LA
MATEMATICA BIBLIOTECA DE
BABEL
Por Claudio
Salpeter
salpi13@hotmail.com
La creación borgeana amaba la mística y la
poesía. Y la geometría y el rigor matemático. En La Biblioteca de
Babel, Borges concibe un universo-biblioteca configurado por
salas hexagonales, figuras geométricas que se proyectan a lo
infinito. En torno a esta proyección de lo hexagonal, palpitan una
red de relaciones entre el relato borgeano y el pensar matemático.
Tal es lo que nos propone, desde este segmento de
Temakel, Claudio Salpeter, profesor argentino de
matemáticas, docente de análisis matemático de la Universidad de
Buenos Aires y de la Universidad Tecnológica Nacional de
Argentina.
LA
MATEMATICA BIBLIOTECA DE
BABEL
Por Claudio
Salpeter
La diversidad de lenguas en el orbe puede adjudicarse a la ira de
Dios (Génesis 11:7), y tuvo lugar durante aquella remota
construcción de la torre de Babel. Puede pensarse, igualmente, que
el Creador quiso luego redimirse en la invención de un único
lenguaje universal. Optó, me atrevo a formular, por el lenguaje del
número y de las formas: la matemática. Galileo entrevió este afán
divino cuando dijo que la naturaleza está scritta in lingua
matematica. No estoy del todo seguro del éxito de esta singular
y vasta empresa. Más admisible, tal vez, es la sentencia de
Kronecker: Dios hizo los números naturales, el resto es obra del
hombre. La santa verdad es que este lenguaje se presenta, en
general, con cierto aire críptico y, como es sabido, no goza del
fervor popular; tampoco suele ser llano su acceso. Cuando Alejandro
de Macedonia le preguntó a su maestro, Menecmo, si existía algún
atajo para el conocimiento de la geometría, éste le respondió: Oh
rey, para viajar por el país hay caminos reales y caminos para
ciudadanos comunes, pero en geometría sólo hay un camino para todos.
Una de las mejores narraciones de J. L. Borges es, sin duda, La
biblioteca de Babel, obra publicada en 1941. Creo que esta breve
pieza ha sido, tal vez, bastante leída y poco comprendida o, al
menos, parcialmente comprendida (si es que esta insuficiencia es
posible). Temo que no esté a mi alcance una interpretación final de
sus páginas: me limitaré, quizá tediosamente, a bosquejar algunas
alusiones de índole matemática que el autor ha reflejado en ellas;
este es, pues, el objeto de este opúsculo. El relato, ejecutado por
un narrador anónimo, comienza afirmando que El universo (que otros
llaman la Biblioteca) se compone de un número indefinido, y tal vez
infinito, de galerías hexagonales. Es dable suponer que estos
hexágonos son regulares, es decir, tienen todos sus lados y sus
ángulos iguales. Existen ciertos polígonos regulares que cubren,
geométricamente hablando, todo el plano; esto es, puede rellenarse
una superficie con ellos sin que queden huecos. Sólo tres figuras logran
esta hazaña: los triángulos equiláteros, los cuadrados y los
hexágonos regulares. Unas líneas más adelante el texto recalca la
forma hexagonal: Los idealistas arguyen que las salas hexagonales
son una forma necesaria del espacio absoluto o, por lo menos, de
nuestra intuición del espacio. Razonan que es inconcebible una sala
triangular o pentagonal. Podemos, si es paciente el lector, razonar
el cubrimiento de los hexágonos regulares. Existe una sencilla
fórmula matemática que nos brinda, dado el número de lados de un
polígono regular (que llamaremos n), la suma de todos sus ángulos
interiores: S=180º(n-2). No es difícil ver que para el hexágono
(n=6) la suma de los ángulos interiores es 720º. Dado que hay seis
ángulos iguales, cada uno medirá 120º. Una figura ayudará a
comprender esta situación: En cada vértice, como se ve, confluyen
tres ángulos de 120º cada uno, que suman en total 360º; no hay sitio
para los huecos. Tengo entendido que las abejas construyen sus
panales en celdas hexagonales. Puede demostrarse que dada un área
determinada, de los polígonos regulares que cubren el plano, el
hexágono es el de menor perímetro. Esto indicaría una cierta
capacidad de economía en el Constructor de la Biblioteca, y en las
abejas. Luego de hacer la descripción del universo, el narrador
anónimo de La biblioteca de Babel confiesa haber peregrinado
en busca de un libro, acaso del catálogo de catálogos (luego
analizaremos estas últimas palabras), y que espera pronto la muerte.
