comúnmente, pero no ha quedado nada explicitado. Se usaba uno que consistía en llegar a un resultado provisional y hallar luego la alteración que se necesitaba para llenar los requisitos del problema. Es el método de  la  “posición falsa“ usado mucho por Diofanto de Alejandría (250 DC). Se siguió usando en los textos viejos hasta que fue suplantado por los métodos  algebraicos actuales.(5)

Con la excepción de 2/3 y  3/4  no se empleaban fracciones mixtas, solamente en las que además de las mencionadas tenían a la unidad como numerador, es decir fracciones de la unidad

Por ejemplo, una fracción que escribimos 7/2 se expresaba por medio de las fracciones 1/3 1/4 escritas una a continuación de la otra, indicando que se sumaban, justamente como escribimos nosotros ahora 1 2/3.

Se hicieron tablas para las fracciones con 2 como numerador con sus equivalentes en 2 o más fracciones de la unidad. Una anotación típica  en una de las tablas  es la división de 2 entre 69: 1/60; 1/356; 1/534; 1/890. Si en el curso del trabajo era necesario doblar el escriba recurriría  a la tabla y  fijaría la serie de fracciones que se citaron arriba, anteriormente. Así evitaban el inconveniente de desarrollar  un sistema  de anotación más compleja, que  habría simplificado grandemente su labor.

Sabían que 2/3 + 1/5 era igual a 11 fracciones de 1/15 y que  se requerían 4 más  para completar el total. Pero no intentaron crear un método que expresara las 11 fracciones de unidad mencionada como 11/15. Para ellos esto era una colección de  11 fracciones de unidad. Los primeros ejemplos de fracciones mixtas no se encuentran hasta los tiempos demóticos. Así “mi 1/3 1/5 parte, que hace 2 partes de 5 da las casas” es simplemente otra forma de escribir 2/5.

La limitación de este método hacía necesario el uso de tablas. Para medir los granos estaba el “hekat“, una unidad de aproximadamente  36 litros. Se la dividía en partes  fraccionarias de ½, ¼, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, cada una con su propia designación que se representaba  en alguna parte  del Ojo de Horus, el que  según el mito había sido hecho pedazos  por  el malvado  Set. (5)y (11).

Las  fracciones por debajo de 1/64 se expresaban en términos de ro (1/320 partes de un hekat).

Jamás usó el egipcio ninguna otra  parte fraccionaria, pero si en el curso del trabajo necesitaba expresar, por ejemplo 1/7, lo que hacía era reducirla a una serie de partes  diminutas  como vimos. De esa misma forma los ingleses no escribían 1/11 sino que  expresan esa fracción  en quintales, arrobas  y libras.

Se ve en la tabla siguiente  diversas  fracciones de hekat  en términos de fracciones conocidas: 1/11 de hekat  = 1/16 + 1/64 + 4  1/11 ro

Parece que 2/3 era una fracción conocida y que podían anotar 2/3 de un número sin hacer cálculos. Se obtenía 1/3 reduciendo 2/3 a la mitad, pues se consideraba como las dos partes de una distancia dividida en tres partes, siendo 1/3 la tercera y última parte.

Con un sistema  tan complicado de notación fraccionaria el cálculo por supuesto era dilatado y engorroso. Este sistema persistió mucho tiempo después de haberse generalizado las fracciones mixtas. Se lo encuentra  con el mismo trato excepcional  de 2/3 en el papiro Akhmim, escrito en griego en el 600 de nuestra era.

Como no se instrumentó ningún sistema de símbolos de notación, no existían  fórmulas generales, solamente la excepción: “...para obtener 2/3  de una fracción tómese 1/2 1/6.” (4)(5)

 

GEOMETRÍA

El papiro de Rhind estudia las figuras geométricas como círculos, trapecios, rectángulos. Dominaban los ejercicios de áreas y de volúmenes y trabajaban con el número  Pi  (3,1415.......), con una aproximación más exacta  (3,16) de lo que lo hacían otras civilizaciones de la época  que usaban solamente el  3. (3)

