Al contrario de lo que ocurre con los números naturales, los números enteros no son anteriores a la civilización, sino que aparecen por la necesidad que ésta (la civilización) tiene de utilizar números negativos. Si bien, como acabamos de decir, los enteros no son tan antiguos como los naturales, tampoco son de anteayer. Las primeras civilizaciones que trabajan con números negativos (y con el 0) son la china, la hindú y la árabe, aunque hay que señalar que sólo "los veían como herramientas", no siendo aceptados como números. En Europa, la ciencia está de capa caída, y las Matemáticas no son una excepción, hasta que se produce un punto de inflexión, quizás, en el S.XIII, en el que se introduce el sistema arábigo de numeración (en realidad los árabes lo tomaron de los hindúes por medio del matemático Al-Khwarizmi). En el S.XIX, al igual que pasa con los naturales, los números enteros y sus propiedades eran sobradamente conocidos, pero faltaba ese punto de rigor inmaculado del que hoy puede presumir la Matemática.
| Aunque no lo parezca, un día nos resultó "alocada" la idea de número negativo. |
La construcción rigurosa de los enteros no se realiza a partir de axiomas como la de los naturales, sino que se desarrolla a partir de esa base firme que proporciona dicha construcción de los naturales. Sin más preámbulos, vamos a ello.
Consideremos el conjunto ℕxℕ formado por parejas de números naturales. Es decir, un elemento de ℕxℕ será una pareja (a,b), donde a y b son números naturales (por ejemplo, (1,2), (7,3), (102,6),...). Sobre ese conjunto, definimos la siguiente relación R:
En lenguaje "de andar por casa", (a,b) está relacionado con (c,d) cuando se cumpla que a+d=b+c. Y os preguntaréis, ¿y ésto por qué? Si os fijáis, "pasando" b a la izquierda de la igualdad y d a la derecha, nos queda a-b=c-d. Es decir, cada par de números naturales (a,b) estará relacionado con otro (c,d) si ambos definen el mismo número entero a-b=c-d. Por ejemplo, el par (1,2) nos define el número entero 1-2=-1, y un par relacionado con él sería (66,67) (ya que 1+67=2+66), que nos define el mismo número entero 66-67=-1. Ahora, en este párrafo, aunque aclaratorio, el rigor brilla por su ausencia. Para presumir de un mínimo de rigor, escribamos otro párrafo.
| Aunque ahora los veas como algo normal, párate un momento a pensar en ello. ¡Ya no son tan "naturales", eh! |
La relación así definida, no es una relación cualquiera, sino que se demuestra que es una relación de equivalencia (un tipo de relación que verifica ciertas propiedades llamadas reflexiva, simétrica y transitiva), y dada una relación de equivalencia, se puede considerar el conjunto cociente, en este caso ℕxℕ/R, que se define como el conjunto cuyos elementos son las clases de equivalencia por R de elementos de ℕxℕ (la clase de equivalencia de (a,b) está formada por él y por todos los pares de ℕxℕ relacionados con él, así, la clase de equivalencia de (1,2) estará formada por (1,2),(2,3),(3,4),..., y todos tienen en común que definen al número entero -1=1-2=2-3=3-4=...).
Pues bien, denotando ℤ=ℕxℕ/R queda perfectamente definido el conjunto de los números enteros ℤ. A partir de esto, y utilizando las propiedades conocidas de los números naturales, se demuestran todas las propiedades de los números enteros, entre ellas, que la terna (ℤ, + , *), siendo + y * las operaciones habituales de suma y producto, es un anillo, pero eso ya sería otro tema. A pesar de esto, no hay ningún problema en que, en la práctica, se identifique a la clase de equivalencia de (1,2) con el símbolo -1, y así con todos los demás XD
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