A continuación conjetura que la Biblioteca es interminable y, tras
esbozar una teoría circular de los místicos, da cuenta del número de
libros, páginas, renglones y letras que hay en cada galería. En las
letras del dorso de los libros y en las de las páginas hay
inconexiones. El narrador, antes de exponer su solución a estos
enigmas, indica que deben recordarse dos axiomas. El primero de
ellos declara que la Biblioteca existe ab aeterno, de lo que
se infiere la eternidad futura del mundo y que ella sólo puede ser
obra de un dios. El segundo, que el número de símbolos es
veinticinco. Los conforman la coma, el punto, el espacio y las
veintidós letras del alfabeto. De este axioma surge la teoría
general de la Biblioteca, esto es, la naturaleza informe y caótica
de casi todos los libros. Libros plagados de insensatas cacofonías,
de fárragos verbales y de incoherencias. Un hallazgo producido
quinientos años atrás permite descubrir la ley fundamental: No hay,
en la vasta Biblioteca, dos libros idénticos. De aquí se infiere que
la Biblioteca es total y que sus anaqueles registran todas las
posibles combinaciones de los veintitantos símbolos ortográficos
(número, aunque vastísimo, no infinito). El hallazgo mencionado era
un libro tan confuso como otros, pero que tenía casi dos hojas de
líneas homogéneas. Esas líneas contenían nociones de análisis
combinatorio, ilustradas por ejemplos de variaciones con repetición
ilimitada. El análisis combinatorio, o simplemente, la Combinatoria,
es una parte de la Matemática que se encarga de las técnicas de
conteo. Suele describírsela como el arte de contar sin enumerar. Por
ejemplo, supongamos que queremos hacer una tira de 3 casilleros
utilizando sólo las letras A y B. Las posibilidades son: AAA, AAB,
ABA, ABB, BAA, BAB, BBA, BBB. Es decir, 8 formas. Esto puede verse
así: en el primer casillero pueden ir A ó B; por cada una de estas
dos posibilidades, en el segundo casillero pueden ir A ó B; y por
cada una de estas dos últimas posibilidades pueden ir en el tercer
casillero A ó B. Es decir, tenemos 2.2.2 = 23=8 . En general, si
tenemos una tira de n casilleros y podemos utilizar m letras, la
cantidad total de posibilidades es: mn. Estos grupos de elementos
(en el ejemplo, tiras de letras) se denominan variaciones con
repetición. Se llaman con repetición porque cada elemento puede
intervenir varias veces en cada agrupación. Como ejemplo, puede
calcularse el número de patentes posibles de los autos: 273.103, es
decir, 19 683 000. Creo ya haber adelantado que el narrador de La
biblioteca de Babel había indicado algunos números referidos al
contenido de las galerías: A cada uno de los muros de cada hexágono
corresponden cinco anaqueles; cada anaquel encierra treinta y dos
libros de formato uniforme; cada libro es de cuatrocientas diez
páginas; cada página, de cuarenta renglones, cada renglón, de unas
ochenta letras de color negro. Permítame el lector aburrirlo con
algunas cuentas. Cada libro tiene 410 páginas. Cada página tiene 40
renglones, esto es, hay 16400 renglones en un libro. Cada renglón
tiene 80 letras, esto es, hay 1 312 000 letras en un libro. Ya que
sólo pueden utilizarse 25 símbolos, el número total de posibilidades
de combinación de esos símbolos en los 1 312 000 "casilleros" es:
251312000 (número, aunque vastísimo, no infinito). Regresemos al
relato. La proclamación de esta teoría de la Biblioteca total
justificaba al universo y, en consecuencia, a cada individuo. Miles
buscaron su Vindicación en los libros (que todo lo contenían),
aunque la posibilidad de que alguno encontrara la suya era
ciertamente cero. Se esperó encontrar, además, el origen de la
Biblioteca y del tiempo. Pero las posibilidades de hallar las
respuestas eran remotas y, entonces, a la desaforada esperanza,
sucedió, como es natural, una depresión excesiva. Algunos sugirieron
cesar las búsquedas y construir, azarosamente, esos libros canónicos. Otros
creyeron que debían eliminarse las obras inútiles y procedieron a
invadir las galerías y quemar los libros. El narrador expone luego
una superstición: En algún anaquel de algún hexágono (razonaron los
hombres) debe existir un libro que sea la cifra y el compendio
perfecto de todos los demás: algún bibliotecario lo ha recorrido y
es análogo a un dios. Ya habíamos mencionado la búsqueda del
catálogo de catálogos. Este libro constituiría una paradoja de las
matemáticas, como intentaré explicar. Antes de aclarar la cuestión,
daré algunas referencias históricas. Georg Cantor (1845-1918),
nacido en San Petersburgo, Rusia, (aunque a los 11 años de edad
emigró con su familia a Francfort, Alemania, donde vivió hasta su
muerte) desarrolló la Mengenlehre (teoría de conjuntos), que tuvo,
desde mediados del siglo XX, efectos profundísimos en la enseñanza
de la matemática en todos sus niveles. Sus trabajos más importantes
