Autor Tema: Encuesta psicológica

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04 Septiembre, 2012, 02:35 am
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Carlos Ivorra

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Tengo una duda, pero no es una duda matemática, sino psicológica. Tiene que ver con un problema matemático, pero no me interesa la solución (que la sé), sino qué conjeturáis que es más plausible, si una solución positiva o una solución negativa. Para poder precisar esto primero plantearé el problema (pero a aquellos que tienden a dejar de leer y ponerse a pensar en cuanto ven un problema les rogaría que antes de ponerse a pensar leyeran este mensaje hasta el final):

Llamemos \( I = [0,1] \) al segmento unitario. Diremos que un subconjunto \( S\subset I\times I \) del cuadrado unitario es verticalmente disperso si para cada \( x\in I \) el conjunto \( S_x = \{y\in I\mid (x,y)\in S\} \) es a lo sumo numerable (informalmente, si cada sección vertical de \( S \) tiene sólo unos pocos puntos del intervalo \( I \)).

Igualmente se puede definir un conjunto horizontalmente disperso, y la relación es obvia: \( S \) es verticalmente disperso si y sólo si \( S^{-1} = \{(y,x)\in I\times I\mid (x,y)\in S\} \) es horizontalmente disperso. El problema es:

¿puede existir un subconjunto \( S\subset I\times I \) verticalmente disperso tal que \( S\cup S^{-1} = I\times I \) ?

Como ya digo, ya sé la respuesta, pero no la digo ahora porque lo que me interesaría que me dijerais es, no cuál es esta respuesta, sino qué respuesta os parecería más "razonable" (diría más "intuitiva" si no fuera porque prefiero reservar la palabra "intuición" para algo que aquí no se aplica, pero, en cualquier caso, más "intuitiva" en el sentido en que los matemáticos suelen emplear el término). En otras palabras: ¿os parece que la respuesta "debería" ser positiva o negativa?, o incluso, ¿consideráis que si la respuesta fuera positiva (o negativa) sería un caso más de resultado paradójico, como la paradoja de Banach-Tarski (que permite descomponer una bola en cinco trozos y recombinarlos para formar dos esferas idénticas) o nada que ver?

No sé si me explico: lo que os planteo no es ver si sois capaces de demostrar o refutar la afirmación, ni tampoco si sois capaces de conjeturar la respuesta correcta (podéis intentarlo si os apetece, por supuesto, pero no es lo que os pido), lo que os pido es algo mucho más simple y al alcance de todos: que me digáis, con absoluta independencia de que la respuesta sea positiva o negativa, cuál de las dos posibilidades consideraríais razonable y cuál "chocante" o "paradójica" o si, por el contrario, ninguna de las dos posibilidades os merecería un calificativo de este tipo, de modo que, fuera cual fuera la respuesta, os parecería "un teorema más", como muchos otros, y ya está.

Por ello, si alguien quiere abordar el problema y piensa responder, le rogaría que respondiera primero y pensara después, porque no se trata de acertar la respuesta correcta, sino de conocer la primera impresión. En un segundo lugar podría ser interesante saber si, tras conocer la respuesta correcta, esa primera impresión se modifica o no, pero en primera instancia me interesa esa primera impresión.

Por eso mismo, si alguien se propone buscar la solución y la encuentra (o la conoce ya), le agradecería que de momento no la publicara (aunque anuncie tenerla, si quiere), para no sesgar posibles respuestas de otros foristas, pues cualquier respuesta de alguien que sepa la solución está necesariamente sesgada. Ése es mi problema, que, como sé la solución y, más aún, la he sabido desde un principio (quiero decir que he leído el problema a la vez que la solución y no he tenido la posibilidad de conjeturar ni pensar nada antes de conocer la respuesta), no me fío de mi propio criterio, porque ya está sesgado, y por eso pregunto.

Por otra parte, si os incordio con esta encuesta es también porque creo que el resultado puede ser ilustrativo e interesante para muchos, pero no digo más de momento para no sesgar.  ;)

04 Septiembre, 2012, 03:41 am
Respuesta #1

argentinator

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Hola Carlos.

Mi impresión al leer el enunciado fue complicada.

