{"id":2412,"date":"2011-06-20T09:52:34","date_gmt":"2011-06-20T07:52:34","guid":{"rendered":"https:\/\/xmau.com\/wp\/ilpost\/?p=2412"},"modified":"2022-10-10T22:46:02","modified_gmt":"2022-10-10T20:46:02","slug":"i-numeri-naturali-e-gli-assiomi-di-peano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2011\/06\/20\/i-numeri-naturali-e-gli-assiomi-di-peano\/","title":{"rendered":"I numeri naturali e gli assiomi di Peano"},"content":{"rendered":"<p>Parlare dei numeri naturali sembrerebbe per cos\u00ec dire naturale. \u00c8 ovvio che uno, due, tre, quattro&#8230; sono l\u00ec e sono sempre stati l\u00ec, noti a tutti, no? Beh, non proprio. Esistono trib\u00f9 primitive che non sapevano contare oltre a due, passando subito a &#8220;molti&#8221;. Non che queste trib\u00f9 non fossero in grado di accorgersi se avevano perso un bambino o uno dei loro animali: per cose come queste non \u00e8 affatto necessario saper contare :-)<\/p>\n<p><!--more-->No, non serve una memorie eidetica che con un solo colpo d&#8217;occhio vi faccia riconoscere la quantit\u00e0 di bimbi o animali, anche se sembra che per insiemi relativamente piccoli la cosa funzioni cos\u00ec pur non avendo un nome per indicare l&#8217;insieme. Molto pi\u00f9 prosaicamente, la capacit\u00e0 che occorre \u00e8 quella di fare una <b>corrispondenza biunivoca<\/b>. Se cominciamo a contare sul mignolo sinistro con il primo bambino e quando arriviamo all&#8217;ultimo siamo all&#8217;alluce del piede destro invece che al secondo dito, vuol dire che ci siamo persi qualcuno. Ci importa sapere che i bimbi sono sedici insieme che diciassette? In effetti no.<\/p>\n<p>Passare per\u00f2 dal concetto di tre bimbi, o tre pecore o tre pietre, al concetto astratto della &#8220;treezza&#8221; o &#8220;treit\u00e0&#8221; o &#8220;treaggine&#8221;, insomma al 3 come l&#8217;unica cosa che i tre bimbi, le tre pecore e le tre pietre hanno in comune \u00e8 un salto logico incredibile, anche se noi non ce ne accorgiamo perch\u00e9 siamo abituati fin da piccoli. Arrivati cos\u00ec al concetto astratto di numero &#8211; nel mondo occidentale gi\u00e0 gli egizi ce l&#8217;avevano, non \u00e8 merito dei greci &#8211; i numeri hanno anche acquistato uno status quasi magico. Chiedere ai pitagorici per maggiori informazioni, oppure andare dai cabalisti ebraici: magari un&#8217;altra volta ne parler\u00f2. Qui mi limito a ricordare come nell&#8217;antica Grecia si \u00e8 cominciato a parlare di classi di numeri: i triangolari, i quadrati, i numeri pari che rappresentavano la separabilit\u00e0 e il principio femminile e venivano generati a partire da 2, e quelli dispari che rappresentavano l&#8217;interezza il principio maschile e venivano generati a partire da 3. Vi lascio ricavare da soli la nemmeno troppo sottile metafora sessuale e mi limito a rimarcare che 1 non era visto n\u00e9 come numero pari (e ci credo) n\u00e9 come numero dispari; questo perch\u00e9 era considerato il generatore dei numeri.<\/p>\n<p>Zero naturalmente non entrava ancora nel discorso: era allora a tutti chiaro che se non c&#8217;\u00e8 nulla non c&#8217;\u00e8 un numero. Non parliamo poi dei numeri negativi: questa \u00e8 un&#8217;altra storia, e anch&#8217;essa merita un&#8217;altra chiacchierata. Si \u00e8 cos\u00ec andati avanti per pi\u00f9 di due millenni, senza stare a preoccuparsi di quisquilie e pinzallacchere filosofiche. Funzionavano, no? Poi per\u00f2 nella seconda met\u00e0 dell&#8217;Ottocento c&#8217;\u00e8 stato il Movimento per la Assiomatizzazione della Matematica e le cose sono cambiate. Il problema? Beh, la geometria euclidea, che per centinaia e centinaia d&#8217;anni era stata il punto fermo su cui si fondava tutta la matematica, era diventata uno dei possibili modelli. Insomma, nessuno poteva mettere pi\u00f9 la mano sul fuoco e dire che la somma degli angoli di un triangolo \u00e8 due angoli retti: occorreva qualcos&#8217;altro su cui fondarsi. <\/p>\n<p>La prima possibilit\u00e0 che veniva in mente per questa rifondazione matematica erano i numeri naturali. Dedekind e Weierstrass avevano gi\u00e0 mostrato come definire i numeri reali a partire dai razionali, e un numero razionale non \u00e8 altro che il rapporto tra due numeri naturali. Ma siamo sicuri che i naturali non ci facciano anche loro dei brutti scherzi, e che a un certo punto esca fuori l&#8217;aritmetica non euclidea? S\u00ec, Leopold Kroneker poteva anche dire che Dio aveva creato i numeri naturali e tutto il resto era opera dell&#8217;uomo; ma l&#8217;uomo vorrebbe sapere come Dio aveva creato i numeri naturali. Bene: entra Giuseppe Peano.