La conjetura de Casas-Alvero

Una de las entradas que más nos gustan de Gaussianos es ésta sobre la conjetura de Casas-Alvero.

Inicialmente Gaussianos lo publicó como un problema propuesto por la página sin referir que era un problema abierto, para ver qué ideas aportaban sus lectores.

Sea \(f(x)\) un polinomio de grado \(n>0\) con coeficientes complejos que comparte un cero (una solución) con cada una de sus derivadas no triviales (es decir, tal que \(f(x)\) y \(f^{k)}(x)\) tienen una raíz común para \(k=1,\ldots ,n-1\)). Demostrar que entonces debe ser

\(f(x)=a\cdot (x-b)^n\)

para ciertos números complejos \(a\) y \(b\) o encontrar un polinomio distinto al anterior que cumpla las condiciones anteriores.

Evidentemente uno de ellos se dio cuenta, pues sus lectores son (¿somos?) bastante avispados.

Posteriormente publicó este post, antes refereido, en el que Eduardo Casas-Alvero cuenta la conjetura de Casas-Alvero:

La ahora llamada conjetura de Casas-Alvero surgió como pregunta hacia 1998-99. Yo (Eduardo) acababa de obtener unos resultados sobre curvas polares (que luego aparecieron en Journal of Algebra 240(1), 2001) y estaba intentando establecer a partir de ellos un criterio de irreducibilidad para series de potencias en dos variables con coeficientes complejos. En determinado momento necesité usar que un polinomio en una variable que comparte raíces con todas sus derivadas de grado positivo es potencia de uno lineal. Al principio me pareció un hecho que no debía de ser difícil, de modo que lo dejé de lado para dedicarme a lo que parecían ser partes más serias de la demostración del criterio. Con todos los cabos más o menos atados volví al problema en una variable para descubrir que no era nada fácil. Estuve un tiempo intentando diversos tipos de argumentos y todo lo que conseguí fueron varias retorcidas maneras de obtener las fórmulas de Cardano, pero ninguna demostración de lo que quería. Luego empecé a preguntar a los colegas: primero a los de mi universidad, más tarde en congresos y visitas a otras universidades, en mis conferencias… Todo lo que obtuve fueron entretenidas discusiones, pero ningún avance, hasta que Lalo González-Vega (U. de Cantabria) me escuchó la pregunta y junto con Gema M. Díaz-Tocaprobó que el resultado era cierto para polinomios de grado menor o igual que ocho (Maple conference 2006. Proceedings of the conference, Waterloo, Ontario, Canada, July 23-26, 2006, pages 81-98, Waterloo, 2006. Maplesoft, la primera publicación sobre el tema, que yo sepa).

En 2007, Hans-Christian Graf von Bothmer, Oliver Labs, Josef Schicho, y Christiaan van de Woestijne publicaron en Journal of Algebra la demostración del hecho para polinomios cuyo grado es potencia de primo o el doble de potencia de primo; puede verse en http://arxiv.org/abs/math/0605090 . Recientemente (2010) Jan Draisma (Eindhoven) y Johan P. de Jong, han obtenido una demostración más simple que extiende el resultado a polinomios de grado p^n,2p^n, 3p^n y 4p^n, para p primo; han escrito además artículos de divulgación y un curioso applet sobre el problema (que puede verse en esta web).

Por mi parte he vuelto al problema un par de veces en estos años sin resultados (encontré una demostración preciosa, con polígonos curvilíneos e inversiones del plano, pero totalmente falsa). El criterio de irreduciblidad para series sigue pendiente y no descarto volver a trabajar en él (y en la conjetura si no puedo evitarla) en cuanto tenga algo de tiempo.

Fórmula para fabricar un matemático

Por Nora Bär en La Nación

Una medida de tolerancia a la frustración, otra de tendencia al comportamiento obsesivo, capacidad infrecuente de concentración y curiosidad innata… Mezcle todo y agregue inusual capacidad para la abstracción, más una generosa cantidad de imaginación y sensibilidad estética…

¿Será ésta la fórmula para fabricar un matemático? Desde que Pitágoras postuló el teorema que lleva su nombre (y antes, también), los cultores de “la reina de las ciencias” vienen desafiando nuestra capacidad de asombro: advertimos las piruetas mentales de estos “atletas de alto rendimiento” del cerebro, con la misma incredulidad con que dentro de unas semanas quedaremos hipnotizados ante la levedad de los velocistas de los 100 metros llanos o la destreza de los gimnastas que participarán en los Juegos Olímpicos de Londres.

Solemos atribuir esos logros a una racionalidad 5.0, cuyos poseedores son capaces de esculpir obras de una belleza etérea, gélida y deslumbrante. Sin embargo, miles de años de historia parecen indicar lo contrario: recorrer los laberintos de la matemática es un deporte altamente emocional que se balancea entre la exaltación y la desesperación, los conflictos sociales y políticos, el amor y la locura.

En el apasionante Matemáticas, una historia de amor y odio (Crítica, 2012), Reuben Hersh, él mismo matemático, y Vera John-Steiner, lingüista y educadora, ponen la lupa no sobre los axiomas y teoremas, sino sobre las vidas, a veces increíbles, de decenas de matemáticos, reconocidos y principiantes, y como corolario derriban la mayoría de los mitos que los rodean. En particular, el de que los matemáticos son diferentes del resto de la humanidad.

“Existe la creencia generalizada de que para comprender un razonamiento abstracto complejo un investigador debe excluir de su pensamiento las emociones -escriben-. [Nosotros refutamos] dicha creencia. El matemático, igual que cualquier otra persona, tiene una vida emocional que se sostiene en el cariño recibido en la infancia y en la juventud, y en el compañerismo y el apoyo mutuo en años posteriores.”

En materia de matemáticos los hay de todos los gustos. Los genios precoces, como Gauss, y los que fructifican tardíamente, como la topóloga Joan Birman. Los que prefirieron trabajar solos, como Andrew Wiles, y los que siempre lo hicieron en colaboración, como Hardy y Erdös; aquellos para los cuales la matemática se vuelve una adicción, como Grothendiek, o los que derivaron en comportamientos extraños, como Perelman… En cuanto a fórmulas, no parecen haber descubierto una tan infalible como la matemática misma..

Gráfico de barras

La siguiente foto la tomé el pasado 17 de junio del informativo de Cuatro. Querían ilustrar con el siguiente gráfico la situación de las elecciones en Grecia con el 30% de voto escrutado. Aparentemente no hay demasiada relación de proporcionalidad entre las barras, pero las de Amanecer Dorado son para nota…

Gráfico de barras