Lógica DE PREPA

Claudia Hernández García[*]

Algunos de los problemas fundacionales más provocativos en matemáticas se encuentran en el área de la lógica que parece totalmente inequívoca pero que en realidad está llena de escollos. La gran pesadilla de la lógica matemática es la existencia de paradojas simples pero desconcertantes. En términos cotidianos, una paradoja puede ser sencillamente algo que parece cierto pero en realidad es falso, o algo que es falso pero en realidad es cierto.
    Por ejemplo, la frase ‘el siglo XXI comenzó en el año 2000’ es asumida por mucha gente como cierta, pero en realidad es falsa. (El siglo I comenzó en el año 1, no en 0, puesto que no hubo año 0. Ahora sume 2000 y el siglo XXI comienza en el año 2001, que es lo correcto. Éste es el motivo por el cual la película 2001: Odisea del espacio no se tituló 2000: Odisea del espacio.) O el hecho matemático, conocido como la paradoja de Banach-Tarski, que dice que una esfera sólida de radio 1 se puede dividir en un número finito de piezas separadas que después es posible reensamblar para construir dos esferas sólidas de radio 1. Esto parece evidentemente falso porque el volumen no debería cambiar… pero las “piezas” en cuestión son tan complicadas que no poseen volúmenes bien definidos. Pero estoy divagando.
    Desde el punto de vista matemático, estas paradojas son relativamente débiles: pueden forzarnos a revisar nuestra opinión sobre ciertos tópicos, pero no nos hacen revisar nuestra forma de pensar. Las paradojas lógicas más profundas son afirmaciones contradictorias en sí mismas. La más simple de todas es el enunciado ‘esta frase es una mentira’. Si la afirmación es cierta, entonces nos dice que es falsa, si es falsa, nos dice que es cierta. Inquietante.

IAN STEWART

Tomado de Ian Stewart (2007). Cómo cortar un pastel y otros rompecabezas matemáticos. Madrid: Crítica, pp. 47-48.

Ian Stewart es matemático, profesor emérito en la Universidad de Warwick en Inglaterra y un divulgador de la ciencia incansable. En 2014 lanzó la aplicación Incredible Numbers by Professor Ian Stewart en un nuevo (y moderno) esfuerzo por mostrar la belleza de las matemáticas. Apple catalogó esta app entre lo mejor del 2014 y en 2015 ganó el premio en la categoría de mejor app de no ficción que otorga la revista Digital Book World.

Actividad
Actividad
La actividad de esta ocasión está muy relacionada con las clases de lógica matemática que muchos tomamos en la preparatoria, aunque no particularmente con el tema de las paradojas. Quizá lo más interesante de estos retos no resida en las propias respuestas, sino en los argumentos que utilizamos para justificarlas. Por ello les sugerimos que después de resolverlos compartan con otras personas su razonamiento y expongan qué tan de acuerdo, o no, están con los argumentos que aquí planteamos.
  1. Juan es un niño muy inquieto al que le gusta jugar en el parque que está cerca de su casa; en particular disfruta andar en bicicleta. A partir sólo de esta información, ordena las siguientes afirmaciones de la más probable a la menos probable.

    a) Juan tiene moretones.
    b) La comida favorita de Juan es la pizza.
    c) Juan tiene moretones y su comida favorita es la pizza.

  1. Juan tiene este set de cartas muy peculiar que de un lado tienen un número y del otro lado, una letra. Las cartas con un número par tienen una vocal por el otro lado. ¿Cuáles de estas cartas voltearías para comprobar que esta regla se cumple?

  1. Juan se acerca y te dice: “Echemos un volado. Si sale sol, te doy 200 pesos; si sale águila, me das 100 pesos”. ¿Aceptarías echar el volado?



Soluciones
  1. La tercera afirmación es la menos probable porque requiere que se cumplan dos condiciones (tener moretones y que la comida favorita sea la pizza), mientras que las otras dos afirmaciones sólo requieren de una (tener moretones o que la comida favorita sea la pizza). Las primeras dos afirmaciones son igual de factibles, dada la información que se nos proporciona, aunque lo común es que ubiquemos a la primera en el primer lugar por un simple prejuicio: los niños inquietos son más propensos a hacerse moretones. También es común, y falaz, que ubiquemos la tercera afirmación en segundo lugar porque, por ser un niño inquieto, casi damos por hecho que Juan debe tener moretones y ni siquiera nos detenemos a pensar en lo de la pizza. A este problema se la llama la falacia de la conjunción.

  2. El error común es pensar que hay que voltear las cartas con el 2 y con la A, pero lo correcto sería voltear las que tienen el 2 y la B. La regla que hay que comprobar es que las cartas con número par tienen una vocal del otro lado, que en lógica se representa como una proposición del tipo ab: a representa “tener un número par de un lado” y b sería “tener una vocal del otro”. Al voltear la carta con el 2, podremos comprobar si la regla se cumple o no.

        Ahora, ab es un tipo de proposición que indica: a es una condición necesaria para b: si ocurre a, entonces tiene que ocurrir b; si no ocurre b, es porque no ocurrió a, es decir, ¬b→¬a (se lee como no b implica no a). Ambas formulaciones son equivalentes, así que otra formulación de la misma regla es que si la carta no tiene una vocal de un lado (tiene una consonante) entonces no tiene un número par del otro (tiene un número impar). La regla se comprueba si la carta con la B tiene un número impar del otro lado y se desmiente en caso contrario.

        La regla no dice que las cartas con una vocal deban tener un número par del otro lado, cuya formulación lógica es ba, y por eso no tiene sentido voltear la carta con la letra A. Tampoco tiene sentido voltear la carta con el 1 porque la regla no especifica qué tipo de letra tendría que haber del otro lado de una carta con número impar.

  3. Este problema no tiene una respuesta correcta o incorrecta en sí. La decisión nos resulta difícil debido a una aparente aversión natural que tenemos a perder: el miedo a perder $100 suele opacar las ventajas de ganar $200. Las buenas apuestas, técnicamente hablando, son como ésta en donde tenemos la misma probabilidad de ganar o perder y porque el prospecto de la ganancia es mayor que el de la pérdida. Así que si perder $100 no nos representa un problema, la decisión racional es tomar la apuesta. Como dice el dicho: el que no apuesta no gana.

        Un problema real con la aversión a perder es que terminamos ocupando demasiado tiempo en proteger lo que ya tenemos y dejamos pasar oportunidades que pueden ayudarnos a conseguir cosas nuevas. Ahora bien, si nos volvemos fanáticos y temerarios de las apuestas, también podríamos terminar arriesgando (y perdiendo) demasiado. Lo ideal es encontrar un justo medio.

NOTAS

* Técnica académica de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM.
Créditos fotográficos

- Imagen inicial: Correo del Maestro a partir de la imagen de www.ugr.es

- Portada del libro Cómo cortar un pastel y otros rompecabezas matemáticos: Digitalización del original