No olvidemos la importancia de la aplicación de la ecuación 3 al cuadrado + 4 al cuadrado = 5 al cuadrado (referente al Teorema de Pitágoras) con el cual ellos marcaban los ángulos rectos  de sus parcelas. Luego de cada crecida, el Nilo se retiraba dejando su preciado limo pero se llevaba consigo los palos que generalmente separaban las parcelas de labranza. Simplemente con una cuerda de 13 nudos  lograban formar el ángulo recto. Esto lo podían hacer gracias al hecho de que dominaban el Teorema de Pitágoras, que dice que en un triángulo rectángulo el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos catetos. Entonces con la cuerda de 13 nudos, los primeros 5 espacios entre 6 nudos eran la hipotenusa de ese triángulo rectángulo. Así un cateto  lo formaban con 4 nudos y otro con 5. Clavando estacas en los lugares exactos a los nudos correspondientes  con la cuerda tirante se formaba el ángulo recto del triángulo.(11)

Pero debemos reconocer que si bien podían hacer esto no significa que conocieran  ninguna fórmula general respecto al teorema mencionado, porque no se han encontrado documentos escritos.(12)

Del mismo modo muchos autores estudiosos de la ingeniería señalan que estas construcciones hipnotizadoras, implican errores de angulación y perspectiva, lo cual confirmaría que no dominaban completamente  el  teorema mencionado.(12)

Respecto a Pitágoras, uno de los más grandes  filósofos de la antigüedad, discípulo de Thales de Mileto, se piensa que nació en la isla de Samos cerca de la costa de Asia Menor en el 580 AC. Viajó mucho y  estuvo muchos años en Egipto y también en Babilonia, para finalmente radicarse en Cretona al sur de Italia.(10)

Debemos tener en cuenta que si bien a él se le atribuye el  teorema mencionado, se conoce que del antiguo Egipto recopiló importante, sino la mayoría de la información para luego fundar la Escuela Pitagórica. Tal es la importancia del antiguo Egipto en cuanto a la Geometría que en nuestros actuales textos, a la Geometría se la define como “medir la tierra“  geo (tierra), metría (medir) por anteriormente mencionado de las crecidas del Nilo. (9)

La geometría es la parte de la matemática que estudia  las propiedades de las figuras  y los cuerpos prescindiendo de su tamaño estructura y posición. Estudia también las  medidas de superficie y volumen. Es junto con la aritmética una de las primeras ciencias que ha estudiado el hombre. En efecto, los objetos que rodeaban al hombre fueron formando con él los conceptos de las curvas y las rectas, de figuras planas y de  cuerpos, de formas y de volúmenes diferentes. Así la observación de un rayo de luz le dio la idea de recta, el arco iris la idea de curva, una burbuja la idea de esfera, el sol y la luna llena como círculos, etc. Claro que en un principio fueron ideas aisladas de forma, tamaño y de propiedades que se comprobaron prácticamente, y pasaron siglos  para  que estos conocimientos se  ordenaran formando la geometría. Es indudable que en el pueblo egipcio está la cuna de la geometría en cuanto a la acumulación de un bagaje enorme de conocimiento.

Pero fueron los griegos los que tuvieron la gloria o la suerte histórica de darle al a geometría un carácter netamente científico, reuniendo todos los conocimientos  diseminados y adquiridos en forma empírica  a lo largo de  los siglos.(9)

Los problemas relacionados con las pirámides ilustran el método egipcio de medir un ángulo de inclinación con la ordenada horizontal por unidad vertical de altura (el Seked), una medida de lo que hoy llamamos la cotangente de un ángulo. En la práctica al cortar  piedras con un ángulo requerido, el constructor  trazaba un codo verticalmente y luego señalaría el seked horizontalmente. Luego tiraba la línea indicadora de la dirección en la que había que cortar la piedra. Estas líneas se han encontrado a menudo en los bloques de piedra.

El ingeniero antiguo afrontó el problema del peso de la pirámide, lo que estaba compensado en parte por la propia forma de la misma, ya que era de una altura de 166metros y sobre la base se ejercía una enorme presión. La cámara funeraria dentro de la pirámide estaba protegida por una estructura formada por enormes bloques de piedra ubicados con tal forma y angulación que desviaran las fuerzas.

Los cálculos fueron hechos con una unidad de medida sacada de la propia naturaleza , “el cúbito” o “codo” (antebrazo) que era una regla de 52 centímetros , subdividido en 7 palmos o en 28 dedos (4).

