Des chiffres et des dessins

18 mars 2010  - Ecrit par  Pierre de la Harpe Voir les commentaires (2)

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« Ah, vous êtes mathématicien ? » me répond l’inconnu
d’un ton étonné, à peine admiratif, mais un brin méfiant aussi,
et cherchant peut-être déjà la parade au cas où besoin s’en ferait sentir.
Et il ajoute souvent « alors les chiffres n’ont pas de secrets pour vous ! ».
Or les chiffres n’ont de loin pas toujours la primeur.
Dans mes jours d’optimisme, j’essaie d’expliquer que
les formes m’intéressent au moins autant que les chiffres,
la géométrie autant que l’arithmétique,
les descriptions autant que les formules
(et les exemples autant que les théorèmes, mais c’est une autre histoire).
J’insiste : les chiffres ne constituent pas
les seuls objets mathématiques qui sont liés
aux choses passant pour être concrètes.

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Quoi de plus « concret » que la monnaie ?
Eh bien, son apparition dans l’histoire des hommes
est liée à des représentations géométriques
autant qu’à l’écriture des chiffres.
C’est ce qu’on peut apprendre dans un livre
de Clarisse Herrenschmidt, Les trois écritures, langue, nombre, code
(Bibliothèque des sciences humaines, Gallimard, 2007).

Les historiens semblent s’accorder sur le moment et le lieu
de l’invention de l’écriture : il y a 5300 ans, à peu de chose près,
en Mésopotamie et en Egypte.
Si les écritures archaïques notent bien des nombres,
le saut qualitatif qui m’intéresse ici est nettement plus tardif.
C’est celui de l’apparition de la monnaie frappée,
au VIIe siècle avant notre ère, en Ionie,
dans la région de l’actuelle ville turque d’Izmir,
sur la côte ouest de l’Asie mineure.
Sur ces monnaies figure une
« écriture des nombres et de leur rapports
sans considération pour leur expression linguistique,
qui débuta par des figures géométriques imprimées
sur le revers des pièces grecques » (page V du livre déjà cité).
Autrement dit :
« L’écriture monétaire arithmétique n’est point
une écriture au sens ordinaire du terme :
elle ne consiste pas en la graphie d’une langue avec laquelle
les hommes parlent. Il s’agit d’une écriture
de nombres et de leurs rapports,
historiquement associée à la monnaie frappée. »
(ibidem, page 263).

Les figures représentées sur ces monnaies font allusion pour nous
(et pour certains Ioniens peut-être) à des questions
géométriques
célèbres : un carré inscrit dans un cercle (la quadrature du cercle),
deux carrés, le petit dont les sommets sont les milieux des côtés du grand
(problème de la duplication du carré,
et allusion au rapport de la longueur de l’hypoténuse à celle du côté
dans un triangle rectangle isocèle,
rapport qui est le nombre irrationnel $\sqrt 2$),
ou une étoile régulière à cinq branches inscrite dans un cercle
(construction du pentagone régulier).

Par ailleurs, ces monnaies sont contemporaines de Thalès de Millet,
né vers 625 et mort vers 545 avant notre ère.
On lui attribue le théorème selon lequel, dans un triangle,
une parallèle à un côté intersecte le triangle initial
selon un triangle plus petit ayant les mêmes angles que le premier.
Thalès est le plus ancien mathématicien dont l’histoire a retenu le nom ;
notons qu’il était d’environ 45 ans l’aîné du mathématicien Pythagore,
et qu’il précéda de bien plus longtemps la rédaction des
Eléments d’Euclide (vers -300, voir ici),
qui contiennent la première démonstration écrite
qui nous soit parvenue du théorème de Thalès.
Mais il semble bien qu’il faille dater de Thalès lui-même
l’existence des premières démonstrations
(déduisant les théorèmes de définitions et d’axiomes),
alors que les énoncés antérieurs, par exemple babyloniens,
étaient justifiés différemment.

Ainsi il y eut le problème clé de l’échange monnayé,
et pour le résoudre
l’adoption de pièces dont on peut connaître la valeur
en les regardant, donc sans avoir besoin de connaître
ni une langue gravée sur l’une de leurs faces
ni leur poids ni la composition exacte de leur alliage.
La solution a consisté à faire figurer sur les pièces
des dessins géométriques codant leur valeur.

{}

Je me suis rarement senti en si bonne compagnie.
Il y a environ 2600 ans, en Ionie, dans certains esprits et sur certains marchés,
sont nées simultanément
les premières démonstrations mathématiques
et les premières représentations géométriques des nombres,
sur de la monnaie frappée.
Il y a bien longtemps que la géométrie est inséparable de l’arithmétique.

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Pour citer cet article :

Pierre de la Harpe — «Des chiffres et des dessins» — Images des Mathématiques, CNRS, 2010

Commentaire sur l'article

  • Des chiffres et des dessins

    le 19 mars 2010 à 09:12, par Gouanelle

    Hier la monnaie, aujourd’hui la finance avec ses modèles mathématiques comme moteurs de progrès pour notre discipline si désintéressée !

    Comme les chiffres ne sont que des caractères d’écriture, votre interlocuteur a voulu (probablement) parler de nombres...

    Claude Gouanelle

    Répondre à ce message
  • Des chiffres et des dessins

    le 5 avril 2010 à 09:45, par Pierre de la Harpe

    Les mathématiques une discipline désintéressée ?
    pas toujours, sûrement ; parfois, peut-être.
    Comme plus généralement la science, permettant le développement des machines de guerre (Archimède déjà, et Léondard de Vinci, sans parler
    de toute la recherche scientifique au service des armées de notre temps),
    mais permettant aussi la pratique de la curiosité la plus spontanée.

    D’autre part, vous avez raison de vouloir
    distinguer clairement les chiffres des nombres.
    Dans la pratique la plus courante, il y a exactement dix chiffres, 0, 1, ..., 9,
    et une infinité de nombres, 2010 par exemple.
    De même qu’on écrit un mot avec des lettres, merci avec les cinq lettres
    ``m, e, r, c, i’’, on écrit le nombre 2010 avec quatre chiffres ``2, 0, 1, 0’’.
    Dans d’autres pratiques,
    le même nombre s’écrit autrement,
    par exemple MMX en chiffres romains, avec trois chiffres, deux fois
    ``M’’ (= mille) et une fois ``X’’ (= dix).

    Et il y a d’autres nombres que les nombres entiers :
    des nombres irrationnels comme $\sqrt{2}$,
    des nombres transcendants comme $\pi$,
    des nombres complexes comme $1+i$, etc.

    Il arrive pourtant qu’on confonde les deux notions.
    C’est bien tentant avec les nombres à un seul chiffre,
    puisque 3 est autant un nombre (quand trois poules vont au champ ...)
    qu’un chiffre.
    Mais c’est bien plus fréquent.
    Ainsi, pour en revenir au premier propos de mon billet,
    on m’a souvent dit
    ``je crois que les chiffres n’ont pas de secrets pour vous’’
    et je ne me souviens pas de
    ``je crois que les nombres n’ont pas de secrets pour vous’’.

    Les deux assertions sont incorrectes, pour des raisons variées.
    Merci de m’avoir donné l’occasion de le rappeler.

    Répondre à ce message

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