Suma lui Gauss (2) – Povestea sumei de la 1 la 100

Majoritatea profesorilor de matematică ştiu măcar sâmburele acestei poveşti, faptul că Gauss, elev fiind, a calculat în cap suma numerelor de la 1 la 100, uimindu-şi învăţătorul. De la această poveste am ajuns să denumim respectivele exerciţii “Suma lui Gauss”. Întâmplarea este magistral redată în romanul Măsurarea lumii al lui Daniel Kehlmann (am un exemplar original din 2005, Die Vermessung der Welt, editura Büchergebilde Gutenberg). Cartea a fost tradusă în limba română în 2010 la editura Humanitas, colecţia Raftul Denisei. Romanul prezintă în paralel pasaje din viaţa lui Karl Friedrich Gauß şi a lui Alexander von Humbold. Următoarele două citate sunt redate din ediţia de la Humanitas, din capitolul 3, Învăţătorul (faţă de varianta tradusă în română mi-am permis să fac în unele puncte ale textului anumite modificări, urmărind o corespondenţă cât mai exactă cu textul original). Primul pasaj este potrivit elevilor, putând fi lecturat cu mult patos la clasă (merită s-o faceţi, îi impresionează puternic). Pe al doilea pasaj l-am pus mai mult pentru noi, profesorii, dar poate fi lecturat liniştit şi la clasă (poate în ora următoare). Acest al doilea pasaj ne completează imaginea asupra gândirii copilului precoce care a fost Karl Friedrich Gauß (în întregul text citat am folosit scrierea Gauss în loc de Gauß pentru a uşura lectura, cele două variante fiind oficial echivalente).

*

Mama sa era o durdulie melancolică şi, în afară de gătit, spălat, visat şi plâns, nu o vedea făcând altceva niciodată. Nu ştia să scrie sau să citească. (…)

Cele mai multe amintiri de mai târziu se învârteau în jurul lenei (inerţiei, trândăviei). Mult timp a crezut că oamenii joacă teatru sau urmează un ritual care-i obligă să vorbească sau să acţioneze doar după scurte pauze. Uneaori putea să se adapteze, alteori nu se mai putea abţine. Abia mai târziu şi-a dat seama că aveau nevoie de aceste pauze. De ce gândeau atât de tărăgănat, atât de greu şi de chinuit? Ca şi cum gândurile ar fi fost produse de o maşină pe care trebuia să o porneşti cu manivela, ca şi cum ar fi fost lipsite de viaţă şi n-ar fi venit de la sine. Şi-a dat seama că lumea se supăra atunci când el nu făcea pauze. Făcea tot posibilul, dar de multe ori nu reuşea.

Şi semnele negre din cărţi, care se adresau celorlalţi oameni mari, nu însă şi mamei sale sau lui, îl deranjau. Într-o duminică după-amiaza, a primit câteva explicaţii – băiete, ce stai aşa? – de la tatăl său: despre stâlpul cel mare, despre semnul curbat în partea de jos, semicercul şi cercul. Apoi a privit pagina până când necunoscutele au început să se completeze între ele de la sine şi brusc au apărut cuvintele. A dat pagina, de astă dată mergea mai repede, câteva ore mai târziu putea citi, iar în aceeaşi seară terminase cartea, care de altfel era plicticoasă, căci vorbea numai despre lacrimile lui Christos şi despre căinţa păcătosului. I-a adus-o mamei să-i explice şi ei semnele, dar ea a clătinat din cap zâmbind trist. În acel moment a înţeles că nimeni nu voia să-şi folosească mintea. Oamenii voiau linişte. Voiau să mănânce şi să doarmă, voiau să fi drăguţ cu ei. Nu voiau să gândească.

Învăţătorul de la şcoală se numea Büttner şi bătea copiii cu plăcere. O făcea ca şi cum ar fi fost dur şi ascetic, dar uneori se întâmpla ca faţa lui să dea în vileag bucuria trezită de bătaie. Cel mai mult îi plăcea să le dea teme de lucru în clasă la care trebuiau să lucreze îndelung şi care erau greu de rezolvat fără greşeală, astfel încât la sfârşit se găsea motiv să fie scoasă nuiaua. Era cel mai sărac cartier din Braunschweig, nici unul dintre copiii de aici nu avea să ajungă la o şcoală mai bună, nimeni nu avea să ajungă să muncească altfel decât cu braţele. Ştia că Büttner nu îl suporta. Tăcut cum era şi oricât se silea să răspundă rar ca toţi ceilalţi, simţea totuşi suspiciunea lui Büttner şi că învăţătorul aştepta doar un motiv ca să-l bată puţin mai tare decât pe colegii lui.

