Sommare le serie, anche divergenti
Le successioni infinite di numeri hanno da sempre affascinato i matematici, che hanno messo a punto in modo consensuale la nozione di convergenza e di limite. Ma tutto è cambiato quando ci si è interessati alle somme successive di queste successioni, alle quali è stato dato il nome di serie. Le serie convergenti (le « gentili »), studiate da tutti coloro che si destinano a una carriera scientifica, non pongono problemi. Esse permettono di definire la somma di un'infinità di termini, a condizione che le « somme parziali » convergano verso un limite. Ma le altre, ufficialmente « divergenti » (le « cattive »), sono state all'origine di approcci molto diversi, a volte sorprendenti, creando veri e propri conflitti filosofici tra scienziati celebri. Euler, Abel e alcuni pionieri si sono arrischiati a immaginare di definirne delle somme, trovando alcune meraviglie… che oggi sono oggetto di una magnifica teoria!
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Breve storia della serie di Grandi
La serie di Grandi è la somma infinita 1 – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 + … Per oltre trecento anni questa serie è stata studiata dai matematici. La sua storia può essere suddivisa in tre fasi.

Le somme infinite, una questione di convenzione
L’uguaglianza tra due numeri non pone alcuna difficoltà quando essi sono definiti mediante procedimenti «finitisti*». Ma non appena entra in gioco l’infinito, materializzato dai puntini di sospensione nelle formule, la porta si apre a diversi paradossi. (* Il finitismo è un approccio alla matematica che prende in considerazione soltanto oggetti finiti.)

Convergere verso un numero: un unico significato?
La matematica tradizionale fornisce una definizione precisa della convergenza di una serie numerica, esaminata nel corpo di questo articolo. Ma ciò non deve precludere approcci meno classici, illustrati nel riquadro e in vari articoli di questo dossier.

Fortune e sfortune della somma di una serie
Se si può assegnare una somma a ogni serie convergente, che ne è delle serie divergenti? L’ortodossia matematica afferma che non possono avere alcun valore. Eppure Leibniz ed Eulero suggerirono alcune piste. In seguito Poisson, Frobenius e Borel infransero un divieto.

Attribuire un valore… a una serie divergente!
Al di là della convergenza «classica» delle serie numeriche, molti metodi, talvolta assai fecondi, permettono di accelerare la convergenza di una serie o di attribuire un valore alla «somma di una serie divergente». Eccone alcuni esempi significativi.
