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Leonhard Euler
nació en Basilea el
15 de abril de 1707, su padre Paulus Euler,
pastor calvinista, quería que Leonhard,
siguiera sus pasos en los estudios teológicos,
así que lo inscribió en la universidad
de Basilea para cursar estudios de teología,
humanidades clásicas y lenguas orientales,
pero la vocación de Euler se enfocaba
hacia las matemáticas. Tanto que consiguió recibir
unas clases particulares especiales del propio
Johann Bernoulli, quien reconoció desde
el principio el talento del joven Euler y debió mediar
ante su padre para que estudiase una carrera
de carácter científico en lugar
de teología.
El propio Euler
lo cuenta en su autobiografía:
“Pronto tuve la oportunidad de ser
presentado al famoso profesor Johann Bernoulli.
Estaba realmente muy ocupado, y así rehusó de
plano darme lecciones particulares, pero
me dio en cambio consejos mucho más
valiosos para comenzar a leer por mi propia
cuenta libros de matemáticas más
difíciles y estudiarlos con toda la
diligencia que pudiera. Si me encontraba
con algún obstáculo o dificultad
tenía permiso para visitarle con plena
libertad todos los sábados por la
tarde...”
Así Euler acabó estudiando medicina,
astronomía y filosofía natural.
Comenzó a publicar con tan solo 19 años;
su primera memoria Constructio lincarum
isochronarum in medio quocunque resistente impresionó a
Johann Bernoulli. Quizás animado por él,
Euler, que no había visto un barco de
vela en su vida, presentó a la Academia
de París, con tan solo veinte años,
una memoria sobre la distribución óptima
de mástiles y velas en los barcos. En
estos escritos ya se vislumbra la manera original
y creativa, que tenía Euler, para resolver cuestiones
y problemas científicos.
En esta ocasión no obtuvo el premio
que concedía la Academia, tan sólo
una mención honorífica. Pero
la Academia acabaría rendida a los méritos
de Leonhard concediéndole hasta doce
premios a lo largo de su vida. En 1727, recién
cumplidos los 20, Euler opta a la cátedra
de filosofía natural de la universidad
de Basilea, con un trabajo sobre el sonido, Dissertatio
physica de sono, pero es rechazado por
su juventud.
1727-1740.
Primera estancia en la Academia de Ciencias
de San Petersburgo
Tras este fracaso
Euler acepta la invitación
para trabajar en la Academia de Ciencias de
San Petersburgo, donde ya se encontraban los
hermanos Nicolás y Daniel Bernoulli,
los hijos de Johann, ocupando una plaza en
la sección de fisiología y medicina.
Esta importante institución había
sido fundada en el año 1725 por Catalina.
Era una Academia aún joven pero de mucha
proyección científica por la
categoría de sus miembros.
Justo el día en que Euler llega a San
Petersburgo, el 27 de mayo de 1727, muere Catalina
la Grande, la protectora de la Academia. Su
sucesor, Pedro II, no compartía esta
vocación de mecenas de las ciencias
y Euler para sobrevivir tuvo que enrolarse
en la marina rusa en la que durante tres años
ocupo el grado de teniente de navío.
Por suerte para
la ciencia Pedro II duró poco
en el trono y en 1730 sucediéndole su
hija Ana que relanzará la Academia.
Gracias a este hecho, en 1730, Euler ocupará la
cátedra de filosofía natural
y en 1733 sucederá en la cátedra
de matemáticas a su amigo Daniel, que
había abandonado Rusia para hacerse
cargo de la cátedra de matemáticas
en la Universidad de Basilea. Ese mismo año
Leonhard se casó con Catherine Gsell,
hija del pintor sueco G. Gsell, que en ese
momento dirigía la Academia de Pintura
de San Petersburgo. Este matrimonio tuvo 13
hijos, cinco de los cuales murieron siendo
aún niños.
La pluma de Euler
durante los 14 años
que va a durar su primera estancia en San Petersburgo
no va a tener ni un día de descanso.
En esos años publicará más
de 100 memorias y artículos sobre los
temas más diversos, (la gran mayoría
de los artículos de los Comentarii de
la Academia corresponden a Euler).
Sus resultados
durante esta primera estancia en la Academia
de Ciencias fueron espectaculares; mostremos
aquí algunos de ellos:
-
Con el fín
de resolver problemas de series, definió en
1729 la función gamma  con s>0 y
demostró algunas de sus propiedades