Şi i-a dat un motiv.

Büttner îi pusese să adune toate numerele de la unu la o sută. Operaţia ar fi durat ore întregi şi toată bunăvoinţa din lume n-ar fi fost de-ajuns pentru ca adunarea să decurgă fără greşeli de calcul, pentru care puteai fi pedepsit(1). La treabă! strigă Büttner. Nu mai căscaţi gura, la treabă! Mai târziu Gauss nu-şi mai amintea dacă în acea zi fusese mai obosit decât de obicei sau doar nechibzuit. În orice caz, şi-a pierdut controlul şi după trei minute se afla în faţa catedrei, cu tăbliţa lui pe care erau scrise doar câteva rânduri.

Aşa deci, a spus Büttner şi a întins mâna spre nuia. Privirea i-a căzut peste rezultat şi mâna i-a îngheţat. A întrebat ce vrea să însemne asta.

Cinci mii cincizeci.

Ce?

Gauss şi-a pierdut vocea, apoi şi-a dres glasul. Transpirase. Îşi dorea să fi rămas la locul lui şi să socotească la fel ca ceilalţi, care stăteau cu capetele aplecate şi se prefăceau că nu trag cu urechea. Era vorba de adunarea numerelor de la unu la o sută. O sută plus unu fac o sută unu. Nouăzeci şi nouă plus doi fac o sută unu. Nouăzeci şi opt plus trei fac o sută unu. De fiecare dată o sută unu. Poţi să faci asta de cincizeci de ori. Deci de cincizeci de ori o sută unu.

Büttner tăcea.

Cinci mii cincizeci, a repetat Gauss, în speranţa că Büttner, în mod excepţional, va înţelege. De cincizeci de ori o sută unu dă cinci mii cincizeci. Şi-a frecat nasul. L-au podidit lacrimile.

Să mă bată Dumnezeu, a spus Büttner. După care a tăcut îndelung. A început să-şi sugă obrajii, bărbia i s-a alungit, apoi şi-a frecat fruntea şi a bătut încet cu degetele peste nas. Apoi l-a trimis pe Gauss la locul lui, Trebuia să se aşeze, să-şi ţină gura şi să rămână după sfârşitul orelor.

Gauss a tras aer în piept.

Să n-audă nici musca, a spus Büttner, altfel are să pună mâna pe băţ.

Aşa că Gauss apăru după ultima oră cu capul plecat în faţa catedrei. Büttner i-a cerut să-şi dea cuvântul în faţa lui Dumnezeu, care le vede pe toate, că a calculat de unul singur. Gauss şi-a dat cuvântul, dar când a încercat să explice că nu era nimic neobişnuit, că o problemă trebuie privită fără prejudecăţi şi idei preconcepute şi astfel soluţia apare de la sine, Büttner l-a întrerupt şi i-a întins o carte stufoasă. Aritmetică superioară: o pasiune de-a lui. Gauss trebuia s-o ia cu el acasă şi s-o studieze. Dar cu grijă. Dacă găsesc o singură pagină îndoită, o pată, o urmă de deget, atunci pun băţul pe tine şi să te ferească Dumnezeu!

A doua zi a înapoiat cartea.

Büttner l-a întrebat ce vrea să însemne asta. Sigur că e greu, dar nu renunţi atât de uşor!

Gauss a făcut semn că nu, voia să explice, dar nu putea. Îi curgea nasul. Trebuia să şi-l sufle.

Ei, ce-i cu asta?

O terminase, bolborosi el. A fost interesantă şi voia să-i mulţumească. Se holba la Büttner şi se ruga ca toate acestea să se termine.

N-are voie să-l mintă, i-a răspuns Büttner. Acesta este cel mai greu manual scris în limba germană. Nimeni nu poate să-l parcurgă într-o zi, darămite un mucos de opt ani.