se refieren a los conjuntos infinitos. En primer lugar, consideremos
la siguiente pregunta: ¿qué es el infinito? Cantor encontró una
definición precisa de un conjunto infinito de elementos. Pensó en un
axioma que había sido utilizado con gran soltura y que aparece en
los Elementos de Euclides (alrededor del año 300 a.C.) bajo el
título de Nociones Comunes. De éstas, la número cinco expresa
famosamente: El todo es mayor que la parte. Bertrand Russell, sin
embargo, nos advierte: Este axioma es cierto para los números
finitos. Los ingleses, por ejemplo, son sólo una parte de los
europeos, y hay menos ingleses que europeos. Pero cuando llegamos a
los números infinitos esto ya no es cierto. He aquí, la definición
de Cantor de conjunto infinito, en boca de Russell: Un conjunto de
términos es infinito cuando contiene como partes otros conjuntos que
tienen tantos términos como él. Hay, por ejemplo, tantos números
pares como números naturales: 1, 2, 3, 4, 5, ad infinitum 2,
4, 6, 8, 10, ad infinitum
Como se ve, a cada
número natural le corresponde su doble y a cada número par le
corresponde su mitad. De esta manera, se concluía que los dos
conjuntos tenían el mismo número de elementos. Utilizando estas
correspondencias, Cantor demostró que el conjunto de los números
naturales (1, 2, 3, ...) tiene la misma cantidad de elementos que el
conjunto de los números enteros (..., -2, -1, 0, 1, 2, ...) y que el
conjunto de los números racionales (es decir, todos los números
anteriores y además, las fracciones). Sin embargo, estos conjuntos
tienen menos elementos que el conjunto de todos los números
irracionales (números que no pueden escribirse como fracción;
ejemplo, el número pi). A los números que indican la cantidad de
elementos de un conjunto infinito se los llama transfinitos. El
conjunto de los números naturales y todos los conjuntos que pueden
ponerse en correspondencia con él tienen el mismo número de
elementos. Cantor llamó a este número (aleph, primer letra del
alfabeto hebreo), y es el número transfinito más pequeño. Estas
menudencias de los conjuntos infinitos fueron tratadas por Borges en
La doctrina de los ciclos (Historia de la eternidad). En
La cifra, el mismo Borges escribió un poema titulado
Nihon. Su primer parágrafo dice: He divisado, desde las páginas de Russell, la doctrina de
los conjuntos, la Mengenlehre, que postula y explora los vastos
números que no alcanzaría un hombre inmortal aunque agotara sus
eternidades contando, y cuyas dinastías imaginarias tienen como
cifras las letras del alfabeto hebreo. En ese delicado laberinto no
me fue dado penetrar.
He mencionado a los
destructores de los anaqueles. Sin embargo, el narrador arguye
la futilidad de aquellas devastaciones , ya que la Biblioteca es tan
enorme que toda reducción de origen humano resulta infinitesimal. Si
la Biblioteca es infinita (como conjetura el narrador al final)
entonces es cierto que toda reducción humana es infinitesimal. En la
aritmética transfinita existe un teorema que afirma que la
diferencia entre un conjunto infinito y cualquiera de sus partes
finitas es un conjunto infinito.Georg Cantor encontró conjuntos
mayores que el conjunto de los números naturales (es decir, números
mayores que aleph). Pero en 1895 se le ocurrió la idea de considerar
el mayor conjunto de todos los que existen. Cuatro años más tarde
llegó a la conclusión de que tal engendro no podía existir. Cuando
Bertrand Russell vio esta conclusión de Cantor, no se la creyó y
escribió que Cantor debió haber sido "presa de una sutil falacia,
que espero explicar en futuros trabajos". Dieciséis años más tarde,
Russell admitía su error. Este hecho generó famosas paradojas o
antinomias. La más conocida es quizás la del propio Russell: Un
barbero de pueblo decía que él no afeitaba a nadie del pueblo que se
afeitara a sí mismo, pero que afeitaba a todos los que no se
afeitaban a sí mismos. Un día al barbero se le ocurrió preguntarse
si debía afeitarse a sí mismo. Y se encontró entonces en medio de
una paradoja. Consideremos a C como el conjunto de todos los hombres
que no se afeitan a sí mismos. La pregunta es: ¿el barbero pertenece
o no al conjunto C? Si el barbero pertenece a C entonces no se
afeita por sí mismo; luego, es un hombre afeitado por el barbero, es
decir, por sí mismo, con lo cual no pertenece al conjunto C. Es
decir, si el barbero pertenece a C entonces no pertenece a C; esto
es absurdo. Pensemos a hora que el barbero no pertenece a C, es
decir, que se afeita a sí mismo; luego, es un hombre afeitado por el
barbero, con lo cual no se afeita por sí mismo y entonces, pertenece
a C. Es decir, si el barbero no pertenece a C entonces pertenece a
C; y esto genera otro absurdo. En La Biblioteca de Babel, el
narrador busca el catálogo de catálogos. Pero éste no ha de existir.