Γ( s+1) = s·Γ( s); Γ( n+1) = n! ∀ n∈N.
-
Un año
más tarde, en 1730,
introdujo la función beta,  para s, t>0,
probando la relación entre las funciones gamma
y beta,  .
-
En 1735 la
Academia de París, propuso
un problema relacionado con la rotación
del Sol, Euler se concentró de tal
manera en solucionarlo que debido al enorme
esfuerzo ocular, pues requería de
muchas observaciones, perdió la visión
de su ojo derecho.
-
El año 1736 publicó la
primera de las varias pruebas que dio del Pequeño
Teorema de Fermat. Si p > 0
es primo, entonces p divide a ap – a. De
este resultado dará a lo largo de
su vida otras dos demostraciones, la última
en 1768.
-
En 1737 demostró la infinitud de
los números primos por un procedimiento
muy original y que a la postre dio origen
a la Teoría Analítica de
Números.
-
Ese mismo
año también dio
una prueba de la irracionalidad del número e,
utilizando fracciones continuas, y dos
años
más tarde, en 1739, demostró la
irracionalidad del cuadrado del número e.
-
El número e siempre
ejerció en
Euler una especial fascinación. Lo
calculó por varios procedimientos,
hallando del mismo hasta 23 cifras significativas.
Su valor es e =2,718 281
828 459 045 235 360 28…
-
El número π es
investigado y obtenido, por Euler en
muchos periodos de su vida, utilizando diversos
métodos para aproximarle, entre otros
el obtenido aplicando el teorema de la adición
a la función arctag.
-
Resolvió también
problemas populares como el famoso de los Siete
puentes de Könisberg, recogido
en su artículo Solutio problematis
ad geometriam situs pertinentis.
-
A lo largo de estos años se
preocupa por solucionar diversos problemas
relacionados con la teoría clásica
de números, muchos de ellos planteados
por. Fermat y otros provenientes de su
relación con su amigo Goldbach. Así descubrió que
el quinto primo de Fermat:  ,
no era un número primo, en contra
de lo afirmado para todos estos números
por el matemático francés.
Aunque la descomposición no es nada
simple, sobre todo si no se cuenta con las
poderosas herramientas de cálculo
actuales: F 5 = 4.294.967.297
= 641 · 6700417
-
Entre los
años 1732 y 1736 estudia
productos infinitos y problemas de isoperímetros.
-
Poco antes
de abandonar San Petersburgo, en 1739,
le escribe una nota a Johann Bernouilli
en la que le comunica como las ecuaciones
diferenciales de coeficientes constantes
se pueden resolver mediante la resolución
de su ecuación característica
asociada.
De esta época es también
su primera obra cumbre: la Mechanica (1736),
dos tomos con más de 1000 páginas,
la primera obra en que la mecánica parece
tratada de forma analítica y con los
términos actuales.
En
la década entre 1730 y 1740 se enfrenta
a su gran pasión: la suma de series
numéricas llamativas. Aplicando técnicas,
hoy criticables en cuanto al rigor, pero llenas
de originalidad y valentía adornadas
con una buena dosis de ingenio y habilidad
para combinar resultados de ramas en apariencia
muy distantes de las matemáticas, como
análisis y aritmética, Euler
consigue resultados espectaculares como estos:


O de
las diferencias alternadas de otras potencias

Pero
sin duda la joya de la corona de sus cálculos
de series, es la respuesta al gran problema
planteado varios años
antes por Jakob Bernoulli, el que se dio en
llamar el problema de Basilea, que no es otro
que calcular la suma de los inversos de los
cuadrados de los números naturales:

Euler había conseguido aproximaciones
calculando hasta los mil primeros términos:
En 1735, con
su genial manera de relacionar técnicas y resultados de campos matemáticos
distantes va a encontrar el resultado:
“Sin
embargo, he encontrado ahora y contra todo
pronóstico una expresión
elegante para la suma de la serie ,
que depende de la cuadratura del círculo
( Es decir, de π).
He encontrado que seis veces la suma de esta
serie es igual al cuadrado de la longitud
de la circunferencia de un círculo
de diámetro 1”.
Y en
efecto, la suma de la serie es: 
Todos
estos resultados los incorporará al
capítulo X del tomo primero de la Introductio
in analysin infinitorum (Edición
facsimil y comentada de la SAEM Thales y la RSME.
Sevilla 2000).
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