Gauss nu ştia ce să spună.

Büttner a întins mâinile, nesigur, după carte. Poate să se pregătească, acum o să-l asculte!

O jumătate de oră mai târziu îl privea pe Gauss cu o privire goală. El ştie că nu este un învăţător bun. Nu are nici chemare pentru aşa ceva, nici calităţi deosebite. Dar acum e timpul: dacă Gauss nu ajunge la Gimnaziu(2), înseamnă că el a trăit degeaba. L-a măsurat cu o privire confuză, după care, probabil pentru a-şi învinge emoţia, a apucat nuiaua şi Gauss a primit ultima mamă de bătaie a vieţii lui.

În aceeaşi după-amiază un tânăr bătea la uşa casei părinteşti. Are şaptesprezece ani, se numeşte Martin Bartels, studiază matematica şi lucrează ca asistent al domnului Büttner. Dacă nu e cu supărare, doreşte să schimbe două vorbe cu fiul familiei.

Am doar unul, a spus tatăl, şi are opt ani.

Cu el avea treabă, a răspuns Bartels. Cerea permisiunea de a lucra cu tânărul la matematică de trei ori pe săptămână. Nu e vorba de a-i preda ceva, termenul îi pare nepotrivit – zâmbea nervos – , pentru o activitate la care posibil că el însuşi va avea mai multe de învăţat decât elevul.

Tatăl i-a cerut să stea drept. Toate astea sunt numai prostii! A reflectat câteva momente. Pe de altă parte nu ar fi nici un argument împotrivă.

Au lucrat împreună un an. La început, Gauss s-a bucurat de acele după-amiezi care întrerupeau rutina săptămânală, cu toate că nu prea mai avea ce face cu matematica. I-ar fi plăcut mai mult să facă latină. Apoi a intervenit plictiseala, Bartels nu gândea chiar atât de greoi ca ceilalţi, dar nici cu el nu era prea uşor.

Bartels i-a povestit că a vorbit cu directorul Gimnaziului. Dacă tatăl lui îi dă voie, e un loc liber pentru el acolo. (pag. 42-45)

*

La scurt timp după aceea, în oraş a venit Pilâtre de Rozier. Zburase împreună cu marchizul d’Arland cinci mile şi jumătate pe deasupra Parisului, într-un coş pe care Montgolfier îl fixase de un sac plin cu aer cald. (…) Pilâtre se afla, cu aparatul său de zbor şi doi asistenţi, în drum spre Stockholm. Înnoptase într-unul din cele mai ieftine hanuri şi se pregătea să meargă mai departe, când ducele i-a cerut să facă o demonstraţie. (…) În dimineaţa următoare cineva a bătut la uşa lui. Un (băiat) stătea afară şi, fixându-l cu o privire atentă, l-a întrebat dacă are voie să meargă şi el.

Să meargă şi el, a repetat Pilâtre. Cu balonul zbori. Nu spui „a merge”, ci „ a zbura”. Aşa spun oamenii care folosesc balonul.

Care oameni folosesc balonul?

El este primul, a spus Pilâtre, şi aşa vrea el. Şi nu, sigur că nu poate să meargă şi el. L-a mângâiat uşor pe obraz şi a dat să închidă uşa.

El nu este aşa, a răspuns băiatul ştergându-şi nasul cu dosul palmei. Dar numele lui este Gauss, nu este un necunoscut şi în scurt timp va face descoperiri la fel de mari ca Isaac Newton. Şi n-o spune din vanitate, ci pentru că timpul este scurt şi e necesar ca el să ia parte la zbor. Stelele se văd mai bine de acolo de sus, nu-i aşa? Mai clar şi nu învăluite în ceaţă?

Ar putea paria pe asta, a răspuns Pilâtre.

De aceea trebuie să meargă şi el. Ştie multe despre stele. Ar putea fi supus şi celei mai grele verificări.

Pilâtre a râs şi a întrebat cine îl învaţă pe un bărbat atăt de mic să vorbească aşa de frumos. A stat un timp pe gânduri. Ei bine, a spus el în sfârşit, dacă e vorba despre stele!