Lo primero que "ví" es que un tal conjunto S tiene que ser difícil de conseguir, si es que existe.
Lo segundo que pensé fue "esto tiene olor a Banach-Tarski", y unos párrafos después encontré en tus párrafos que hacías referencia a esa "paradoja" (entre comillas, porque no es tal).
Por último, aunque "intuitivamente" se ve "a simple vista" como algo "prácticamente imposible", de todos modos no me quedo convencido.
O sea, no me resulta claro a la intuición que sea fácil probar lo contrario.

Veo igual de difícil probar tanto en positivo como negativo.

Sólo sospecho que la respuesta es positiva, dada tu insistencia en este problema. O sea, el sesgo es inevitable.

04 Septiembre, 2012, 05:24 am
Respuesta #2

Tanius

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Pues yo estoy más o menos como argentinator. Incluso centrándonos únicamente en la intuición, y no sólo en lo riguroso, no me sentiría capaz de decir que es cierto o es falso sin tener que quedar inconforme con esa respuesta.

04 Septiembre, 2012, 05:50 am
Respuesta #3

Rogelio Yoyontzin

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Es difícil dar una respuesta sin pensar un poco, al menos al leer ... pero haciendo caso a tu sugerencia, de tratar de ver estrictamente lo que mi primera impresión dice,  Diria que NO.
Yoyontzin.

04 Septiembre, 2012, 07:35 am
Respuesta #4

feriva

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La primera impresión ha sido: ¿estaré entendiendo bien la pregunta? 

Después, inmediatamente, me ha venido a la cabeza las intersecciones de una cuadrícula más o menos grande; así que me he dicho que no. Luego, he imaginado los puntos más juntos, más juntos... y me he preguntado que si los puntos, al no tener dimensión, conservarían la "forma" si hubiera espacios vacíos entre ellos; y no he sabido responderme de primeras tampoco. Seguidamente me he preguntado si cada uno de esos espacios, al irse haciendo éstos más pequeños -en mi cabeza, mientras visualizaba los puntos más juntos- habrían de considerarse adimensionales o no; me he dicho que sí a eso. Acto seguido me he preguntado que qué serían entonces esos espacios vacíos; y me he dicho que no lo sé, pero también he pensado que si se distinguieran como objetos matemáticos distintos de los puntos, probablemente ya hubiera oído hablar de ellos; seguro que alguien los habría bautizado con el nombre de antipuntos; palabra que no aparece en el Google cuando se escribe ésta junto a la recurrencia "topología". Por tanto, debe de ser que nadie ha definido semejante cosa todavía. Con este invento diría que la respuesta puede ser afirmativa, pero es un invento, Si defino los antipuntos, al no ser puntos y al no  tener dimensión, no quitan lugares a los puntos, por lo que no tiene por qué faltar ningún punto en [0,1] y, además, el antipunto permite la numerabilidad al separar a éstos sin separarlos.
 Pero lo que he dicho tiene un problema; que no me creo lo que he dicho :)

Ahora acabo de verlo de otra manera y la respuesta es sí.

Por si acaso fuera la solución la pongo en sopiler (es ocurrencia mía, no he buscado nada en Internet)

Spoiler
Al tener dos ejes, se puede entender que los puntos de un eje separan alternativamente a los del otro; de forma que se podrían contar o numerar, de manera independiente, puntos en vertical o puntos en horizontal de modo que no quedara ningún lugar vacío. Es decir, pensemos en un solo eje vertical y en infinitos horizontales. Tendremos infinitas intersecciones (x,y) que se pueden etiquetar alternativamente como "x" o como "y", de forma que según esa dirección, si intentamos contar tanto las etiquetadas como "x" como las etiquetadas como "y", no se podrá debido a la continuidad, pero si contamos solamente  las etiquetadas como "x" o al revés, sí, porque no hay continuidad.

[cerrar]



     

04 Septiembre, 2012, 09:38 am
Respuesta #5

Carlos Ivorra

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Muchas gracias por las respuestas.

Lo primero que "ví" es que un tal conjunto S tiene que ser difícil de conseguir, si es que existe.

Está bien como descripción de tu primera impresión, aunque eso es justo lo que no pregunto.

