¿Por qué la naturaleza eligió ‘e’ y ‘pi’ en lugar de algún número natural o racional? ¿Estamos utilizando un sistema numérico diferente al que realmente hace la naturaleza?

Es cuestionable donde la naturaleza usa cualquier sistema numérico. Los seres humanos utilizamos sistemas numéricos para describir la naturaleza, y la naturaleza funciona de una manera que nos permite hacerlo.

A lo largo de la historia, gradualmente hemos desarrollado sistemas matemáticos que pueden describir la naturaleza con mayor claridad.

¿Habríamos aprendido los humanos a contar, si no viviéramos en un entorno con cosas naturales que se puedan contar, como las manzanas, los peces y nuestros propios dedos?

Los primeros sistemas de numeración, como los números romanos, son torpes en comparación con los sistemas que se usan hoy en día, pero fueron útiles para tareas como registrar cuántas manzanas escogió una persona y sumar la cantidad de manzanas en varias canastas.

Otros aspectos de la naturaleza, como las propiedades de las curvas, fueron más desafiantes. Una cosa es contar manzanas, otra cosa es calcular el volumen de una manzana o incluso el área de una sección transversal de una manzana.

Arquímedes se hizo cargo de cálculos como ese con su trabajo sobre la relación matemática entre la circunferencia y el diámetro. Hoy expresamos esa relación con el símbolo π.

No podemos escribir pi exactamente como un decimal, pero ahora sabemos cómo aproximarnos a cualquier grado de precisión. Y el hecho de que ahora tengamos un nombre y un símbolo para pi nos da una herramienta poderosa para describir fenómenos naturales …

De hecho, como se indica en el post del autor anónimo a continuación, a la naturaleza realmente no le importa lo que pensamos. Mientras que si nuestros matemáticos y filósofos pudieran idear un solo número integral para basar todos nuestros cálculos, lo habrían hecho. A la inversa, si ese número que se ocupa tanto de ‘e’ como de ‘pi’ y una gran cantidad de otras constantes como el número de Pitágoras (Sqrt 2) y números imaginarios como (sqrt -1) debería existir (y no pueden, I pensar), entonces las matemáticas se simplificarían tremendamente. No olvide que existen para diferentes propósitos y para cálculos de parámetros universales completamente diferentes de los cuales un “Número Único Unificador” sería algo así como la búsqueda de “La Teoría de Todo”. En este sentido, debemos recordar lo que dijo Einstein: “¡Todo debería ser lo más simple posible pero no más simple”! Creo que lo dijo porque a veces es humanamente imposible hacerlo.

Creo que es una buena idea dividir tu pregunta en dos partes:

<< ¿Por qué la naturaleza eligió 'e' y 'pi' en lugar de algún número natural o racional? >>

Si la naturaleza no es una persona, no puede seleccionarla, y si es una persona, sabemos algo sobre su motivación.

<< ¿Estamos utilizando un sistema numérico diferente al que realmente hace la naturaleza? >>

La naturaleza no necesita en los sistemas numéricos. Hacemos. Porque necesitamos expresar números documentales. Eso se debe a la falta de capacidad de nuestro cerebro, tales como la memoria y la velocidad. No podemos integrar, diferenciar o incluso multiplicar números largos sobre la marcha (sin escribir los resultados intermedios). La naturaleza puede. No aplica las matemáticas. Es la matemática misma y no solo la matemática. Recuerda cómo Arquímedes, al resolver el problema de medir el volumen de la corona, hizo la solución en la naturaleza. No sabía cómo integrarse. Y descubrió la ley de Arquímedes. ¿Esta ley dice que la naturaleza es capaz de integrarse sobre el volumen usando el cuerpo líquido? Por supuesto. Pero no escribe nada. No necesita idioma ni guión. Simplemente hace.

Por otro lado, somos parte de la naturaleza y nuestro sistema decimal nació con diez dedos de ambas manos. Por lo tanto, podemos asumir que en el caso particular (que representa nuestro comportamiento) la naturaleza utiliza el sistema decimal. Y así podemos ir tan lejos que seamos una herramienta para su autoaprendizaje. O tal vez es demasiado presuntuoso y solo somos parte de algún experimento o solo de un juguete. 🙂

Sea lo que sea, nuestro sistema decimal es un hecho muy particular en el universo.

En mi humilde opinión)

Uno de mis profesores universitarios una vez comentó bellamente que las matemáticas son el guión de la naturaleza, mientras que la física es el lenguaje de la naturaleza. Y, un guión es más abstracto y estático que un lenguaje. Estas son constantes universales. Esto significa que si incluso encontramos algún otro planeta como el planeta de Miller que se muestra en Interstellar, que tiene leyes de la física considerablemente diferentes, la proporción del área de un círculo y el cuadrado de su radio será pi solamente. No va a cambiar.

De manera similar, un triángulo en ese planeta también satisfaría el teorema de Pitágoras. Por lo tanto, no importa qué sistema numérico esté utilizando o en qué mundo esté, algunas cosas son universales.

De mera abundancia contable, los racionales simplemente son solo puntos sin extensión en la línea real. Al elegir fuera de los reales al azar, obtenemos un resultado irracional, con toda probabilidad, por lo tanto. La realidad natural ha surgido con los reales en primer lugar. Los racionales, es decir, la mayoría de los decimales de tiempo, son una invención humana para aproximar los reales, considerando que es una capacidad de la mente. Los reales irracionales, por lo tanto, son más naturales, que ocurren naturalmente, en realidad.

La naturaleza no prefiere un número sobre el otro. La preferencia por lo racional por encima de lo irracional (o similares) está en la mente de los simples mortales.

La naturaleza trata de lograr un objetivo simple de eficiencia y en el proceso terminó creando pi & e.