Matemáticas precolombinas

Las matemáticas precolombinas en la historia de las matemáticas , engloban conocimientos en matemáticas que han desarrollado algunas civilizaciones precolombinas . A estas civilizaciones indígenas se les atribuyen muchos inventos: la construcción de pirámides de templos , matemáticas, estadística , astronomía , medicina , escritura , calendarios muy precisos.

Cronograma general

La mayoría de las fuentes disponibles se refieren a las civilizaciones azteca , maya e inca .

Las inscripciones arcaicas en rocas y muros de piedra en todo el norte de México (especialmente en el estado de Nuevo León ) muestran una propensión temprana a contar en el territorio de México. El sistema aritmético era uno de los más complejos del mundo, con un sistema numérico de base 20 . Estas marcas de conteo tempranas y antiguas se asociaron con eventos astronómicos y enfatizaron la importancia de la astronomía para los nativos de México antes de la llegada de los europeos. De hecho, la mayoría de las civilizaciones mexicanas posteriores construyeron cuidadosamente sus ciudades y centros ceremoniales basándose en ciertos eventos astronómicos.

Cronología basada en datos de artículos sobre cada una de las civilizaciones (octubre de 2012)

La parte superior (tonos de gris) corresponde al área de América del Norte.
La parte media (colores cálidos) corresponde a la zona mesoamericana.
La parte inferior (colores fríos) corresponde a la zona sudamericana.

Olmecas

La primera civilización conocida es la cultura olmeca . Esta civilización estableció el patrón cultural que inspiraría a todas las sucesivas civilizaciones indígenas en México. La civilización olmeca comenzó con una abundante producción de cerámica, alrededor del 2300 a. C. Entre 1800 y 1500 a. C., los olmecas consolidaron su poder formando cacicazgos que establecieron su capital en un sitio conocido hoy como San Lorenzo Tenochtitlán . La influencia olmeca se extendió por México, América Central y a lo largo del Golfo de México . Transformaron la forma de pensar de muchos pueblos instituyendo un nuevo modo de gobierno, inventando templos piramidales, escritura, astronomía, arte, matemáticas, economía y religión. Sus logros allanaron el camino para la grandeza de la civilización maya en el este y las civilizaciones del oeste y centro de México.

Escritura y calendario

Caterina Magni menciona la existencia de glifos, especialmente en la Estela 13 de La Venta . Indica la existencia de un sello cilíndrico de Tlatilco que data del 650 a. C. AD ya testifica, según algunos científicos, de la existencia de una forma de escritura. Luego, con el descubrimiento de la Estela de Cascajal se puede pensar que los especialistas estarán de acuerdo en reconocer que la escritura es finalmente identificable en la cultura olmeca. Incluso si algunos arqueólogos , como David Grove y Christopher Pool o Max Schvoerer , siguen siendo escépticos sobre la autenticidad de la estela. Además, la estela C de Tres Zapotes , una de las más antiguas conocidas hasta la fecha, usa una ortografía similar a la adoptada posteriormente por los mayas para los números (un punto = 1 y una barra = 5). La inscripción evocaría una fecha correspondiente a 425, o 432, av. J.-C.

Vínculos con el conocimiento de los zapotecas

El conocimiento sobre los orígenes del pueblo zapoteca es vago. Hasta la invasión española , el XVI °  siglo se formó el grupo más grande del valle de Oaxaca . (En el momento de la conquista española, la población de los zapotecas habría sido de trescientos mil a un millón de habitantes). Se cree que fundaron muchos aspectos de la cultura mesoamericana al inventar la ciudad-estado, el cálculo en base 20, los rebuses y un sistema de calendario, todos los cuales a veces se atribuían a los olmecas .

Mayas

La civilización maya se remonta al 2600 a. C. D. C. hasta 1500 d. C. AD con un pico en el periodo clásico de la III ª  siglo el IX º  siglo . El apogeo de la civilización maya coincidió con el apogeo de Teotihuacan. El período comprendido entre 250 y 650 d.C. fue una época de intenso florecimiento de los logros de la civilización maya. Aunque las muchas ciudades-estado mayas nunca lograron una unidad política inspirada en las civilizaciones del centro de México, ejercieron una enorme influencia intelectual sobre México y América Central.

Cálculo de calendario y astronomía

Las matemáticas son principalmente numéricas y se orientan hacia el cálculo del calendario y la astronomía. Los mayas usan un sistema numérico posicional de base veinte ( número maya ).

