En la naturaleza hay fenómenos muy diversos y complejos. Resulta asombroso que el ser humano haya podido desentrañar el mecanismo de algunos de ellos y, además, expresarlos con fórmulas matemáticas muy sencillas. En esta sección veremos ejemplos de fórmulas simples que describen el comportamiento de algunos de los fenómenos más importantes de la naturaleza.
Galileo Galilei, un científico italiano del siglo XVI, descubrió, entre otras cosas, el tipo de trayectoria que sigue una piedra al ser lanzada al aire. Para ello, empleó la matemática situándola en el lugar especial dentro de las ciencias que ocupa todavía en la actualidad. En sus
libros, escritos como diálogos entre tres personajes, describe y desarrolla sus ideas sobre cómo puede entenderse la naturaleza. Discute fenómenos como la balanza, la caída libre de los cuerpos y el péndulo. La siguiente cita aparece en su obra maestra Il saggiatore y es de las más importantes y famosas en la historia de la ciencia, pues dice que:
Sr. Sarsi, las cosas no son así. La filosofía está escrita en ese grandísimo libro que tenemos abierto ante los ojos, quiero decir, el Universo, pero no se puede entender si antes no se aprende a entender la lengua, a conocer los caracteres con los que está escrito. Está escrito en lengua matemática y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es imposible entender ni una palabra; sin ellos es como girar vanamente en un oscuro laberinto.1
Hay que aclarar que, en aquel entonces, filosofía abarcaba todos los conocimientos, esto es, representaba lo que hoy llamamos ciencia. Si se acepta la visión de Galilei, entonces para comprender el Universo son necesarias las matemáticas. Afortunadamente no es necesario estudiar matemáticas avanzadas para poder entender los asuntos más importantes de la naturaleza. Incluso a veces, las matemáticas requeridas para comprender algunas cosas de la naturaleza y su comportamiento son extremadamente simples, como en el caso de la esfera y sus aplicaciones que se muestra continuación.