Introdução
Este
trabalho oferece a tradução comentada do texto da proclamação pública de um
dos muitos problemas matemáticos proposto como desafio à comunidade
matemática no século XVII, o
Problema da Braquistocrone.
Proposto por
Johann
Bernoulli
em Janeiro de 1697, o problema da Braquistócrone foi, como muitos outros,
centro de acesas (e nem sempre salutares) discussões entre grandes matemáticos da
época. Os resultados e os contributos para o património matemático que
esta polémica teve, como em geral muitas outras deste tipo, revelam a sua inegável importância.
O presente caso é a este título eloquente uma vez que o problema da Braquistócrone
é tido como uma das origens do cálculo de variações.
Sabemos que o cálculo de variações é o ramo do cálculo que lida com funções de funções, em oposição ao cálculo comum que lida com funções de variáveis, números ou quantidades. Um dos interesses do cálculo de variações é determinar funções extremais, máximas e mínimas. Ora, na sua mais ínfima concepção, o problema da Braquistócrone consiste em determinar uma curva, leia-se função, que minimiza o tempo, e não a distância, que uma partícula demora de um ponto ao outro no plano (é aliás do significado físico do problema que advém o termo Braquistócrone que dá o nome ao problema proposto e que significa em grego, o mais curto (Brachisto) tempo (Chrone)).
Assim se explica que se considere que o cálculo de variações é originário dos papéis de
Johann
Bernoulli
sobre o problema da Braquistócrone. É verdade que Galileu, em 1630-38, e Newton, em 1686, haviam considerado questões que seriam mais tarde reconhecidas como pertencendo ao campo do cálculo de variações. Contudo,
às suas pesquisas terá faltado a
necessária generalização, não só na concepção e formulação dos problemas,
como também nos métodos de abordagem que desenvolveram, para que se possa
considerar que elas constituem a origem desta importante área da matemática.
Pelo contrário, os escritos de Johann
Bernoulli
mostram que ele, não só estava consciente das diferenças entre problemas comuns de máximos e minímos e a questão
proposta neste problema, como percebia com clareza que havia alcançado uma ideia completa, senão mesmo precisa, dos problemas mais simples sobre o cálculo de variações em geral.
Como era comum, houve uma grande disputa sobre este problema e as suas soluções. Mas foi no contexto polémico do problema da Braquistócrone que se produziu muito material significativo para o desbravar desta nova área da matemática.
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Originalmente escrito em latim e publicado na Acta Eruditorium de
Leipzig em Junho de 1696, o texto da proclamação foi posteriormente traduzido em diversas
línguas. É sobre uma dessas traduções que a nossa própria tradução é
realizada, nomeadamente, a tradução do
Dr Lincoln La Paz, feita a partir do original em Latim para o Inglês e
publicada no volume editado por D.J. Struik em 1969, Source Book in
Mathematics. 1200-1800, Cambridge/Massachusetts: Harvard University Press,
pp. 644-655.
Sendo uma tradução sobre uma tradução, é infelizmente certo que terá por
isso grandes inconvenientes. Esperamos que esses obstáculos não sejam porém impeditivos
do objectivo proposto: clarificar o problema e as suas formulações,
compreender as soluções apresentadas por Bernoulli, tomar contacto com a forma
como eram apresentados e discutidos os problemas matamáticos na comunidade científica da época,
perceber como se fazia investigação matamática nos tempos modernos e como se
relacionavam e correspondiam os principais protagonistas.