<\/p>\n<p>Peano \u00e8 la quintessenza del matematto. Non so se conti qualcosa il suo essere di Cuneo, ma di aneddoti su di lui ce ne sono a iosa; prima o poi parler\u00f2 anche di lui. Ci\u00f2 non toglie che \u00e8 stato un matematico di prim&#8217;ordine: tra le tante cose che ha fatto c&#8217;\u00e8 stata per l&#8217;appunto la definizione di un insieme di assiomi per costruire i numeri naturali, assiomi che oggi prendono il nome da lui.<\/p>\n<p>Peano, come Dio, crea i numeri a partire dal nulla&#8230; no, scusate: non arriva cos\u00ec in l\u00e0; lui crea i numeri a partire dallo zero. Il primo dei suoi assiomi afferma infatti che esiste un numero naturale, che lui chiama 0. (Comunque, quando poi si decise di lasciar perdere anche i numeri e basarsi sugli insiemi, la scelta di partire dall&#8217;insieme vuoto a cui si associava lo zero si avvicina molto alla creazione dal nulla). Lo zero entra cos\u00ec surrettiziamente a far parte dei numeri naturali, anche se non tutti ne sono ancora convinti: la notazione N per alcuni indica i naturali a partire da 1 e per altri quelli a partire da 0, e in questo caso per il primo insieme si parla di N<sub>+<\/sub>.<\/p>\n<p>Il secondo concetto chiave di Peano \u00e8 quello di <b>successore<\/b>. Dato un numero naturale qualsivoglia <i>n<\/i>, il secondo assioma afferma che ce n&#8217;\u00e8 sempre un altro associato, indicato come S<i>n<\/i>. Per dirla in modo forse pi\u00f9 comprensibile, &#8220;quello che viene dopo&#8221;. Il terzo assioma specifica meglio il concetto di successore, imponendo che due numeri naturali diversi abbiano successori diversi; quindi se abbiamo un numero che sappiamo essere un successore, sappiamo anche esattamente di quale altro numero \u00e8 il successore. Il quarto assioma serve poi a dare uno status ancora pi\u00f9 importante allo 0; afferma infatti che 0 non \u00e8 successiore di alcun numero. Questo assioma \u00e8 necessario, perch\u00e9 potrebbe per esempio capitare &ndash; come nell&#8217;aritmetica modulare &ndash; che dopo le 23 l&#8217;orologio passa a segnare le ore 0.<\/p>\n<p>Sappiamo insomma da dove partiamo. Ma dove arriviamo? Naturalmente all&#8217;infinito, e fin qua non ci piove: ma ci arriviamo in un modo solo. \u00c8 questo il significato del quinto assioma di Peano, quello dell&#8217;induzione matematica: se una propriet\u00e0 vale per 0, e sappiamo anche che se vale per un naturale qualsiasi <i>n<\/i> allora vale anche per S<i>n<\/i>, tale propriet\u00e0 vale per <\/b>tutti<\/b> i naturali. Come per il quinto postulato di Euclide, anche in questo caso dobbiamo lanciarci molto pi\u00f9 in l\u00e0 del resto: in questo caso abbiamo un numero infinito di passaggi logici da eseguire, tutti comodamente impacchettati in un singolo postulato. Siete capaci, senza andare a sbirciare su <a href=\"http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Assiomi_di_Peano\">Wikipedia<\/a>, a scoprire cosa succederebbe senza il quinto postulato?<\/p>\n<p>Dal contare i sassolini e i bambini siamo cos\u00ec arrivati a un sistema che si pu\u00f2 dimostrare essere unico, a meno di isomorfismi. Come, &#8220;a meno di isomorfismi&#8221;? Beh, non c&#8217;\u00e8 scritto da nessuna parte che S0=1, no? Che succede se diciamo che S0=2? Succede che funzionerebbe tutto alla perfezione, ma avremmo i numeri pari e non i numeri naturali. Lo stesso se S0=1\/2; in questo caso avremo i semiinteri. Ma per quello che ci vogliamo fare, cio\u00e8 contare, queste differenze non contano nulla. Siamo noi che abbiamo poi aggiunto delle altre strutture, che potremmo tranquillamente e univocamente ridefinire se cambiassimo il simbolo associato a S0. Il concetto di isomorfismo \u00e8 per l&#8217;appunto questo: due rappresentazioni identiche una volta che associamo i concetti di una a quelli corrispondenti dell&#8217;altra. E associare i concetti ci serve, a meno che non ci piaccia dire che SS0 + SS0 = SSSS0&#8230; <\/p>\n<p>D&#8217;accordo: spesso la matematica sembra complicare inutilmente quanto appare cos\u00ec naturale. Mettetela cos\u00ec: una volta che qualcuno si \u00e8 accertato che non ci siano trappole logiche, uno pu\u00f2 accettare fideisticamente il risultato e vivere felice.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Uno, due, tre, quattro&#8230; pi\u00f9 facile di cos\u00ec non c&#8217;\u00e8 nulla, sembrerebbe. Ma anche i numeri naturali hanno una loro storia dietro.