La polea y Arquímedes

        Hace unas semanas estuve en Cáceres, uno de los sitios de esta ciudad que uno debe visitar obligatoriamente es el casco antiguo, se ha conservado muy bien y consta de numerosos edificios: palacios, iglesias, etc… de gran valor histórico  y artístico
   En la parte más alta hay un museo, fue un antiguo palacio; una de las cosas que muestran es ver los antiguos aljibes que hay en unos profundos sótanos, allí se almacenaba el agua de lluvia que se recogía por un sencillo sistema de drenaje en la cubierta.
   ¿Y cómo se sacaba el agua? Como se ha hecho desde que se inventó la polea, existía un sistema de poleas con recipientes y de esa forma se conseguía subirla.
   Se atribuye la invención de la polea a Arquímedes de Siracusa y con toda certeza la polea compuesta, pero ¿Quién es este hombre? Fue un geómetra, un físico, ingeniero y uno de los grandes matemáticos de todos los tiempos, se anticipó a muchos descubrimientos de la ciencia.
    Como físico lo que le hizo muy famoso fue la enunciación del principio conocido con su nombre, el llamado Principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una pérdida de peso igual al peso del volumen del fluido que desaloja. Se cuenta que este descubrimiento lo hizo mientras se bañaba, al comprobar cómo el agua se desplazaba y se desbordaba.
    La invención de la polea fue una de sus grandes genialidades, de hecho las poleas constituyen unas piezas básicas con muchísimas aplicaciones, forman parte de numerosas máquinas.
   La polea de Arquímedes está basada en otro descubrimiento suyo: las leyes de la palanca, después vinieron las poleas compuestas, se sabe que el rey Hierón llamó a Arquímedes para resolver un problema que tenía con un gran barco, era la mayor nave de su tiempo.
    Esta nave encallo y para solucionar el problema fue cuando inventó la polea compuesta (es una combinación de varias poleas), esta con ayuda de cuerdas y palancas apoyadas en varios puntos de la quilla lograron poner de nuevo la nave a flote, lo que demostró con su invento de la polea compuesta es que con la fuerza de los brazos y los juegos de poleas se pudo mover el barco.
   Volviendo a las matemáticas Arquímedes planteó, entre otras muchas cosas, un curioso problema, el del ganado, es un problema de análisis diofantico.
    Se llama ecuación diofántica a cualquier ecuación algebraica de dos o más incógnitas que pertenezcan a los números enteros, no me extiendo más pues sería largo y complejo, no obstante aquí dejo la enunciación del problema para los curiosos.
    “El dios sol tenía un rebaño formado por un cierto número de toros blancos, negros, moteados y amarillos, así como vacas de los mismos colores. De tal forma que:
El número de toros blancos es la mitad y la tercera parte de los negros más los amarillos.
El número de toros negros es igual a la cuarta más la quinta parte de los moteados más los amarillos.
El número de toros moteados es igual a la sexta más la séptima parte de los blancos más los amarillos.
El número de vacas blancas es igual a un tercio más un cuarto de la suma de los toros negros y las vacas negras.
El número de vacas negras es igual a la cuarta parte más la quinta aparte de la suma de los toros moteados más las vacas moteadas.
El número de vacas moteadas es igual a la quinta más la sexta parte de la suma de los toros amarillos más las vacas amarillas.
El número de vacas amarillas es igual a la sexta más la séptima parte de la suma de los toros blancos más las vacas blancas.”
     Este problema planteado por Arquímedes estuvo mucho tiempo sin resolver debido a la enormidad de los números involucrados, fue descubierto en el año 1.773 por Gotthold Ephraim en un manuscrito encontrado en una biblioteca, lo proponía en forma de poema a Eratostenes de Cirene;  fue resuelto en el año 1.880 por A.  Amthor.
    Esta fuera de toda duda la genialidad como matemático de Arquímedes, todo esto lo que pone de manifiesto es que las matemáticas han sido la pieza clave, en su aplicación a la diferentes ciencias, del progreso del hombre, sin ellas no hubieran sido posibles todos los avances de los que disfrutamos hoy.
   Por ello hay que fomentar el talento de los jóvenes, días atrás en la prensa aparecía la noticia de la queja de los padres, por la poca atención que se presta a los alumnos con alta capacidades, un gran error pues son el futuro del país.