Os círculos de Euler e os diagramas de Venn
Entre 1760 e 1762, Leonhard Euler escreveu mais de duzentas cartas a uma jovem princesa alemã, sobrinha do rei da Prússia, para ensinar-lhe física, astronomia e filosofia. Publicadas a partir de 1768 com o título de Cartas a uma princesa da Alemanha, tornaram-se um dos livros de divulgação científica mais lidos do século. Em algumas delas, para explicar os raciocínios da lógica, Euler desenhou círculos.
Três frases, três desenhos
A ideia é que cada conceito ocupa uma região, e as frases da lógica viram posições:
- “Todo A é B”: o círculo $A$ fica dentro do círculo $B$.
- “Nenhum A é B”: os círculos ficam separados.
- “Algum A é B”: os círculos se cruzam, e há algo na parte comum.
Agora veja o que acontece com um silogismo. “Todo A é B. Todo B é C.” Desenhe o primeiro círculo dentro do segundo, e o segundo dentro do terceiro. Não é preciso fazer mais nada: a conclusão, “todo A é C”, já está no desenho, porque $A$ ficou dentro de $C$ sem que ninguém o pusesse lá. O diagrama faz a dedução de graça.
Ícone de relações
O filósofo Charles Sanders Peirce, de quem o capítulo 2 falou, explicou por que isso funciona. Um círculo não se parece com o conjunto dos gatos nem com o dos mamíferos. Mas a relação entre os círculos, um dentro do outro, se parece com a relação entre os conjuntos. É um ícone de relações: o desenho copia a estrutura, não as coisas. Peirce chegou a dizer que todo raciocínio dedutivo é, no fundo, a observação de um diagrama, desenhado no papel ou na imaginação.
O problema de Euler e a solução de Venn
Os círculos de Euler têm um defeito: obrigam a decidir a posição antes de saber. Se a única informação é “algum A é B”, os círculos devem se cruzar; mas talvez $A$ esteja inteiro dentro de $B$, e o desenho não tem como dizer “talvez”.
Em 1880, o lógico inglês John Venn propôs outro método. Em vez de desenhar só as relações conhecidas, desenhe todas as regiões possíveis, com os círculos sempre se cruzando, e marque as informações:
- uma região sombreada está vazia;
- uma região com um x tem pelo menos um elemento.
Com dois conjuntos há quatro regiões: só $A$, só $B$, $A$ e $B$, e nenhum dos dois. Com três conjuntos, oito. Com $n$ conjuntos, $2^n$. “Todo A é B” passa a ser “a parte de $A$ fora de $B$ está vazia”, e se sombreia essa parte. A pergunta deixa de ser “onde ponho os círculos?” e passa a ser “quais regiões apago?”.
Exercício: sombreie as frases
Num diagrama de Venn com dois conjuntos, $A$ e $B$, quais regiões se sombreiam para “nenhum A é B”? E para “todo A é B” e “todo B é A” ao mesmo tempo?
Para “nenhum A é B”, sombreia-se a parte comum, $A\cap B$. Para as duas frases juntas, sombreiam-se “$A$ fora de $B$” e “$B$ fora de $A$”: sobra só a parte comum e o lado de fora. O desenho diz que $A$ e $B$ são o mesmo conjunto.
Exercício: um silogismo que não vale
“Todo A é B. Todo C é B. Logo, todo A é C.” Desenhe com os círculos de Euler e decida se vale.
Ponha $A$ e $C$ dentro de $B$. Eles podem ficar separados um do outro, dentro de $B$, e nada no enunciado impede isso. Logo a conclusão não vale: todo gato é mamífero, todo cão é mamífero, e nenhum gato é cão. O diagrama mostra um contraexemplo assim que se tenta desenhá-lo.
Índice do capítulo · ← Capítulo 5: referências e créditos · De Oresme ao gráfico: desenhar uma qualidade que varia →