Las fuentes mayas son principalmente de códices mayas (escrito alrededor del XIII °  siglo ). Pero estos eran en su mayoría destruidas por la Inquisición española en América  : la XVI ª  siglo , el obispo español Diego de Landa se jactaba de haber quemado todos los libros "brujería" de los mayas. Esto deja hoy sólo cuatro códices: el Códice de Dresde , el Códice de París , el Códice de Madrid y el Códice Grolier , este último puede ser una falsificación.

Matemáticas

Los mayas (o sus predecesores olmecas) usaban un sistema de base 20 que incluía un acrónimo cero (pero cuyo uso y por lo tanto el concepto era diferente al nuestro, cf. Numeración Maya ). Las inscripciones muestran que pudieron manejar números muy grandes. El sistema matemático de base 20 (vicesimal), es decir con veinte dígitos elementales (utilizamos un sistema de base 10, decimal), así como su método de posicionamiento gráfico, les permitía realizar cálculos al infinito. Esto les permitió realizar una extensa investigación astronómica cuyo grado de precisión es muy impresionante. Los sacerdotes y astrónomos mayas han hecho una estimación muy precisa de la duración del año solar, aunque en la vida cotidiana utilizan un año de 365 días (cf. Calendario Maya ). Por ejemplo, el calendario gregoriano determinó que el año solar era de 365,2425 días; el calendario maya, de 365,2420 días; y astronomía moderna 365,2422 días. Claramente, siete siglos antes que los europeos, equipados con instrumentos arcaicos y después de años de observaciones en el corazón de la selva, los mayas pudieron determinar la duración de un año solar con extrema precisión. No fue hasta el XIX °  siglo para que el progreso técnico puede refinar esta evaluación.

Sus análisis astronómicos fueron muy precisos, sus estudios del movimiento de la Luna y los planetas fueron notables para las personas que trabajaban solo a simple vista.

Dos ceros mayas

Los escribas mayas usaban un número vigesimal (base veinte) y tenían dos ceros distintos, marcados por diferentes glifos. En general, siempre distinguieron cuidadosamente entre duraciones (de naturaleza 'cardinal') y fechas (de naturaleza 'ordinal'), por ejemplo en los almanaques adivinatorios, escribiendo la primera en negro y la segunda en rojo. Asimismo, distinguieron cuidadosamente entre los constituyentes de dígitos (por ejemplo: dos puntos '..' yuxtapuestos horizontalmente para formar el dígito o número 2) y los constituyentes de números (es decir, los dígitos que constituyen un número en escritura posicional, por ejemplo, dos puntos ':' yuxtapuestos verticalmente para formar el número 21, o 'veintiuno').

El primero, que se puede llamar cero cardinal , es un cero posicional, como el de la numeración decimal o cualquier otra numeración posicional. Por ejemplo: 9.9.16.0.0. (Códice de Dresde p. 24) tenga en cuenta la duración 9- baktun 9- katun 16- tun 0- uinal 0- kin , es decir, la duración de 9 x 400 tun (cuenta año de 360 ​​días) + 9 x 20 tun + 16 tun + 0 uinal (mes de 20 días) + 0 kin (día).

El segundo ordinal o cero se utilizó para señalar el primer día de los 18 meses de veinte días o el período complementario de cinco días que constituyen el año solar (el ha'ab de 365 días). Por ejemplo, el día de Año Nuevo fue 0 Pop .

El cero ordinal está atestiguado primero por un colgante de jade (conocido como la placa de Leyden ), y data del 17/9/320 ( d.C. ). En este colgante, el mismo glifo también aparece en un contexto "literario" donde se anota el verbo que designa el acto de ascender al trono, la entronización del rey cuya figura aparece en el rostro de la placa.

El cero cardinal aparece por primera vez en las estelas 18 y 19 de Uaxactún, que tienen tres apariciones de este signo en posición final. Se encuentran en la expresión (redundante, ya que, en este doble ejemplo, se expresan todas las unidades) de una fecha en cuenta larga (es decir representada por la duración expresada en número de días transcurridos desde l (origen de la cronología maya). , es decir, 3113 aC ): 8- baktun 16- katun 0- tun 0- uinal 0- kin . Por lo tanto, el cero cardinal maya está atestiguado desde el 2 de febrero de 357 .

Observatorios

Astrónomos meticulosos, los mayas siguieron con precisión las evoluciones de los objetos celestes, más particularmente de la Luna y Venus . Muchos templos están orientados en relación con estas estrellas.

Los templos redondos dedicados a la deidad de Kukulkan a menudo se describen como los observatorios de los mayas, aunque no hay indicios de que se usaran solo para este propósito.

