Making sense of irrational numbers - Ganesh Pai

Dare un senso ai numeri irrazionali

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2016-05-23 ・ TED-Ed


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Making sense of irrational numbers - Ganesh Pai

Dare un senso ai numeri irrazionali

1,876,198 views ・ 2016-05-23

TED-Ed


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Traduttore: Daniela Schirru Revisore: Marco Longhin
00:06
Like many heroes of Greek myths,
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Come per molti eroi del mito greco,
00:08
the philosopher Hippasus was rumored to have been mortally punished by the gods.
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8713
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si racconta che il filosofo Ipasso sia stato condannato a morte dagli dei.
00:13
But what was his crime?
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Ma quale fu il suo crimine?
00:15
Did he murder guests,
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Uccise degli ospiti, o disturbò una cerimonia sacra?
00:16
or disrupt a sacred ritual?
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No, Hippasus's transgression was a mathematical proof:
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No, la colpa di Ipasso fu una prova di matematica:
00:23
the discovery of irrational numbers.
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la scoperta dei numeri irrazionali.
00:26
Hippasus belonged to a group called the Pythagorean mathematicians
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26583
3728
Ipasso apparteneva al gruppo dei matematici pitagorici,
00:30
who had a religious reverence for numbers.
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che aveva una religiosa venerazione per i numeri.
00:32
Their dictum of, "All is number,"
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32922
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La loro massima "Tutto è numero",
00:35
suggested that numbers were the building blocks of the Universe
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3550
suggeriva che i numeri fossero i mattoni dell'Universo
00:39
and part of this belief was that everything from cosmology and metaphysics
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e parte di questa fede era che tutto, dalla cosmologia alla metafisica,
00:43
to music and morals followed eternal rules
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dalla musica alla morale seguiva regole eterne,
00:46
describable as ratios of numbers.
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descrivibili come rapporti tra numeri.
00:50
Thus, any number could be written as such a ratio.
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Ogni numero, quindi, poteva essere scritto come un rapporto.
00:53
5 as 5/1,
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2507
5 come 5/1,
00:55
0.5 as 1/2
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3090
0.5 come 1/2
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and so on.
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e così via.
01:00
Even an infinitely extending decimal like this could be expressed exactly as 34/45.
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Anche un decimale infinitamente esteso come questo
poteva essere espresso esattamente come 34/45.
01:07
All of these are what we now call rational numbers.
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Questi sono ciò che oggi noi chiamiamo numeri razionali.
01:11
But Hippasus found one number that violated this harmonious rule,
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71421
4630
Ma Ipasso trovò un numero che violava questa regola armoniosa,
01:16
one that was not supposed to exist.
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2774
uno che non sarebbe dovuto esistere.
01:18
The problem began with a simple shape,
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2570
Il problema cominciò con una semplice figura,
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a square with each side measuring one unit.
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81395
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un quadrato con entrambi i lati che misurano un'unità.
01:25
According to Pythagoras Theorem,
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Secondo il Teorema di Pitagora,
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the diagonal length would be square root of two,
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3285
la lunghezza diagonale era la radice quadrata di due,
01:30
but try as he might, Hippasus could not express this as a ratio of two integers.
26
90183
5345
ma per quanto si sforzasse,
Ipasso non poteva esprimerla come rapporto tra due interi.
01:35
And instead of giving up, he decided to prove it couldn't be done.
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95528
4311
Invece di darsi per vinto, decise di dimostrare che non si poteva fare.
01:39
Hippasus began by assuming that the Pythagorean worldview was true,
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99839
4357
Ipasso iniziò col supporre che la visione pitagorica fosse vera,
01:44
that root 2 could be expressed as a ratio of two integers.
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104196
4949
che la radice 2 potesse essere espressa come un rapporto di due numeri interi.
01:49
He labeled these hypothetical integers p and q.
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109145
3836
Egli chiamò questi ipotetici numeri interi p e q.
01:52
Assuming the ratio was reduced to its simplest form,
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3377
Supponendo che il rapporto fosse ridotto alla sua forma più semplice,
01:56
p and q could not have any common factors.
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116358
3599
p e q non potevano avere alcun fattore comune.
01:59
To prove that root 2 was not rational,
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119957
3030
Per dimostrare che la radice di 2 non era un numero razionale,
02:02
Hippasus just had to prove that p/q cannot exist.
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122987
5087
Ipasso doveva solo dimostrare che p/q non poteva esistere.
02:08
So he multiplied both sides of the equation by q
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128074
3348
Così moltiplicò entrambi i lati dell'equazione per q
02:11
and squared both sides.
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131422
1869
e li elevò al quadrato.
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which gave him this equation.
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133291
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Ciò gli diede quest'equazione.
