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12 de febrero de 2019

El sistema de base diez y porqué contamos con los dedos

 Por J. M. Mulet

La mayoría de las culturas cuentan en base 10: tienen 10 dígitos diferentes y los combinan para describir cualquier cantidad. ¿Por qué? Para conocer la causa solo hay que mirarse las manos. 


Las matemáticas que aprendemos en el parvulario tienen una base 10. Eso quiere decir que tenemos 10 dígitos diferentes y con combinaciones de ellos describimos cualquier cantidad, agrupada siempre en decenas o en potencias de 10. Contar en base 10 no es algo nuevo ni propio de nuestra cultura. El lenguaje protoindoeuropeo que se hablaba hace alrededor de 6.000 años en algún lugar cercano al mar Negro (quizás en Anatolia o en la estepas de Ucrania, en este punto no hay consenso) ya utilizaba base 10 y de ahí pasó a la mayor parte de culturas a través del griego clásico, el latín, el sánscrito o el germánico. Pero contar de 10 en 10 es algo que se descubrió varias veces en culturas que no tenían contacto entre ellas. Otras protolenguas como el sinotibetano, la nigerocongolesa y la austranesia, que son precursoras de lenguas con millones de hablantes como el chino mandarín o el suajili también utilizan una base 10. ¿Por qué 10? En principio se podría haber elegido cualquier base. En este caso la filología nos da una idea. 

Cuando estamos en el parvulario y aprendemos a sumar, el gesto instintivo es ayudarnos con los dedos. Puesto que tenemos 10 dedos, parece lógico pensar que la mayoría de culturas utilizaron 10 dígitos por tener 10 dedos, y esto se refuerza por el hecho de que etimológicamente dígito y dedo comparten origen en la mayoría de lenguas que cuentan en base 10. Sin embargo, no siempre se elegía contar de esta forma. En algunas lenguas de Centroamérica, el Cáucaso y África Central y Occidental los números se definen en base 20. De hecho, en algunas lenguas europeas quedan rastros de una convivencia entre la base 10 y la base 20, por eso en francés la palabra para “ochenta” es quatre-vingt, es decir, cuatro veces 20, y en inglés antiguo la palabra score define una veintena. Una base 5 es infrecuente en idiomas antiguos; sin embargo, en España no nos es ajena, solo hay que pensar en la palabra lustro para definir periodos de cinco años y en el uso de los duros para definir cinco pesetas. Y de la base 15 solo nos queda una referencia: el conteo del tenis, que parece motivado por un antiguo sistema de apuestas francés, aunque hay teorías alternativas que lo relacionan con la forma en la que medimos un círculo. El origen de la base 10, 5 y 15 se relaciona también con los dedos de la mano, y hace referencia a utilizar también los dedos de los pies, una sola mano, o las dos manos y un pie (por eso la base 15 es tan rara).

Hay otras culturas que también han contado con los dedos, pero de forma diferente a como lo hacía la mayoría. Por ejemplo, el sistema de base 60 fue utilizado originalmente por los sumerios y más tarde por los babilonios, y es el origen por el que dividimos las horas en 60 minutos y los minutos en 60 segundos y por el que una circunferencia tiene 360 grados. Ese sistema deriva de otro de base 12: solo hay que ver que los babilonios dividieron el año en 12 signos zodiacales. Y aquí volvemos a tener los dedos, aunque los sumerios los utilizaban de forma diferente a los protoindoeu­ropeos. Si miramos la palma de la mano y utilizamos el dedo pulgar como puntero para contar, veremos que el resto de dedos están divididos en tres falanges cada uno. Si contamos las falanges, ya tenemos la base 12, y este parece ser el origen más probable de esta numeración. Aunque hay explicaciones alternativas, puesto que 60 se puede dividir de forma exacta entre 2, 3, 4, 5, 6, 10 y 20, lo que permite hacer diferentes agrupaciones que hoy día seguimos utilizando (las medias horas, los cuartos de hora o los 5 o 10 minutos).

Y todavía existe una tercera forma de utilizar las manos para contar. Hay unos cuantos idiomas antiguos que contaban los números de forma octonaria, en base 8. Y también contaban con la mano, con la diferencia de que, en vez de asignar cada cantidad a un dedo (base 10) o a una falange (base 12), utilizaban los huecos entre los dedos, y así salen los cuatro huecos en cada mano. Queda claro que, independientemente de nuestra cultura, todos hemos contado con los dedos.