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"activitypub_content_warning":"","activitypub_content_visibility":"","activitypub_max_image_attachments":4,"activitypub_interaction_policy_quote":"anyone","activitypub_status":"","footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2412","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/phh2yP-CU","jetpack-related-posts":[{"id":1389,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2018\/12\/25\/quizzini-per-natale-2018\/","url_meta":{"origin":2412,"position":0},"title":"Quizzini per Natale 2018","author":".mau.","date":"25\/12\/2018","format":false,"excerpt":"Che Natale sarebbe senza i quizzini del Post? Le risposte tra una settimana. Gli ultimi due sono pi\u00f9 difficili, magari poi poster\u00f2 un aiutino ;-) 1. Non essere ottusi Considerate tutti gli insiemi I di cento numeri interi positivi distinti con la seguente propriet\u00e0: dati tre qualunque elementi a, b\u2026","rel":"","context":"In \"quizzini\"","block_context":{"text":"quizzini","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/tag\/quizzini\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/xmau.com\/wp\/ilpost\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2018\/12\/q361a.png?resize=350%2C200","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":444,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2014\/10\/31\/aritmetica-di-robinson\/","url_meta":{"origin":2412,"position":1},"title":"Aritmetica di Robinson","author":".mau.","date":"31\/10\/2014","format":false,"excerpt":"I teoremi di G\u00f6del vi sembrano troppo complicati? Eccovi un modo molto semplice per trovare una proposizione indecidibile secondo certe regole aritmetiche.","rel":"","context":"In \"assiomi\"","block_context":{"text":"assiomi","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/tag\/assiomi\/"},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":2430,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2011\/08\/11\/i-numeri-negativi\/","url_meta":{"origin":2412,"position":2},"title":"I numeri negativi","author":".mau.","date":"11\/08\/2011","format":false,"excerpt":"Vi siete mai accorti che chiamare un numero negativo significa gi\u00e0 dargli una connotazione, beh, negativa?","rel":"","context":"Similar post","block_context":{"text":"Similar post","link":""},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":1441,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2019\/03\/07\/la-dimostrazione-matematica-piu-lunga\/","url_meta":{"origin":2412,"position":3},"title":"La dimostrazione matematica pi\u00f9 lunga","author":".mau.","date":"07\/03\/2019","format":false,"excerpt":"\u00c8 impossibile che qualche essere umano la possa leggere.","rel":"","context":"In \"combinatoria\"","block_context":{"text":"combinatoria","link":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/tag\/combinatoria\/"},"img":{"alt_text":"un esagono colorato di rosso e blu","src":"https:\/\/i0.wp.com\/xmau.com\/wp\/ilpost\/wp-content\/uploads\/sites\/4\/2019\/03\/esagono-300x248.png?resize=350%2C200","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":2432,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2011\/08\/31\/numeri-razionali-irrazionali-algebrici-e-trascendenti\/","url_meta":{"origin":2412,"position":4},"title":"Numeri razionali, irrazionali, algebrici e trascendenti","author":".mau.","date":"31\/08\/2011","format":false,"excerpt":"I numeri pi\u00f9 naturali dopo i naturali sono i razionali. Lo dice la parola stessa, no?","rel":"","context":"Similar post","block_context":{"text":"Similar post","link":""},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]},{"id":2624,"url":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/2013\/07\/08\/basta-saperlo\/","url_meta":{"origin":2412,"position":5},"title":"Basta saperlo&#8230;","author":".mau.","date":"08\/07\/2013","format":false,"excerpt":"Spesso in matematica sapere qual \u00e8 il risultato da dimostrare fa anche intuire qual \u00e8 la strada da prendere per dimostrarlo. Il guaio \u00e8 appunto riuscire a saperlo...","rel":"","context":"Similar post","block_context":{"text":"Similar post","link":""},"img":{"alt_text":"","src":"","width":0,"height":0},"classes":[]}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2412","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2412"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2412\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2413,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2412\/revisions\/2413"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2412"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2412"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/xmau.com\/ilpost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2412"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}