Nazca

La civilización Nazca es una cultura preincaica en el sur de Perú que se desarrolló entre -200 y 600 d.C. Es mejor conocido por sus geoglifos , inmensas líneas y figuras dibujadas en el desierto cerca de la actual ciudad de Nazca , sus acueductos y su cerámica policromada con patrones zoomorfos. Se desarrolló a partir de la cultura Paracas que data de la época anterior denominada período Chavín u Horizonte antiguo y paralela a la civilización Mochica , que ocupó el norte del actual Perú.

Geoglifos

Los nazcas también trazaron inmensas series de figuras geométricas o animales estilizados en el árido suelo. Estos geoglifos probablemente cumplían una función ritual, quizás vinculada al ciclo del agua en una zona cada vez más desértica.

Los miles de dibujos esparcidos por aproximadamente 3.900  km 2 de desierto en el sur de Perú se han rastreado durante un milenio. Son principalmente figuras naturalistas. Posteriormente se agregaron líneas y trapezoides. Aún se desconoce cuál es su significado y por qué han cambiado con el tiempo. Pero sin duda jugaron un papel capital en los rituales para que la lluvia caiga sobre los Andes y riegue los campos.

Según el arqueólogo Giuseppe Orefici, los geoglifos se dibujan rascando el suelo, limpiando el suelo claro de rocas oscuras. El clima seco de la región, la naturaleza del terreno y la ausencia de vegetación hacen que estos diseños aún sean visibles hoy, después de 2000 años. Ha habido más de 350 de estos diseños, que representan formas geométricas, como líneas rectas o espirales, o animales del panteón de Nazca. Varias teorías intentan explicarlos, como el uso de medios aéreos y el uso de técnicas de dibujo. Estas teorías han sido objeto de experimentos arqueológicos experimentales .

Calendario astronómico

Según la matemática alemana Maria Reiche , que dedicó la mayor parte de su vida al estudio arqueológico y a la preservación del sitio, los geoglifos forman un enorme calendario astronómico , cuyas líneas apuntan a estrellas o constelaciones notables ( Bibliografía -1).

Esta teoría fue refutada en 1968 por el astrofísico estadounidense Gerald Hawkins , según una investigación que había realizado basándose en cálculos informáticos. Al reconstruir el mapa celeste como era en los días de Nazca, afirmó haber demostrado que el 80% de los geoglifos no tenían relación con las constelaciones importantes. Sin embargo, su investigación fue finalmente demolida debido a un grave error metodológico. Había reconstruido el mapa del cielo basándose en el de Stonehenge , que no está en el mismo hemisferio.

Según Maria Reiche, la figura de la araña es una proyección anamórfica de la constelación de Orión. Tres de las líneas rectas que conducen a la figura habrían servido para seguir las variaciones de las tres estrellas del cinturón de Orión . Sin embargo, no proporciona ninguna explicación para las otras 12 líneas de la figura, como señala Anthony F. Aveni.

Incas

La civilización Inca (1400-1530) desarrolló un sistema de numeración posicional en base 10 (por lo tanto, similar al que se usa en la actualidad). Sin saber escribir, usaron quipus para "escribir" estadísticas estatales . Un quipu es un cordaje cuyas cuerdas tienen tres tipos de nudos que simbolizan respectivamente la unidad, el diez y el cien. Un arreglo de nudos en una cuerda da un número entre 1 y 999; la adición de cadenas que permiten ir al mil, al millón, etc.

Escritura

Si bien el Imperio Inca estaba muy estructurado y burocratizado, la escritura aparentemente no existía allí.

Por otro lado, se ha puesto en marcha un sistema de quipus . Los quipus son mensajes codificados en forma de nudos de diferente tipo sobre hilos de lana, algodón u otro material y de distintos colores. Estos quipus se utilizaron para las estadísticas estatales: censo muy preciso (número de habitantes por edad y sexo), número de animales, estado de las existencias, tributos pagados y adeudados de diferentes pueblos, registro de todas las entradas y salidas de mercancías de los depósitos estatales, etc. . Sólo los administradores conocían la clave del quipus: eran los quipucamayocs . Este sistema de quipus también fue utilizado por los gobernantes de las provincias para transmitir noticias importantes al Inca.

Parecería que los quipus también se utilizaron para notificar las grandes fechas de la Historia y para registrar ciertos relatos o secretos religiosos pero estos siguen siendo indescifrables hoy en día contrariamente a ciertos quipus de las estadísticas.

Los recientes descubrimientos de Ruth Shady en el sitio de Caral demostraron que los quipus eran conocidos por las civilizaciones precolombinas hace casi 4.500 años.

