La historia de la tortuga Tess

Cuando Dominique me pidió propuestas para escenas de MatemAlquimia, le envié una propuesta como ésta: «Algo relacionado con el infinito . El camino de Zenón (relacionado con la paradoja de la dicotomía de Zenón), una colina cuyo volumen se aproxima con cuboides, copos de nieve de Koch».

La respuesta de Dominique fue cortés: «Veo que no he comunicado claramente lo que se necesita. Estoy buscando historias».

Oh, ¡una historia! pensé, ¡yo puedo escribir un cuento! Y así, habiendo elegido una tortuga como protagonista (un guiño a la paradoja de Aquiles de Zenón), envié a Dominique el siguiente cuento.

La historia de la tortuga

Esta es una historia sobre Tortuga, que se embarca en una aventura y aprende sobre los límites/procesos infinitos.

Un buen día, Tortuga se despierta en su habitación del Hotel Hilbert y decide que va a subir al Pico de Koch, la cima de la colina de Riemann. Se pone en marcha.

Mientras pasea por el Sendero de Zenón, un camino recto desde su casa hasta la colina, a una milla de distancia, reflexiona: para llegar a la colina de Riemann, debe recorrer la mitad del camino; después, la mitad de la distancia restante; etc. Por tanto, debe recorrer un número infinito de segmentos de recta. ¿Cómo lo conseguirá? Pasa por unos marcadores que le indican que ha recorrido 0 mi, ½ mi, ¾ mi, ⅞ mi, a lo largo del camino. Pasa junto a algunos árboles fractales y quizá otras cosas.

Llega a la colina de Riemann. Mientras sube a la colina, Tortuga se pregunta: ¿cuál es el volumen sobre el suelo de la colina? Se da cuenta de que puede calcularlo utilizando cuboides.

Tortuga llega al Pico de Koch, se quita la mochila y mira al cielo, ¡donde caen copos de nieve de Koch!

FIN

«¡Maravilloso!» respondió Dominique. «¡Ya puedo verla con su mochilita!»

El Grupo Tortuga

Tess cobra vida

Concha por Elizabeth Paley | Proyecto Mathemalchemy
La concha de Tess por Elizabeth Paley

Y así, Elizabeth, Kimberly, Bronna, Tasha, Edward, Ingrid, Dominique y yo -el«grupo Tortuga»- empezamos a trabajar para hacer realidad la historia. Al principio, se decidió que el caparazón de la Tortuga estaría teselado con heptágonos, lo que inspiró a Edward y Tasha a apodar a la Tortuga «Tess».

La historia evoluciona

Algunos elementos de la historia cambiaron con el tiempo. Se decidió que el Hotel Hilbert no formaría parte de la instalación, aunque aparecería un cartel anunciándolo. El grupo Tortuga no quería ocultar el teselado del caparazón de Tess, así que la mochila se sustituyó por un carrito que Tess tiraría detrás de ella. Esto, sin embargo, también creó dificultades: ¿cómo lo tiraría exactamente? ¿Podría engancharse a él? ¿Necesitaría la ayuda de un amigo lagarto? ¿Bloquearía demasiado el carro el Camino de Zenón?

Cartel publicitario del Hotel Hilbert
Cartel publicitario del Hotel Hilbert por Dominique Ehrmann

Mientras continuaban las discusiones sobre el carro, Dominique sugirió que intentáramos pensar en alternativas. Tras varios días cavilando, se me ocurrió que si no queríamos oscurecer su caparazón ni el camino, quizá Tess podría llevar algo que flotara sobre ella. ¿Tal vez un globo? ¿Tal vez incluso un globo toroidal?

Presenté estas ideas al grupo, y aunque a la gente le gustaba la idea del globo, no estábamos seguros de cómo crearlo. Fue entonces cuando Edward -queresulta que es un ávido fabricante de cometas- sugirió que en lugar de llevar un globo, Tess podría volar una cometa. El grupo supo al instante que era la elección ideal para nuestra curiosa y juguetona tortuga. La cometa de Tess será un tetraedro Sierpiński de Nivel 2, que juega con el motivo del infinito de la historia de Tess.

Mover montañas

La colina también evolucionó. Ingrid propuso un diseño alternativo para ella -parte terrazas, parte acantilados- que encajaría mejor con la naturaleza naturalista de la instalación en su conjunto, y que representaría dos tipos de integración: Riemann y Lebesgue. El grupo aceptó con entusiasmo el cambio de diseño, y así nació la Colina Integral.

Diseño original de la Colina de Riemann . por Tom Edgar
Plano de la Colina Integral de Ingrid Debauchies
Foto de la Colina de las Tortugas
Maqueta de la Colina Integral de Dominique Ehrmann
La colina de Riemann en la maqueta de la MatemAlquimia

El camino de Zenón

Por último, los marcadores de milla a lo largo del Camino de Zenón se sustituyeron por una disposición ilustrativa de los adoquines (cortesía de Ingrid): los tamaños de los adoquines se reducirán a la mitad en el punto medio del camino, se reducirán de nuevo a la mitad a ¾ del camino, etc.

Diseño del Camino de Zenón por Ingrid Daubechies
Diseño del Camino de Zenón por Ingrid Daubechies
La tortuga Tess caminando por el Sendero de Zenón en la maqueta de MatemAlquimia
La tortuga Tess caminando por el Sendero de Zenón en la maqueta de MatemAlquimia
El caparazón de Tess por Elizabeth Paley y el cuerpo por Kimberly Roth

Ha sido una delicia ver cómo Tess y su historia cobraban vida.

Tess en el Camino de Zenón en la maqueta de MatemAlquimia

Publicado por Jessica K. Sklar

I’m a Professor of Mathematics at Pacific Lutheran University in Tacoma, WA. I received my Ph.D. in Mathematics from the University of Oregon in June, 2001, under the guidance of Professor Frank Anderson. My current research interests lie in the areas of math and art, math and pop culture, recreational math, and abstract algebra. I began collaborating with artist Bronna A. Butler on mathematical art after serendipitously connecting at a conference. As QED Arts, LLC, we create pieces that celebrate mathematics as a humanistic endeavor and honor its elegance, working from the premises that mathematics is for everyone and that whimsy and mathematics are not mutually exclusive.

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