Anche se i numeri sono astratti, è possibile rappresentarli, come hai visto: lo abbiamo appena fatto con i numeri pari e i numeri dispari, ma non è il solo modo possibile. Ogni numero può avere una sua "forma" specifica?
La geometria pitagorica offre all'aritmetica la possibilità di rappresentare i numeri naturali, assumendo i poligoni come modelli. E se l'idea è antica, risulta però ancora attuale e utile nell'ambito della moderna Teoria dei numeri.
Per esempio, in base al significato della moltiplicazione, ogni numero può essere rappresentato con rettangoli che abbiano per dimensioni 2 suoi fattori, come abbiamo visto nel decanomio.
Esempio:
il numero 8 può essere rappresentato con rettangoli di dimensioni 1 x 8 oppure 2 x 4 o 4 x 2 o ancora 8 x 1.
O ancora è possibile rappresentare ogni numero utilizzando forme differenti fra loro secondo la scomposizione in fattori primi, come in questo esempio:
(Diagramma di fattorizzazione di Brent Yorgey)
o questo altro, addirittura animato:
La rappresentazione più semplice, resta quella classica, già offerta dai Pitagorici, che caratterizza i naturali come numeri figurati, distinguendoli in triangolari, quadrati, pentagonali... cioè in funzione del poligono che le unità naturalmente compongono.
Sono, per esempio, numeri triangolari 1, 3, 6, 10... tutti ottenuti in successione, aggiungendo al numero precedente un naturale di volta in volta di un'unità più grande, a partire da 0, formando così triangoli via via più estesi:
0 + 1 = 1;
1 + 2 = 3;
3 + 3 = 6;
6 + 4 = 10
ottenuti, cioè, dal punto di vista geometrico aggiungendo una base via via crescente di un'unità:
Quali saranno i numeri quadrati? 1, 4, 9, 16... prova a disegnarli! Sono gemme preziose nel mondo delle potenze e - non a caso! - si chiamano quadrati perfetti.
I quadrati perfetti possono certamente essere raffigurati con quadrati di lato lungo quanto la base della potenza che essi esprimono (altrimenti detto di lato lungo quanto la loro radice quadrata):
0 1 4 9 16 25 36 49
Inoltre, alcuni numeri ammettono più di un tipo di rappresentazione.
Pensa che, inoltre, alcuni (infiniti!) numeri sono sia triangolari sia quadrati, oltre che rettangoli come tutti... quali? 1 e 36 ad esempio! Provalo! E non finisce qui...
Infine, può esserci più di una modalità per raffigurare un numero secondo il modello di uno stesso poligono. Per esempio, una rappresentazione triangolare può avvenire in più di un modo, a seconda che gli elementi dello schema si dispongano sfalsati oppure incolonnati:
Naturalmente questo induce una classificazione diversa dei numeri naturali: come in questo esempio, il numero 6 risulta triangolare nella prima rappresentazione, ma non nella seconda, mentre 9 risulta triangolare nella seconda rappresentazione, ma non nella prima.
Mettiti alla prova: sai trovare un esempio di un numero che sia triangolare secondo entrambe le rappresentazioni? Sì che ci puoi riuscire... 36? Esatto: è proprio lui!
Se rappresentiamo, poi, con un triangolo equilatero ogni elemento dello schieramento, l'aspetto triangolare risulta ancora più evidente:
PRIMA RAPPRESENTAZIONE (CLASSICA)
SECONDA RAPPRESENTAZIONE
Verrebbe da dire un triangolo a tutto tondo... ma tu guarda i modi di dire! Eh! Scherzi a parte, guarda che cosa ha notato in proposito il sagace Burkard Polster, padrone di casa del fantastico canale YouTube Mathologer:
Questa seconda rappresentazione in un certo senso "completa" la prima, colmandone "i buchi":
Così facendo... permette di rappresentare tutti e soli i quadrati perfetti... come triangoli!
Quindi, anche se con triangolari intendiamo i numeri secondo la prima rappresentazione, potremo indicare con quadrati triangolari i quadrati perfetti nella seconda rappresentazione.
C'è da perderci la testa? Ma no, anzi: la possibilità di raffigurare i numeri permette di vedere emergere a colpo d'occhio proprietà tutt'altro che banali dei numeri naturali. Ed è esattamente quello che ti invito a fare se la curiosità ti stuzzica (o, magari, se hai qualche competenza in più rispetto al principiante).