Lo segundo que pensé fue "esto tiene olor a Banach-Tarski", y unos párrafos después encontré en tus párrafos que hacías referencia a esa "paradoja" (entre comillas, porque no es tal).
Por último, aunque "intuitivamente" se ve "a simple vista" como algo "prácticamente imposible",

Esto es justamente la respuesta a mi pregunta

de todos modos no me quedo convencido.

Entiendo que no te quedas convencido de que no pueda ser cierto. Vale, pero lo que me importaba a mí es si, en caso de ser cierto lo clasificarías como "paradójico" entre comillas.

O sea, no me resulta claro a la intuición que sea fácil probar lo contrario.

Veo igual de difícil probar tanto en positivo como negativo.

Todo esto son conjeturas sobre la posibilidad de probarlo, que no tienen que ver con mi pregunta. Ojo: aclaro esto para precisar mi (escurridiza) pregunta a quienes puedan contestar después, pero, por supuesto te agradezco tu (meditada) respuesta en su totalidad, sin estar insinuando que haya partes que podrías haberte ahorrado.

Sólo sospecho que la respuesta es positiva, dada tu insistencia en este problema. O sea, el sesgo es inevitable.

Je, je. Me temía que alguien haría esta "meta-conjetura". Ya hablaremos de ello. Naturalmente, aunque ya sea mucho pedir, la respuesta ideal sería la que daríais si os "tropezarais" con el problema casualmente.

Incluso centrándonos únicamente en la intuición, y no sólo en lo riguroso, no me sentiría capaz de decir que es cierto o es falso sin tener que quedar inconforme con esa respuesta.

Sí, sí, pero no se trata de eso. No se trata de apostar sobre si será cierto o falso, sino sobre si estás de acuerdo con argentinator en que si fuera cierto (que podría serlo) sería un resultado de esos extraños que, pese a todo, se dan en matemáticas, que contradicen lo que uno podría esperar, a pesar de que sean teoremas en toda regla.

Es difícil dar una respuesta sin pensar un poco, al menos al leer ... pero haciendo caso a tu sugerencia, de tratar de ver estrictamente lo que mi primera impresión dice,  Diria que NO.

Perfecto, yoyontzin. Tu respuesta me resulta especialmente interesante, porque (aunque ahora no puedo dar más pistas para dar algo más de tiempo a otros que puedan animarse a responder) esto está relacionado con un mensaje que publicaste en otro hilo, de modo que estoy seguro de que la relación entre tu opinión "a priori" y tu opinión "a posteriori", cuando explique lo que pasa, será especialmente valiosa.

Ahora acabo de verlo de otra manera y la respuesta es sí.

Vale, pero, si te entiendo bien, todo lo que dices son argumentos destinados a conjeturar si se podrá demostrar que sí o se podrá demostrar que no, y no es eso lo que pregunto.

Gracias a todos una vez más por vuestra colaboración, y pido disculpas por mantener "el secreto", no me gusta esconder cartas, pero es imprescindible para que las futuras respuestas no resulten fatalmente sesgadas (mucho más de lo que ya sesga el contexto de la pregunta, como agudamente ha observado argentinator). Esperaré un poco más por si alguien más contesta y luego os explico lo que sucede y por qué me ha parecido interesante preguntar.

04 Septiembre, 2012, 11:37 am
Respuesta #6

Luis Fuentes

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Hola

 Yo después de pensarlo un poco y hacer unos dibujitos, mi intuición (en el sentido en que los matemáticos solemos emplear tal término  ;)) me diría que no es posible.

 De todas formas, si al final si es posible (y sólo el hecho de que lo preguntes hace sospechar que si lo es  :P ), no me resulta algo tan chocante como me resultó en su día, por ejemplo, la paradoja de Banach-Traski.

 La diferencia es que la construcción que propones me parece más técnica, menos inmediata de imaginar, de procesar, que el planteamiento de la paradoja de Banach-Traski.

Saludos.

04 Septiembre, 2012, 12:54 pm
Respuesta #7

Carlos Ivorra

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Yo después de pensarlo un poco y hacer unos dibujitos, mi intuición (en el sentido en que los matemáticos solemos emplear tal término  ;)) me diría que no es posible.

Vale. Esto responde a mi pregunta (con absoluta independencia de que al final exista o no). Gracias por tu opinión.