02:15
Multiplying any number by 2 results in an even number,
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135320
3954
Moltiplicare ogni numero per 2 dà origine a un numero pari,
02:19
so p^2 had to be even.
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139274
3058
così p^2 doveva essere pari.
02:22
That couldn't be true if p was odd
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142332
2383
Ciò non poteva essere vero se p era dispari,
02:24
because an odd number times itself is always odd,
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144715
3439
perché un numero dispari moltiplicato per se stesso è sempre dispari,
02:28
so p was even as well.
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148154
2548
quindi p era pari.
02:30
Thus, p could be expressed as 2a, where a is an integer.
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150702
5474
Perciò, p poteva essere espresso come 2a, dove a è un numero intero.
02:36
Substituting this into the equation and simplifying
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156176
2898
Sostituendo questo nell'equazione e semplificando
02:39
gave q^2 = 2a^2
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159074
4174
ottenne q^2 = 2a^2.
02:43
Once again, two times any number produces an even number,
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163248
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Ancora una volta, due per un numero qualunque produce un numero pari,
02:47
so q^2 must have been even,
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167180
2741
quindi q^2 doveva essere pari,
02:49
and q must have been even as well,
48
169921
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e anche q doveva essere pari,
02:52
making both p and q even.
49
172012
2381
quindi entrambi p e q dovevano essere pari.
02:54
But if that was true, then they had a common factor of two,
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174393
3317
Ma se ciò fosse vero, allora sarebbero entrambi multipli di due,
02:57
which contradicted the initial statement,
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177710
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cosa che contraddice l'affermazione iniziale,
03:00
and that's how Hippasus concluded that no such ratio exists.
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180576
4220
e Ipasso concluse che una frazione del genere non esiste.
03:04
That's called a proof by contradiction,
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184796
1960
Questa è chiamata prova contronominale,
03:06
and according to the legend,
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186756
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e secondo la leggenda,
03:08
the gods did not appreciate being contradicted.
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188234
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gli dei non apprezzarono di essere contraddetti.
03:11
Interestingly, even though we can't express irrational numbers
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191453
3475
Stranamente, anche se non possiamo esprimere i numeri irrazionali
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as ratios of integers,
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194928
1874
come rapporti di numeri interi,
03:16
it is possible to precisely plot some of them on the number line.
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196802
4089
è possibile tracciarne precisamente alcuni sulla retta dei numeri.
03:20
Take root 2.
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200891
1258
Prendiamo la radice 2.
03:22
All we need to do is form a right triangle with two sides each measuring one unit.
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202149
5695
Dobbiamo solo formare un triangolo rettangolo
con i 2 lati che misurano un'unità.
03:27
The hypotenuse has a length of root 2, which can be extended along the line.
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207844
4752
L'ipotenusa ha una lunghezza di radice 2, e può essere riportata sulla linea.
03:32
We can then form another right triangle
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212596
2548
Poi possiamo formarne un altro
03:35
with a base of that length and a one unit height,
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215144
3347
con una base di quella lunghezza e l'altezza di un'unità,
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and its hypotenuse would equal root three,
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218491
2644
e la sua ipotenusa è uguale alla radice di tre,
03:41
which can be extended along the line, as well.
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221135
2797
che può essere riportata sulla linea.
03:43
The key here is that decimals and ratios are only ways to express numbers.
66
223932
5021
La chiave è che i decimali e i rapporti sono solo un modo per esprimere i numeri.
03:48
Root 2 simply is the hypotenuse of a right triangle
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228953
3995
La radice 2 è semplicemente l'ipotenusa di un triangolo rettangolo
03:52
with sides of a length one.
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232948
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con i lati di lunghezza uno.
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Similarly, the famous irrational number pi
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234875
3384
Allo stesso modo, il numero irrazionale π
03:58
is always equal to exactly what it represents,
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238259
2869
è sempre uguale a ciò che rappresenta:
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the ratio of a circle's circumference to its diameter.
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241128
3442
il rapporto della circonferenza di un cerchio sul suo diametro.
04:04
Approximations like 22/7,
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244570
2995
Approssimazioni come 22/7, o 355/113,
04:07
or 355/113 will never precisely equal pi.
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247565
6142
non saranno mai esattamente uguali a π.
04:13
We'll never know what really happened to Hippasus,
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Non sapremo mai cosa accadde a Ipasso,
04:16
but what we do know is that his discovery revolutionized mathematics.
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ma sappiamo che la sua scoperta ha rivoluzionato la matematica.
04:20
So whatever the myths may say, don't be afraid to explore the impossible.
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Quindi, qualunque cosa il mito racconti, non temete di esplorare l'impossibile.
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