Principio

Los quipus son un sistema para escribir números expresados ​​en un sistema de numeración posicional en base 10 . Cada cordón tiene tres tipos distintos de nudos:

  • De nudos simples (medios nodos) , cada uno representa una unidad, más de nueve en número;
  • Nudos complicados, formados por un medio nudo al que se añaden una o más vueltas, cada una representando diez, como máximo nueve;
  • De ocho nodos , cada uno representa un centenar, como máximo nueve en número.

Tal alineación de nudos en una cuerda hizo posible formar un número entero menor o igual a 999 . En esta escritura de enteros, el 0 fue reemplazado por la ausencia de nodos de tal o cual tipo.

Escribir un número entero mayor requería el uso de varios cables. La adición de un segundo cordón unido al primero permitió pasar de 999 a 1000. Un posible tercer cordón luego unido al segundo permitió el paso de 999.999 a 1.000.000.

Ejemplo: 203 956 requiere dos cables:

  • El primer cordón tiene 9 nudos de ocho, 5 nudos complicados, 6 nudos simples;
  • El segundo tiene 2 nudos de ocho, sin nudos complicados, 3 nudos simples.

La primera cuerda estaba atada a una cuerda.

Aztecas

Los aztecas son la única cultura precolombina que ha dejado documentos de encuestas , que son muy precisos . El Codex Vergara es un ejemplo.

Consecuencias en la época contemporánea

Además de ser un tema de estudio en sí mismo, las matemáticas precolombinas engendraron avances en la pedagogía matemática . Básicamente, por ejemplo, exponer a los estudiantes a diferentes formas de pensar sobre las matemáticas desarrolla su apreciación del multiculturalismo y demuestra que es una actividad humana universal.

Notas y referencias

Notas

  1. Solo los datos arqueológicos proporcionan información sobre su organización.

Referencias

  1. Katz 2000, p.246.
  2. Magni 2003 , p.  142.
  3. Magni 2003 , p.  141.
  4. Escritura más antigua en el nuevo mundo descubierto, dicen los científicos , en National Geographic News , 14 de septiembre de 2006
  5. Debate sobre el descubrimiento de una estela olmeca , en Le Monde , edición del 17 de septiembre de 2006
  6. [PDF] Red Latinoamericana de Etnomatemática: Los dos ceros mayas
  7. (es) Mito arqueoastonómico , boletín del INAH de 24 de marzo de 2008.
  8. (en) Anthony F. Aveni, Between the Lines: The Mystery of the Giant Ground Drawings of Ancient Nasca , Peru, University of Texas Press, Austin, Texas, en 2006.
  9. Marcia Ascher, Matemáticas en otra parte, Números, formas y juegos en sociedades tradicionales , Éditions du Seuil, 1998.
  10. explorador Thierry Jamin afirma que la palabra quechua qelqa , que significa "escritura", se refiere a una escritura Inca perdida.
  11. Manual de mitología Inca , Paul Richard Steele y Catherine J. Allen, ABC-CLIO, 2004, págs. 36-40
  12. de la Vega, ind. capítulo XVII
  13. Tradición Andina: Edad de oro , Teodosio Chávez C., Israel Chávez S. y Nadia Chávez S., T Chavez C, 2007, pp. 130-31
  14. How Aztecs Did the Math , Science Magazine, 3 de abril de 2008.
  15. Sociedad Colombiana de Matemâticas, Revisita Colombiana de Matemâticas , Revista de Matemáticas Especiales , Volumen 105, Página 541.
  16. Gurstein, 2005, p.71.

Bibliografía

  • Jerry J. Brody, The Anasazis: The First Indians of the American Southwest , Aix-en-Provence, Edisud, 1993.
  • Eric Gutstein y Bob Peterson, Rethinking Mathematics: Teaching Social Justice by the Numbers , Rethinking Schools, 2005-01-01, 179 páginas.Documento utilizado para redactar el artículo
  • Victor J. Katz , Usando la historia para enseñar matemáticas: una perspectiva internacional , Cambridge University Press, 2000-09-21, 261 páginas.Documento utilizado para redactar el artículo
  • Caterina Magni , Los olmecas: de los orígenes al mito , París, Seuil ,2003, 432  p. ( ISBN  2-02-054991-3 ).
  • Barbara A. Somervill, Empire of the Aztecs , Infobase Publishing, 2009-10-01, 160 páginas.
  • Jacques Soustelle , Les Aztèques , París, Presses Universitaires de France, coll.  " ¿Qué se yo? ",2003, 128  p. ( ISBN  2-13-053713-8 )

Ver también