BONAVENTURA CAVALIERI 

 

 


Bonaventura Cavalieri (1598-1647), allievo di Galileo e professore in un liceo di Bologna, fu influenzato da Keplero e da Galileo e spinto da quest’ultimo a occuparsi dei problemi del calcolo infinitesimale. Cava­lieri sviluppò le idee di Galileo e di altri sugli indivisibili incorporando­le in un metodo geometrico e pubblicò un’opera sull’argomento intito­lata “Geometria indivisibilibus continuorum nova quadam ratione promota” (1635). Egli considera un’area come costituita da un numero indefinito di segmenti paralleli equidistanti e un volume come composto da un nu­mero indefinito di aree piane parallele; questi elementi sono detti ri­spettivamente indivisibili di area e di volume. Cavalieri si rende conto che il numero di indivisibili che costituiscono un’area o un volume deve essere indefinitamente grande, ma non cerca di approfondire questo fatto. In parole semplici, gli indivisibilisti sostenevano, come dice Ca­valieri nelle sue “Exercitationes geometricae sex” (1647), che una retta è composta da punti come un rosario da grani; che un piano è composto da rette come una stoffa da fili e che un volume è composto da aree pia­ne come un libro da pagine. Essi ammettevano tuttavia che gli elementi costituenti fossero in numero infinito.

Il metodo o principio di Cavalieri è illustrato dalla seguente proposi­zione, che può naturalmente essere dimostrata in altri modi. Per provare che il parallelogramma ABCD  ha area doppia di quelle dei triangoli ABD o BCD, Cavalieri osservava che, se GD = BE, allora GH = FE. I triangoli ABD e BCD sono perciò composti da un numero uguale di segmenti uguali come GH ed EF e devono perciò avere aree uguali.

 

Lo stesso principio è incorporato nella proposizione nota oggi con il nome di teorema di Cavalieri; esso dice che, se due solidi hanno altezze uguali e se le sezioni fatte con piani paralleli alle basi e posti a distanze uguali da esse hanno sempre un rapporto dato, allora anche i volumi dei due solidi hanno lo stesso rapporto. Usando essenzialmente questo circoscritto. In modo analogo trattava l’area compre­sa fra due curve; considerando le aree principio Cavalieri dimostrò che il volume di un cono è uguale a 1/3 di quello del cilindro come somma delle ordinate, e se le ordinate stanno l’un l’altra in un rapporto costante) allora, dice Ca­valieri, anche le aree stanno nello stesso rapporto. Cavalieri aveva successo nell’ottenere ri­sultati corretti perché applicava il suo principio al calcolo di rapporti di aree e di volumi in cui il rapporto degli indivisibili che li costituiscono era costante.

Gli indivisibili di Cavalieri furono criticati dai suoi contemporanei e Cavalieri tentò di rispondere alle critiche, senza però essere in possesso di una giustificazione rigorosa. A volte sosteneva che il suo era soltanto un metodo pragmatico per evitare di far ricorso al metodo di esaustio­ne. Nonostante le critiche, il metodo degli indivisibili venne applicato intensivamente da molti matematici. Altri, come Fermat, Pascal e Ro­berval, si servirono del metodo e anche dello stesso suo linguaggio ado­perando espressioni come la somma delle ordinate, ma pensavano all’area come a una somma di rettangoli infinitamente piccoli piuttosto che come a una somma di segmenti.