GEOMETRIA DEL PLIEGUE
Euclides no tenía
para sus clases en Alejandría la abundancia de papel que nosotros
hoy disfrutamos. Pero seguro que de haber dispuesto de papel lo hubiera
utilizado bien a fondo. ¿Qué se puede hacer plegando papel?
Muchas cosas, como verás, y muy interesantes.
Señala
una recta en tu hoja, plegando el papel. Señala un punto cualquiera
en el papel. ¿Cómo trazar la perpendicular por A a tu recta
r? Muy fácil. Pliegas el papel de modo que el pliegue pase por A
y que r venga a coincidir consigo misma, como indica la figura. Esto es
fácil de conseguir haciendo intentonas y no plegando fuerte hasta
que estés seguro de que al hacerlo va a suceder lo que tú
quieres. Al desplegar el papel es claro que los ángulos en S son
iguales y rectos, ¿no?
¿Cómo
trazas una paralela por A a r? Ahora es fácil. Piensa... No tienes
más que trazar una perpendicular por A a AS y ya la tienes, el pliegue
que resulta es paralelo a r.
Tienes dos
puntos M y N en tu hoja. ¿Cómo vas a hallar el punto medio?
Apenas tendrás que pensarlo. Pliegas por MN. Despliegas y luego
pliegas de nuevo de modo que M coincida con N. Se forma un pliegue nuevo
y la interesección de los dos pliegues te da el punto medio.
Señala
un ángulo en tu papel. ¿Cómo trazar la bisectriz?
Está claro que sólo tienes que hacer un pliegue por elvértice
V de modo que el lado l1 vaya a coincidir
con el otro l2. El pliegue te da la bisectriz
claramente.
Trazando la
bisectriz ya sabes cómo dividir un ángulo en dos partes iguales,
y repitiendo el proceso, en cuatro partes. Con el papel puedes resolver
un problema famoso que a los griegos produjo muchos quebraderos de cabeza:
dividir un ángulo dado en tres partes iguales. Inténtalo
por tu cuenta. ¿Cómo lo harás en tu papel? Seguro
que se te ocurre. Recortas el ángulo, formas un cucurucho, un cono
cuyo vértice sea el del ángulo y ajustas los lados del ángulo
de tal forma que al aplastar el cucurucho salgan dos pliegues que coincidan
con los lados. Formar bien el cucurucho no es cosa del todo fácil.
Debe proceder por intentonas, abriendo más o menos el cucurucho
antes de aplastar para que se formen los pliegues adecuadamente como indican
las figuras.
Está
bastante claro que si al aplastar has conseguido que los pliegues queden
de esa manera, entonces al desplegar los tres ángulos formados son
iguales y así has dividido el ángulo en tres partes iguales.
Los griegos
se construyeron instrumentos especiales para dividir un ángulo cualquiera
en tres partes iguales. ¿Por qué no te haces uno tú
mismo? Es muy fácil. En una cartulina recorta una figura con el
patrón siguiente.
Esta figura
está construída como se indica. El arco de la punta es un
arco de circunferencia con centro en C. Ahora si te dan un ángulo
cualquiera como éste MVN, colocas tu instrumento como te indico,
de modo que 1 pare por el vértice V, A esté sobre el lado
inferiro del ángulo dado y el arco de circunferencia de arriba quede
tangente al otro lado. Entonces señalas en el papel del ángulo
de los puntos donde van a parar S y C. Si T es el punto de tangencia, te
será muy fácil demostrar que los tres triángulos rectángulos
VTC, VCS y VSA son iguales y así los tres ángulos señalados
en V son iguales. Has dividido el ángulo dado en tres partes iguales.
Los griegos
del siglo III a. de C. conocieron este instrumento pero no les satisfacía.
Querían una solución del problema de la trisección
que no utilizara más que la regla y el compás de la forma
normal. No lo sabían..., pero pedían demasiado. En el siglo
XIX se logró demostrar que tal construcción es imposible.
¿Cómo? A grandes rasgos, se hizo así:
El problema
de dividir un ángulo cualquiera con regla y compás es equivalente
al problema de construir con regla y compás un segmento cuya longitud
es solución de una cierta ecuación de tercer grado a partir
de segmentos de longitud igual a los coeficientes que aparecen en esta
ecuación de tercer grado. Se observa a continuación que,
con regla y compás, a partir de longitudes a1,
a2, ..., an
dadas sólo se puede construir segmentos cuya longitud se expresa
mediante expresiones algebraicas (polinomios divididos por polinomios)
de las longitudes dadas posiblemente junto con raíces cuadradas
de tales expresiones. Se comprueba finalmente que la solución de
la ecuación cúbica inicial no puede expresarse mediante ninguna
expresión de este tipo. Así no se puede construir sólo
con regla y compás.
De esta misma
forma se llegó a demostrar también que el famoso problema
de Delfos (construir, sólo con regla y compás, un cubo de
volumen doble que otro dado) era igualmente imposible.