De todas formas, si al final si es posible (y sólo el hecho de que lo preguntes hace sospechar que si lo es  :P ), no me resulta algo tan chocante como me resultó en su día, por ejemplo, la paradoja de Banach-Traski.

La diferencia es que la construcción que propones me parece más técnica, menos inmediata de imaginar, de procesar, que el planteamiento de la paradoja de Banach-Tarski.

Ah, éste es un matiz nuevo y (no es coba) me parece muy enriquecedor. Vienes a decir (entiendo yo) que un tal conjunto \( S \) sería un "monstruo", pero "de los normales", de esos que ya sabemos que hay sueltos por ahí, aunque no "de los más espeluznantes".

Quizá convenga observar que un conjunto \( S \) horizontal o verticalmente disperso, si es medible Lebesgue, tiene que tener medida nula, porque su medida podría calcularse así:

\( \displaystyle m(S) = \int_0^1\int_0^1\chi_S(x,y)\,dx\,dy = \int_0^1\left(\int_0^1 \chi_{S_x}(y)dy\right)dx = \int_0^1m(S_x)\,dx = 0 \),

porque cada \( S_x \) es a lo sumo numerable, luego su medida de Lebesgue es \( 0 \).

Por lo tanto, si existiera un conjunto \( S \) en las condiciones que planteo, necesariamente sería un conjunto no medible Lebesgue, porque si fuera medible, tanto \( S \) como \( S^{-1} \) tendrían medida nula, y lo mismo le sucedería a \( I\times I = S\cup S^{-1} \).

Así pues, si existe \( S \), es el típico conjunto que sólo puede construirse con un uso "fuerte", no constructivo, del axioma de elección, y lo que podemos asegurar es que es imposible mostrar un ejemplo explícito de conjunto con esa propiedad, porque no se pueden construir explícitamente conjuntos no medibles Lebesgue.

Por eso, la "situación técnica de fondo" es en gran parte análoga a la de la paradoja de Banach-Tarski: si existe \( S \), es un ejemplo más de las patologías a las que dan lugar los conjuntos no medibles Lebesgue, pero eso no implica que \( S \) pueda existir. Si los demás coincidís con el_manco en que es un "monstruejo discreto", de los que no repelen excesivamente, eso lo hace aún más idóneo como ejemplo de lo que quería ilustrar (y pido perdón de nuevo por el "misterio").

Bueno, esperaré hasta mañana por si alguien más se anima a decir algo y prometo explicar de qué va esto. Termino citando una frase que me ha recordado la observación de el_manco: la dice un personaje de "Los habitantes de la casa deshabitada", de Jardiel Poncela. Después de haber visto en una casa abandonada esqueletos andantes, fantasmas, hombres sin cabeza... explica a uno que acaba de llegar: "yo ahora veo un cocodrilo cantando cuplés y ni lo miro". Creo que a los matemáticos nos pasa algo así. Ya estamos curados de espanto.

04 Septiembre, 2012, 04:35 pm
Respuesta #8

mario

  • “El legato es el pastel y el pedal es la crema que hay en su interior” (Dinu Lipatti 1917-1950).
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Si no entiendo mal, estás pidiendo que digamos algo así como nuestra sensación sobre la posibilidad de que eso sea verdadero. Mi primera sensación es que no lo es.
Apenas escarbando un poco, y como no encuentro por dónde encararlo, mi siguientes sensaciones no cambian.
Desde luego por la "psicología" de tu pregunta uno piensa que es verdadero, pero no puedo decir más.

Me recuerda a la sorpresa sobre un sorprendente teorema de Henry Blumberg mencionado y generalizado  acá: http://rinconmatematico.com/blumberg/bradford.pdf 

04 Septiembre, 2012, 04:40 pm
Respuesta #9

feriva

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Vale, pero, si te entiendo bien, todo lo que dices son argumentos destinados a conjeturar si se podrá demostrar que sí o se podrá demostrar que no, y no es eso lo que pregunto.
...
Gracias a todos una vez más por vuestra colaboración,

En efecto, mi primera sensación, como dije, fue visualizar las intersecciones de una cuadrícula grande separados; intentando arreglarlo, junté los puntos y me olvidé del marco :)

Gracias a ti.

El otro día estuve viendo esto, creo que también está relacionado


http://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_Cantor