Ya hemos mencionado el sinnúmero de cálculos que hacían para lograr los resultados deseados, pero una cosa  asombrosa es la fórmula del volumen de la pirámide truncada, algo común de ver durante la construcción de las pirámides, así como un obelisco es una pequeña pirámide sobre otra pirámide truncada. Se  necesitaron hacer cálculos de materiales para todas estas construcciones; la fórmula moderna es V = e(a al cuadrado + ab + b al cuadrado) donde  e es la altura, y donde a y b son los lados de los cuadrados que forman la superficie de las dos bases.

Es posible que hallan llegado a una fórmula trabajando a escala con modelos de arcilla del Nilo y probando, dividiendo los cuerpos, en fin podrían haber llegado a esa fórmula. Debemos dejar claro que no hay evidencia de que ellos supieran hallar el volumen de una pirámide  pero es imposible creer que no lo supieran.

Si hubiesen sabido hallar el volumen de una pirámide, el de una pirámide truncada lo podían haber calculado haciendo la resta de las dos pirámides.

 

GEOMETRÍA DEL ESPACIO

En el papiro de Moscú hallamos en el problema 10 un problema referido a la superficie de una canasta, y algunos piensan que  esa canasta se refiere a una semiesfera. El autor estudia y analiza la canasta y llega a la conclusión de que  en efecto es una semiesfera con capacidad de contener 100 hekat de  maíz.(12).

 

CONCLUSIONES FINALES

De todo lo que hemos  mencionado se concluye  que el conocimiento matemático de los  antiguos egipcios  era esencialmente práctico, el que fue desarrollándose con el fin de solucionar problemas específicos. Raramente los problemas se refieren a números abstractos.

No estaban ellos de por sí interesados en desarrollar una teoría o una filosofía determinada y mientras un método cualquiera cubriese sus necesidades, estaban satisfechos. Esto hizo que  no les interesara  mejorarlo o simplificarlo.(5)

Pero nuevamente debemos diferenciar nuestras palabras de las de muchos escritores  que se dedican a enfatizar  lo que los egipcios no han hecho en lugar de  mencionar todo lo que sí pudieron lograr. Esto ha hecho que no se valorice al egipcio como ha merecido.

Antes del 2000AC ya había dado forma a un sistema práctico de numeración, con el que podía efectuar  complicados cálculos de expresiones  fraccionarias.

Dio  forma a métodos resolutivos por el método de adición de números recíprocos y el planteamiento de ecuaciones elementales.

Dominaron la geometría  de las principales  figuras y lograron un conocimiento de la geometría  del espacio que le permitió esas magníficas construcciones  que nos sobrevivirán por muchos siglos  más,  aún cuando mucho de nuestra civilización  ya  no exista.

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

 

1)H.yH.A. Frankfort, J.A.Wilson y T.Jacobson. El Pensamiento  Prefilosófico  I .Egipto y Mesopotamia. Breviarios  del Fondo de Cultura Económico. México.1980.

2)René Taton- La Sciences Antique et de L’Orient. Paris. Presses Universitaires de France 1957.

3)Juan José Castillos. El Egipto Faraónico. Ediciones  MAAT. Montevideo 1996.

4)John  A. Wilson. La Civiltà  Dell Antico Egitto.1ª Edición Milano: Arnoldo Mondadori 1965.

5)R.W. Sloley. El Legado de Egipto. Univ. de Oxford. Madrid.Edit S.R.K. Glanvilley ed. Pegasso 1944.

6)Alfred Cyril. The Egyptians .London Thames  and Hudson. Edit. Dr. Glyn Daniel.

7)Rey, A. La Ciencia Oriental antes de los Griegos. Unión  Tipográfica  Editorial Hispano Americana. México 1959.

8)Sir William Tarn.Hellenistic Civilisation. University Paperbacks.Methuen: London.1951.

9)C. Repetto - H. Fesquet. Matemática Moderna . Ed. Kapelusz. Buenos Aires 1966.

10)Mario Copetti. Geometría Racional 2º año. Barreiro y Ramos. Montevideo.1955

11)L. Belcredi-M. Zambra. Matemática. Equipo Edit. Belcredi, Zambra, Alonso, Stonek, Larghero, Grompone. Montevideo 1999.

12)Palter, Robert. Black Athena, Afrocentrism and the History of Science. Ancient Egypt. Mathematics and Liberal Arts.

http:// math.trauman.edu/-thamond/history/Ancient Egipt.html.

 

 

 

PRESIONE AQUÍ PARA IR A LA PÁGINA PRINCIPAL