A través de los diferentes matemáticos que han formado parte de la
historia se descubrieron los números complejos, debido a cálculos matemáticos
realizados dentro del campo de la matemática y la física como el cálculo, el
álgebra, la mecánica cuántica, la ingeniería, entre otros campos. Todos los
cálculos realizados llevaron a obtener raíces de números negativos, los cuales fueron
utilizados por primera vez por Cardano, como una extensión de los números
reales. El matemático Euler, en el 1777 le dio al √-1 el nombre de i (por imaginario). Esta notación se
utiliza en todo excepto en la ingeniería, ya que la i representa la intensidad. Por eso, le llaman j en vez de i.
Los números complejos
se denotan por C los cuales son
un subconjunto de los números reales que cumplen con todas las raíces de los
polinomios. Su estructura algebraica se denota por C= { z = x+iy / x,y € R } donde x es la parte real denotada por Re(z) y y es la parte imaginaria denotada por Im(z).
Por lo tanto, también se denota por z=
Re(z) + i Im(z). Los números
complejos también tienen sus propiedades igual que los números reales, ya que
son un cuerpo conmutativo cerrado no ordenado donde se cumplen las propiedades
de cerrado bajo suma, cerrado bajo multiplicación, elemento identidad, elemento
neutro, elemento unidad y el elemento inverso.
Existe también el matemático Jean Robert Argand y Carl
Friedrich Gauss, quienes descubrieron la interpretación geométrica de los
números complejos. El conjunto de los números complejos tiene una estructura de
un espacio vectorial de dimensión dos, lo que implica que sea isomorfo a R2.
Al igual que los reales, los complejos representan los puntos de una recta,
donde la parte real corresponde al eje de
x y la parte imaginaria corresponde al eje de y. A esta representación geométrica se le conoce como el Diagrama de Argand.
Algunos de los matemáticos que aportaron al
descubrimiento de los números complejos fueron Cardano, Bombelli y Euler. El
primer matemático, Cardano, fue el primero que publicó los números complejos en
su libro Ars magna publicado en el
1545. Entre sus aportaciones están el método para eliminar la x2 en una ecuación cúbica, conocido
como el método de Cardano. También el método para resolver ecuaciones
diferenciales, llamado método de las proporcionales. Otra aportación fue la
fórmula de Scipione del Ferro-Tartaglia-Cardano, la cual se expresa por
. El segundo matemático, Bombelli, es considerado como
el padre de los números complejos. Este matemático estudió la fórmula de Scipione del Ferro-Tartaglia-Cardano y la
redujo a la forma a+b√-1. El el libro
L’Algebra, Bombelli escribe por
primera vez el cálculo con los números negativos y las reglas para sumar y
multiplicar dichos números. Uno de los grandes aportes de Bombelli fue el
aceptar sin reservas la existencia de √-1 como un número. Por último, tenemos
al matemático Euler, quien aportó una de las constantes más utilizadas en matemáticas,
el numero e o Número de Euler cuyo
valor aproximado de 11 cifras decimales es 2.71828182846. También llamado como la
Identidad de Euler. Este número aparece en los números complejos mediante la
relación
donde el lado
derecho representa un número complejo en el círculo unitario del ángulo Ө.
Los números complejos se pueden aplicar a diferentes
temas o materias como a la física, electrónica, ingeniería, etc. Algunas
aplicaciones de la ingeniería pueden ser que los números complejos en la
ingeniería se utilizan para describir circuitos eléctricos y ondas
electromagnéticas. El número i
aparece explícitamente en la ecuación de onda de Schrodinger que es fundamental
en la teoría cuántica del átomo. También se pueden aplicar a la relatividad
espacial y relatividad general, física, donde algunas fórmulas utilizadas para
la métrica del espacio-tiempo son mucho más simples si se toma el tiempo como
una variable imaginaria.
A través de la historia vemos que el avance en el
tiempo de las matemáticas fue un proceso lento, debido al carácter formal de
esta ciencia. Podemos decir que los números complejos aparecieron muy temprano,
pero fueron ignorados sistemáticamente, por su carácter extraño, carentes de
sentido e imposibles e representar. Estos aparecen entre las soluciones de las
ecuaciones cuadráticas que general raíces cuadradas de números negativos. La
razón por la que estos números fueron creados fue puramente álgebra. Estos
números constituyen una de las construcciones teóricas más importantes de la
inteligencia humana.