După-amiază, în faţa unei mulţimi de oameni, în faţa Ducelui şi a batalionului de gardă, o flacără trimitea căldură prin două tuburi în balonul de pergament. Nimeni nu se aşteptase să dureze atât de mult. O jumătate din spectatori plecaseră deja când balonul a început să prindă rotunjimi şi mai puţin de un sfert din mulţime se mai afla acolo când a dat să se ridice, ezitant, de la pământ. Corzile s-au întins, asistenţii lui Pilâtre au dat drumul la tuburi, micul coş s-a smucit din loc, iar Gauss, care stătea ghemuit bolborosind pe podeaua împletită, (ar fi sărit deja) în picioare, dacă nu l-ar fi împins înapoi Pilâtre.

Încă nu, (şopti) el gâfâind. Ce faci, te rogi?

Nu, şopti Gauss. El numără numere prime, face asta de fiecare dată când este agitat.

(…) Balonul avea să se ridice şi să se îndrepte încotro va fi dus de vânt, după care va coborî înapoi atunci când aerul din el se va fi răcit. Un pescăruş a ţipat foarte aproape de coş. Încă nu, a strigat Pilâtre, încă nu. Acum! Şi apucându-l de la ceafă, jumătate de guler, jumătate de păr, l-a tras pe Gauss în picioare.

Pământul curbat în depărtare. Orizontul adânc, vârfurile dealurilor aproape dispărute în ceaţă. Oamenii care se holbau în sus, feţe minuscule în jurul focului încă arzând şi lângă ele acoperişurile oraşului. Nori de fum agăţaţi de hornuri. Un drum şerpuia pe câmpul verde, pe el un măgar de mărimea unei insecte. Gauss s-a prins de marginea coşului şi abia când a închis gura şi-a dat seama că până atunci ţipase întruna.

Aşa vede Dumnezeu lumea, a spus Pilâtre.

Voia să răspundă, dar nu mai avea voce. Cu ce forţă îi mişca aerul! Şi soarele – de ce e atât de luminos aici sus? Îl dureau ochii, dar nu putea să-i închidă. Şi spaţiul însuşi: o linie dreaptă de la orice punct la altul, de la acest acoperiş la acest nor, spre soare şi înapoi la acoperiş. Din puncte linii, din linii suprafeţe şi din suprafeţe corpuri – şi nu doar atât. Curbura uşoară: de aici de sus aproape o puteai vedea. Simţea mâna lui Pilâtre pe umăr. (…) S-a uitat cu atenţie la soare, la lumina care se  schimba. Lumina obscură a apusului părea că urcă precum o perdea de ceaţă pe cerul încă luminos.. Ultimele raze, roşul de la orizont – apoi soarele a dispărut, după care au apărut stelele. (…) Atât de multe, cu fiecare minut din ce în ce mai multe. Fiecare stea era un soare în agonie. Fiecare se stingea, fiecare îşi urma drumul şi, aşa cum existau formule pentru fiecare planetă care gravita în jurul unui soare şi pentru fiecare lună care gravita în jurul unei planete, tot aşa exista o formulă nespus de complicată, sau poate nu, poate că ascunsă tocmai în propria simplitate, care definea toate aceste mişcări, orice rotire a fiecăreia; poate că trebuia doar să te uiţi îndeajuns de mult. Îl dureau ochii. Era ca şi cum n-ar mai fi clipit de mult.

Acuşi suntem jos, a spus Pilâtre.

Încă nu! S-a ridicat în vârful picioarelor, ca şi cum asta l-ar fi ajutat, s-a holbat în sus şi a înţeles pentru prima oară ce înseamnă mişcare, ce înseamnă un corp, ce înseamnă spaţiul care se întinde între ele, între toţi, între el, Pilâtre şi acest coş. Spaţiul …

S-au lovit de aracii ce susţineau o căpiţă de fân, o coardă s-a rupt, iar coşul s-a răsturnat. Gauss s-a rostogolit într-o baltă cu noroi, Pilâtre a căzut prost, sclântindu-şi braţul şi, când a văzut ruptura pânzei de pergament a balonului, a tras nişte înjurături atât de straşnice, încăt ţăranul, venit alergând de la casa sa, se opri ameninţând cu hârleţul ridicat. Asistenţii au venit într-o suflare şi au dat să strângă balonul făcut ferfeniţă. Pilâtre a ridicat braţul şi i-a tras un ghiont dureros lui Gauss.

