La mejor forma de entender de qué va eso de los teoremas y saber cómo se queda uno cuando demuestra uno es intentar hacerlo por sí mismo. Por ejemplo, cada uno en su casa puede dedicar ahora unos minutos a intentar demostrar que
Todo número par puede descomponerse en la suma de dos números primos
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¿Todo el mundo lo ha conseguido?
¡Enhorabuena!¿No? Bueno, vamos a proponer un enunciado que usa palabras parecidas pero parece inverso del anterior:
Ningún número primo puede descomponerse en una suma de números impares consecutivos.
O, lo que es lo mismo,
La suma de varios impares consecutivos nunca es un número primo.
(Nota: el que quiera probar, que lo haga ahora y no siga leyendo. "Impares consecutivos" quiere decir como 15, 17, 19, 21,... El 25 y el 29 no son impares consecutivos porque tienen en medio el 27. "Primo" quiere decir que sólo es divisible por sí mismo y por 1.)
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Me parece un ejemplo muy bueno para tratar la cuestión: es un problema muy asequible, tiene su pequeña idea feliz y cubre un número infinito de casos, así que no es resoluble haciendo un programa de ordenador que examine todos los casos uno por uno. Además, realmente es como un teorema serio en que conecta cosas que a simple vista no tienen relación entre sí: hay impares que no son primos y hay impares, incluso consecutivos, que sí son primos; ser primo tiene que ver con la multiplicación, pero tanto sumar impares como los impares consecutivos no tienen que ver con la multiplicación sino con la suma. En resumidas cuentas, ahí hay un misterio que, parafraseando a Hardy, sólo difiere en grado de las creaciones de los grandes matemáticos. Difiere en "mucho grado", pero sólo en grado.
Da pie a discutir "qué es demostrar", "cómo se puede demostrar concluyentemente algo si hay infinitos casos y no podemos comprobarlos todos", etc., ensayar muchas técnicas básicas como jugar con casos concretos, buscar patrones, intentar reformular el problema (cosa que ya hemos hecho arriba).
Una vez resuelto por nuestra víctima, si su entrenamiento lo permite podemos formalizar el problema como
(2n+1)+ ... + (2n+2k+1)
para, sacándonos de la manga que
1+ ... + (2k+1) = k2,
echar cuentas y ver que sale k(2n+k). Primero se dará cuenta de que la formalización "con letras" y las operaciones "con letras" son una herramienta muy poderosa, ya que en dos patadas se resuelve lo que le ha tenido razonando un rato, distinguiendo casos... Luego le diremos que además hemos demostrado más que antes, ya que hemos visto que la suma de impares consecutivos siempre resulta ser un múltiplo del número de impares que hayamos sumado; este resultado es más profundo porque va a la clave de la cuestión, la suma de 238159 impares consecutivos no puede ser un número primo porque es múltiplo de 238159.
Nos preguntará que de dónde sale esa fórmula que sacamos de la manga, con lo cual verá que en las matemáticas un problema suele llevar a otro: ¿por qué la suma 1+3, 1+3+5, 1+3+5+7 es siempre un cuadrado? (lo cual tiene una interpretación "física" que le convencerá de que reformular en un lenguaje distinto es una gran idea: el lenguaje algebraico, que convertía en rutina su problema, sin embargo convierte en problema esta segunda cuestión que visualmente es obvia).
Y más jugo que se le puede sacar.
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En fin, en cualquier caso, quien no tenga entrenamiento puede intentar demostrarlo por sí mismo y, robando otra frase de Pólya, "sentir la tensión y gozar del triunfo del descubrimiento".