O legado de Pascal
O coração tem razões que a razão desconhece.
— Blaise Pascal, Pensamentos
Pascal deixou poucos livros terminados. Quase tudo o que escreveu de matemática foi publicado em folhas avulsas, em cartas ou depois da sua morte. Mesmo assim, poucos autores aparecem em tantos lugares diferentes: no triângulo da escola, na previsão do tempo, no freio do carro, no cálculo de um seguro e até no nome de uma linguagem de programação.
A aposta
O trecho mais famoso dos Pensamentos não é sobre geometria, mas usa a matemática que Pascal tinha acabado de inventar com Fermat: a aposta de Pascal. Ela não tenta provar que Deus existe. Pascal diz que a razão não decide a questão e pergunta em que vale mais a pena apostar, comparando ganhos e perdas pesados pelas chances, como num valor esperado. Com um ganho infinito do lado da fé, qualquer chance positiva basta. O argumento, as suas três versões e as objeções de Diderot e Voltaire estão em A aposta de Pascal. Ele é considerado o primeiro texto da teoria da decisão, a matemática de escolher sob incerteza.
A última carta a Fermat
Em 1660, Fermat propôs que os dois se encontrassem, cada um viajando metade do caminho entre Toulouse e Clermont. Pascal, doente, recusou com uma carta que mostra como ele via a matemática no fim da vida:
Para falar com franqueza da geometria, acho que ela é o mais alto exercício do espírito; mas ao mesmo tempo a reconheço tão inútil que faço pouca diferença entre um homem que é apenas geômetra e um hábil artesão.
— Blaise Pascal, carta a Fermat (10 de agosto de 1660)
Os dois nunca se encontraram.
O que ficou
- Probabilidade. As cartas de 1654 inspiraram Huygens, que publicou o primeiro livro sobre o assunto em 1657. Depois vieram Jakob Bernoulli, de Moivre e Laplace. Seguros, loterias, estatística e ciência de dados descendem daquelas cartas.
- Combinatória e indução. O Tratado do triângulo aritmético organizou as combinações e trouxe a primeira formulação clara da indução matemática.
- Geometria projetiva. O hexagrama místico ficou como um dos teoremas fundadores da geometria projetiva, retomada no século XIX por Poncelet e Brianchon.
- Cálculo. Leibniz contou que foi lendo um trabalho de Pascal sobre o quarto de círculo que teve a ideia do triângulo característico, um dos passos para o cálculo.
- Física. As experiências do vácuo e do Puy de Dôme acabaram com o horror ao vazio e deram origem ao barômetro e ao altímetro. O princípio de Pascal está em todo sistema hidráulico.
- Computação. A Pascalina foi a primeira máquina de calcular fabricada e vendida.
Um nome que ficou
Em 1971, a unidade de pressão do Sistema Internacional recebeu o nome de pascal (Pa). Quando a previsão do tempo fala em “1013 hectopascais”, está falando de $101\,300$ Pa, a pressão do ar ao nível do mar que Pascal mandou o cunhado medir.
Em 1970, o cientista suíço Niklaus Wirth criou uma linguagem de programação feita para ensinar a programar com clareza e a batizou de Pascal, em homenagem ao inventor da Pascalina. Foi a linguagem em que muitas gerações de estudantes aprenderam a programar.
Para lembrar
- Pascal viveu de 1623 a 1662. Aos 16 anos publicou o teorema do hexágono; aos 19, começou a Pascalina.
- No triângulo aritmético, cada número é a soma dos dois de cima, a linha $n$ soma $2^n$ e os números são as combinações $\binom nk$.
- O triângulo já era conhecido na Índia, na Pérsia, na China e na Europa antes de Pascal; ele o estudou a fundo.
- Com Fermat, em 1654, Pascal fundou a probabilidade e a ideia de valor esperado.
- A área sob um arco de cicloide é $3\pi r^2$, três vezes a área da roda.
- Num líquido parado, um aumento de pressão se transmite igualmente a todos os pontos; a prensa multiplica a força, mas não o trabalho.
- No alto do Puy de Dôme, o mercúrio desceu 8,5 cm: o ar tem peso.
Exercício: uma rifa custa 5 reais e dá 100 reais com chance de 1 em 25. Vale a pena, pelo valor esperado?
O ganho esperado é $100\cdot\frac{1}{25}=4$ reais. Como a rifa custa 5, o valor esperado de jogar é $4-5=-1$ real por bilhete. Em média, perde-se 1 real por rifa.
Exercício: a previsão anuncia 990 hPa. Quantos milímetros de mercúrio isso dá?
São $99\,000$ Pa. A altura do mercúrio é $h=\dfrac{99\,000}{13\,600\cdot9{,}81}\approx0{,}742$ m, ou $742$ mmHg. Uma pressão baixa assim costuma indicar tempo instável.
Fontes: biografia de Pascal, MacTutor · cartas de Pascal e Fermat, em tradução inglesa.
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