La base está en todo el cuerpo

De los miles de idiomas que han existido, no todos se ajustan al patrón general de contar con los dedos. Por ejemplo, hay lenguas con sistemas en base 2: en este caso, las palabras para los números recuerdan a las palabras para ojos u orejas, indicando que esa parte del cuerpo fue la que más llamó la atención a sus hablantes. Pero hay más casos: la lengua salinera de los nativos de California tiene base 4, y la que se habla al sur de Nueva Guinea, base 6, aunque parece que utilizaban como patrón la forma de agrupar alimentos más que el cuerpo. Y la lengua oksapmin, de la provincia de Sandaun, en Nueva Guinea, tiene base 27 debido a que utiliza todas las partes del cuerpo contables, incluyendo dedos, ojos, brazos y hombros.
 
 

9 de julio de 2015

Matemáticas: Sistema de numeración de base cinco

Los aymaras contaban con un sistema de numeración quinario (de base cinco) porque ellos contaban solamente con los dedos de una mano. El tema me interesó y, aunque no existe mucha información en internet, encontré este artícilo que ahora comparto con ustedes. ¡Para realizar con material concreto con niños de diez años en adelante!

Hemos visto cómo se representan y leen los números en nuestro sistema de numeración decimal. Podemos también representar los números utilizando bases distintas de 10 y conservando el principio de posición y el cero. Vamos a hacerlo usando como base el número 5.



Si tenemos cierta cantidad de cerillos y los agrupamos en bolsitas de cinco cerillos cada uno, obtenemos 19 bolsitas y sobran 2 cerillos.

Si luego agrupamos las bolsitas de cinco en cinco y las acomodamos en cajas, tendremos 3 cajas y sobran 4 bolsitas y 2 cerillos, lo que podemos expresar como:
3 cajas + 4 bolsitas + 2 cerillos.

O sea:
3 x (5 x 5) + 4 x (5) + 2 x (1)

Como 5 x 5 = 52, 5 = 51 y 1 = 50, puede también expresarse empleando las formas exponenciales de 5, quedando:
3 x 52 + 4 x 51 + 2 x 50

En esta expresión podemos reconocer la notación desarrollada de un número si la base considerada es 5. En ella observamos que hay 2 unidades de 1° orden, 4 unidades de 2° orden y 3 unidades de 3° orden, con base 5, lo que puede expresarse en la siguiente forma:
342cinco

Donde la palabra cinco colocada de esta manera, indica que el número está escrito en base cinco. Este número no debe leerse comotrescientos cuarenta y dos puesto que 3 representa 3 x 25 y no 3 x 100 y 4 representa 4 x 5 y no 4 x 10. Por esto, dicho número debe leerse tres, cuatro, dos, base cinco.

Ejemplo. Tenemos 58 cuadernos y queremos expresar esa cantidad en base 5. 

Primero, agrupamos los cuadernos en bolsas de 5 cuadernos. Al hacerlo, tendremos 11 bolsas y quedarán libres 3 cuadernos. Esto es equivalente a dividir 58 entre 5, el cociente es 11 y el residuo es 3, es decir:
58 = (11 x 5) + 3

Después, agrupamos las bolsas en cajas de 5 bolsas. Al hacerlo, tendremos 2 cajas y quedará libre 1 bolsa. Esto es equivalente a dividir 11 entre 5, el cociente es 2 y el residuo es 1, por lo tanto:
58 = 2 x (5 x 5) + 1 x (5) + 3

Escribiéndolo de forma exponencial:
58 = 2 x 52 + 1 x 51 + 3 x 50

Que también puede expresarse así:
58 = 213cinco

Como el lector ya habrá podido observar, para escribir números en el sistema de numeración base 5, se utilizan unicamente las cifras 0, 1, 2, 3 y 4. Si un número escrito en base cinco se quiere transformar en su equivalente de base decimal, solo hay que sumar los valores relativos de cada una de sus cifras. Como nuestra notación usual es de base diez, se ha convenido en no anotar la base cuando se escriban estos números. Solamente se hará cuando se trate de los que estén expresados en bases distintas de diez.