Supongamos que el conjunto A es el catálogo de catálogos y A1 , A2 ,
A3 son todos los catálogos existentes en la Biblioteca.
Simbólicamente tenemos: A={A1,A2,A3}. Nos encontramos entonces con
un catálogo que no está catalogado, el A. Deberíamos armar un
catálogo B que lo incluyera: B={A, A1,A2,A3}. Ahora no está el
catálogo B..., y así indefinidamente. El narrador anónimo suplica,
desesperadamente, que ese libro total exista, pero Cantor ya ha
destruido esa posibilidad. El relato finaliza con la solución del
narrador: La Biblioteca es ilimitada y periódica. Esta perioricidad
que el narrador caracteriza como el Orden, indica una ley a seguir,
una regla. Por ejemplo, en el número 3,45267267267..., la regla es
que después del 3,45 se repite indefinidamente la terna 267, llamada
período. En realidad, todos los números que pueden escribirse en
forma de fracción (y esto incluye también a los enteros, que son
fracciones de denominador uno) pueden ser expresados como decimales
periódicos. Por ejemplo, el 4 podemos escribirlo como 3,999999.... A
todos estos números se los llama racionales (ya que pueden ser
escritos como una razón de dos enteros). Existen infinitos números
desprovistos de esta característica; se los llama, atrozmente,
irracionales. En ellos no existe ley alguna. El ejemplo más conocido
es el número , ente que ningún ser viviente pudo (ni podrá)
contemplar jamás.En la última página del cuento, hay una nota al pie
en donde se dice que Leticia Álvarez de Toledo ha observado que la
vasta Biblioteca es inútil; en rigor, bastaría un solo volumen,
de formato común, impreso en cuerpo nueve o en cuerpo diez, que
constara de un número infinito de hojas infinitamente delgadas.
(Cavalieri a principios del siglo XVII, dijo que todo cuerpo sólido
es la superposición de un número infinito de planos). [Alicia Ardila
ha observado, a su vez, que Borges utiliza esta idea infinitesimal
en El libro de arena]. El matemático Bonaventura Cavalieri
(1598-1647) fue discípulo de Galileo. En una de sus obras, publicada
en 1635, consideró un área como constituida por un número indefinido
de rectas paralelas y equidistantes, y un volumen como compuesto por
un número indefinido de áreas planas paralelas. Esta consideración
ya había sido contemplada por Arquímedes (siglo III a.C.), aunque
este hecho era desconocido en aquella época. Los trabajos de
Cavalieri iban a influir bastante en la creación suprema de Newton y
Leibniz: el cálculo infinitesimal. Esta rama de la matemática maneja
procesos infinitos formalizados con rigor, pero este último detalle
fue evitado por Cavalieri: El rigor es asunto de los filósofos más
que de los matemáticos. Es sabido que la obra de Jorge Luis Borges
remite no pocas veces a campos matemáticos. Es posible, claro está,
comprender la mayor parte (o toda) la prosa borgiana sin ser un
experto geómetra; sin embargo, creo que una cierta comprensión del
álgebra, amada por el poeta argentino, otorgará un placer al menos
diferente del habitual. El matemático alemán Karl Wieierstrass
sentenció que un matemático que no tenga también algo de poeta jamás
será un completo matemático, podríamos parafrasearlo diciendo que un
poeta que no tenga también algo de matemático jamás será un completo
poeta. He intentado hacer notar, tal vez confusamente, algunos
presupuestos matemáticos inmersos en las páginas de La biblioteca
de Babel. Si algún lector puede llegar a enriquecer (siquiera
someramente) su lectura con estos aportes, entonces estas líneas
estarán justificadas. (*)
(*)
Fuente: Claudio Salpeter,"La matemática biblioteca
de Babel", enviado gentilmente por su autor para su edición
aquí.
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