Gauss a spus că acum ştie.

Ce anume?

Că toate liniile paralele se ating(3).

Bine, a spus Pilâtre. (…) (pag. 48-52)

*

(1) Pentru o mai bună înţelegere mă simt nevoit să fac în final câteva observaţii. În primul rând, pentru a avea o imagine cât de cât conformă cu vremurile respective, eu le dau elevilor, cu ocazia acestei poveşti, să vadă o poză cu „sala de clasă” a primei şcoli româneşti din Ardeal, cea din Scheii Braşovului. În acele băncuţe intrau înghesuiţi câte 4-5 elevi, cu totul deci peste 20 de elevi. Următoarea poză cu Sala „Anton Pann” este preluată de pe wikipedia.ro, de pe pagina despre Prima Şcoală românească. La fel de impresionantă este pentru elevi şi „imaginea” ce o inserez în timpul poveştii cu faptul că pe vremuri elevii scriau pe o tăbliţă, şi că pe aceasta nu încăpea foarte mult, după care trebuiau să şteargă, ţinând minte rezultatul precedent pentru următorul calcul.

(2) O altă precizare importantă ţine de sistemul şcolar german, în care gimnaziu (Gymnasium) reprezintă o şcoală înaltă, pentru elevi buni, ceva de genul liceelor româneşti dinainte de război, unde mergeau doar elevii „de bani gata”, dar unde erau primiţi printr-un un sistem de burse şi elevii buni din familiile fără stare materială ridicată. Actualmente în Germania se numesc Gymnazium şcolile de nivel ridicat, oarecum echivalentul liceelor noastre teoretice (cumulat real + uman). În Germania şcolile pentru elevi mai slabi la învăţătură se numesc şcoli reale (Realschulen). În funcţie de abilităţile dovedite până în clasa a IV-a elevii sunt îndreptaţi începând din clasa a V-a către Gimnazium (cei buni la învăţătură) sau către Realschule (ceilalţi). În pasajul de mai sus, Gauss a fost trimis de învăţătorul său la o şcoală „din cele bune”.

(3) Finalul celui de-al doilea pasaj este edificator doar în măsura în care ştim că Gauss a fost printre marile minţi matematice care s-au preocupat de „problema axiomei paralelelor”. Pe vremea respectivă nu se folosea atât de mult exprimarea „dreptele paralele sunt drepte care nu se intersectează”, specifică teoriei mulţimilor, ci se folosea mult mai artistica exprimare „dreptele paralele sunt drepte care se intersectează la nesfârşit, la infinit”. În acest context înţelegem ceva mai bine exprimarea copilului Gauss de la finalul citatului. Afirmaţia respectivă este inclusă în roman ţinând cont probabil de dorinţa autorului de a atinge măcar în treacăt preocuparea lui Gauss legată de subiectul paralelelor. Se ştie că Farkas Bolyai, tatăl lui János Bolyai, a fost prieten cu marele Gauss şi a purtat cu acesta o corespondenţă despre „demonstrarea axiomei paralelelor”. Pe acest substrat preocupaţional din jurul său a apărut legendarul „Apendix” al fiului său, unul dintre deschizătorii drumului către geometriile neeuclidiene, alături de rusul Nikolai Lobachevsky. Cu timpul, după recunoaşterea ideilor celor doi tineri (Lobachevsky şi Bolyai János), Gauss ar fi admis că a avut şi el idei asemănătoare, de contestare a axiomei paralelelor, dar că s-a temut să le publice pentru a nu se face de râs în lumea matematicii, unde avea deja un renume de necontestat, fiind supranumit „Princeps mathematicorum”.

Închei cu recomandarea caldă să căutaţi şi să citiţi cartea Măsurarea lumii al lui Daniel Kehlmann. Este una din acele cărţi rare la care citeam de fiecare dată tot mai puţin pentru ca lectura să dureze cât mai mult. Iată şi o caracterizare din Ziarul Frankfurter Allgemeine Zeitung despre Daniel Kehlmann:  Autori care să scrie cărţi ce merită atât de mult să fie citite, nu avem prea mulţi (citat tradus de pe coperta a IV-a a exemplarului în limba germană). CTG

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someone

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Solve : *
28 + 10 =