Tomado de:

8 de marzo de 2014

Un rompecabezas de 2.300 años de antigüedad esconde una tabla de multiplicar

Foto: Imagen de las dos caras del Hueso de Ishango

Hace algo más de 50 años, en 1960, el geólogo de origen belga Jean de Heinzelin de Braucourt encontró un extraño objeto mientras se encontraba trabajando en una excavación, cerca del nacimiento de una de las fuentes del río Nilo. El lugar era un pequeño poblado llamado Ishango, dentro de las fronteras de lo que actualmente conocemos como República Democrática del Congo.

Fuente: Javier Peláez | Yahoo.es, 16 de enero de 2014

El hallazgo era un pequeño hueso, concretamente el peroné de un babuino, que presentaba unas curiosas marcas, organizadas en tres columnas y realizadas mediante algún objeto punzante de cuarzo. En un principio se pensó que se trataba alguna clase de objeto decorativo pero cuando se analizó detenidamente el número y la disposición de estas marcas, los arqueólogos llegaron a una sorprendente pero definitiva conclusión: Quienquiera que fuese el autor de aquellas muescas, hace ya 20.000 años, claramente estaba contando.


Foto: Marcas en el hueso de Ishango

En una de las partes talladas se pueden observar sesenta marcas, algo que podría parecer aleatorio si no fuese porque en la parte posterior, aparece otra columna con exactamente el mismo número de muescas, sesenta…

No quiere decir que los humanos que vivieron con anterioridad a este hueso (20.000 años) no supieran contar, sin ir más lejos existen otros objetos de similares características y más antiguos, como los encontrados en Lebombo o Checoslovaquia sobre los que aún todavía un interesante debate. Sin embargo, lo que sí podemos afirmar con rotundidad es que este hueso de Ishango está considerado como el primer “artefacto matemático” confirmado de la Humanidad…

Esta semana, a la fascinante cadena de acontecimientos e hitos arqueológicos que han ido marcando la Historia de las Matemáticas, podemos sumar ahora un interesantísimo descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Tsinghua en Pekín y que ha salido publicado en la última edición de la Revista Nature.

La historia comienza hace cinco años cuando en 2009 un coleccionista encontró en un mercado callejero de Hong Kong una extensa serie de más de 2.500 tiras de bambú con antigua caligrafía china. Las tiras se encontraban cubiertas de barro y seguramente habían sido extraídas de la excavación ilegal de alguna tumba.

Por suerte aquel comprador se dio cuenta de la importancia de su adquisición y en un generoso gesto, terminó donándolas a un equipo de historiadores que, tras analizarlas mediante la técnica de Carbono 14, concluyeron que tenían más de 2.300 años. En concreto pertenecen a una etapa histórica conocida como “el periodo de Los Reinos Combatientes” y su datación exacta las sitúa en el año 305 a.C.
Sin embargo, esto solo era el principio… ante ellos tenían un enorme rompecabezas con miles de pequeñas tiras de bambú con apenas unos milímetros de ancho y hasta medio metro de largo.


Foto: Las 21 tiras de bambú que componen la tabla de multiplicar

Imaginad que tenéis que intentar reconstruir un documento después de rallarlo con una de esas típicas máquinas destruye-papeles, algo así era el reto al que se enfrentaban los historiadores. Finalmente, y después de varios años componiendo este gigantesco puzle compuesto por los más diversos textos de la época, dispersos entre los miles de tiras de bambú, los investigadores localizaron 21 de ellas que contenían una serie de números, y es aquí donde llegó la sorpresa.

Ordenadas correctamente estas tiras componen una tabla de resultados entre los mismos números en los dos ejes de la tabla, del 0.5 al 19, dispuestos como podéis ver en la representación de la imagen inferior realizada con números occidentales:


Foto: Correspondencia de los números encontrados en la tabla china.

He de aclarar que aunque se conocen otras tablas de multiplicar pertenecientes a las civilizaciones sumerias o babilonias, algunas de ellas más antiguas, aún así ésta que se ha descubierto en China es la más antigua que utiliza nuestro actual sistema decimal (de base 10), ya que las anteriores se basaban en un sistema sexagesimal, (base 60)

Los autores del descubrimiento resaltan, además de la gran dificultad que ha requerido recomponer y ordenar este gigantesco puzle de 2.500 pequeñas piezas, que nos encontramos ante una verdadera calculadora antigua puesto que con ella se podían realizar multitud de operaciones matemáticas, entre los que se encuentran desde el cálculo de superficies y cultivos, distribución de cosechas o el porcentaje de impuesto que correspondía pagar al estado.
Fuente:
Terrae Atiqvuae
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