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Inclassables M@thématiqu€s - Page 355

  • Les maths résistent au désenchantement du monde !

    66.66%, pourquoi ne pas dire directement 2/3. Et s'il s'agissait de bulletins de vote, n'importe quel homme politique élu démocratiquement seféliciterait d'une victoire historique. Et c'est bien ce nombre, 2/3, dont il s'agit !

    Les résultats du sondage ( toujours arrêté aux alentours d'une trentaine de réponses ) sont sans appel. 2/3 d'entre nous pensent que les "objets" mathématiques sont indépendant de nous. Ainsi, dans une période où l'on nous assène que le monde est désenchanté par la science, les maths font figure de résistants ! Quelle victoire, les mathématiques rejoignent Zeus, Jupiter et tous les autres, elle prennent place au beau milieu des hautes sphères célestes dans lesquelles elles baignent. Au dessus de nos têtes flotte un océan mathématique. Pas de pollution, juste des objets parfaits, idéaux. 2/3 d'entre nous sont des idéalistes platoniciens.

    Pour le 1/3 restant les mathématiques sont un outil développé par l'homme. Ils font preuve d'un certain pragmatisme considérant que si l'homme n'avait pas existé, les mathématiques n'en seraient pas là. Loin de l'idéalisme platonicien, ils sont plus terre à terre mais saluent sans doute le bel édifice construit entièrement de la main de l'homme.

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  • Les bonnes palissades font les bons voisins : mathématiques et conflits ethniques

    Au  siècle dernier, plus de 100 millions de personnes ont péri dans un conflit violent, très souvent à cause de désaccords locaux entre groupes distincts ethniquement ou culturellement. Dans une étude inédite publiée récemment dans la revue Science, des chercheurs font état d'un modèle mathématique qui peut prévoir le lieu où un conflit ethnique éclatera.

    L'étude qui a été menée par des scientifiques du NECSI et de l'université de Brandeis, peut être appliquée à beaucoup de secteurs et ses prévisions ont été examinées sur des groupes ethniques distincts en Inde et dans l'ancienne Yougoslavie. Les chercheurs ont utlisé un modèle de formation  global qui différencie les régions par leur culture. Ils ont découvert que des secteurs hétérogènes avec des frontières mal définies étaient propices aux développement d'un conflit ethnique.
    Les recherches affirment que cela a lieu dans des régions fortement mélangées, où des groupes de même de nature ne sont pas assez importants pour faire basculer le comportement collectif ni suffisamment influants  pour occuper un espace public particulier; comme des groupes bien isolés qui seraient protégés par des frontières claires, identifiant leur espace, le feraient. L'étude conclut qu' « une séparation partielle avec des frontières mal définies encourage le conflit. »
    Comme le poète Robert Frost  a écrit dans une poésie bien connue, les « bonnes palissades font de bons voisins. » Des frontières bien définies favorisent la disparition de la tension ethnique.

    « Notre recherche prouve que la violence apparaît quand un groupe ethnique est assez important pour imposer des normes culturelles aux espaces publics, mais pas assez pour empêcher ces normes d'être rompues » précise Dr. May Lim chercheur de Brandeis. « Habituellement cela se produit dans les endroits où les frontières entre les groupes ne sont pas nettes. »

    Empruntant une nouvelle voie en sciences appliquées à la politique sociale, l'étude applique des principes scientifiques de la formation de modèles -- qui sont initialement employés pour décrire, par exemple, comment des produits chimiques se séparent suivant leur type ou la phase-- au problème social majeur du conflit ethnique. Les chercheurs ont découvert que la violence ethnique se produit dans certains modèles de prévision de la même manière que d'autres comportements collectifs dans des systèmes complexes physiques, biologiques, et sociaux.

    « Le concept de la constitution de modèle, alors qu'il a pu être développé à l'origine pour comprendre des systèmes chimiques, est vraiment un modèle scientifique de comportements collectifs, dans lesquels vous observez les différents aspects qui commandent le comportement global, » précise le co-auteur  et Président du NECSI, Yaneer Bar-Yam.

    « Cette étude fournit une indication des régions qui peuvent être destabilisées, et comment éviter un conflit" explique Yanner Bar-yam, précisant que « cette recherche est une  chance remarquable pour nous informer de façon approfondie sur des troubles sociaux avec de nouveaux outils scientifiques. »

     
    L'article original: ICI
    La note de MathTrek en anglais : ICI

  • Aspect historique de quelques notions d'analyse: le concept de fonction, les nombres réels, les limites, la continuité, la dérivée et l'intégration.

    Le document PDF, ICI, retrace en quelques pages l'aspect historique de quelques notions d'analyse. Il peut être utilisé dans l'enseignement et on y trouvera avec plaisir, pour le concept de dérivée ( seulement ), une comparaison entre l'approche historique et l'approche pédagogique.

    On pourra aussi consulter avec intérêt et pour compléter, les présentations Powerpoint et fichiers PDF d'André Ross sur l'histoire des mathématiques : ICI

  • Rationalités comparées des contenus mathématiques - Ibn al Haytham dit Alhasen et al Tusi

    La philosophie dans le champ de l'histoire des sciences par Michel Paty. Sur les travaux de Roshi Rashed.

    L'intégralité  du texte en PDF : ICI

    Dans le document précédent, Michel Paty s'appuie sur les travaux de Roshi Rashed sur l'histoire des mathématiques arabes pour  se pencher sur la question des changements et des innovations, sur leur rapport aux conceptions et traditions antérieures, en vue d'apporter des éléments à ce que pourrait être, pour ce domaine, une philosophie de la découverte au sens propre.

    J'ai choisi, plutôt que de paraphraser le texte, d'extraire quelques morceaux choisis et d'y inclure quelques liens, dont la seule lecture ne pourra remplacer celle de l'intégralité du texte.

    60e3a9fef1b39ceb8dcc9c130011f581.jpgLe problème des découvertes

    La notion de découverte et de nouveauté dans les connaissances est évidemment d'une importance première en histoire des sciences et, à cet égard, l'histoire des sciences arabes ne fait pas exception. Il est clairement établi désormais, notamment par l'œuvre de R. Rashed, pour l'histoire des mathématiques, que le champ des mathématiques arabes est fait de découvertes, et non seulement de traductions et de transmissions. Or il est désormais démontré que la science et notamment les mathématiques, bouge beaucoup entre le IXème et le XIIème siècle, au sud de la Méditerranée, sans qu'on puisse parler de révolution pour autant, sauf peut-être, on le verra, pour l'optique d'Ibn al-Haytham (dit Alhasen),  encore qu'elle ait été masquée par la persistance d'une manière traditionnelle de présentation. Il faudrait peut-être d'ailleurs examiner sous cet angle d'autres innovations relatives à l'algèbre, à la géométrie algébrique : s'agit-il de révolutions au sein de la tradition ? Mais, de fait, la catégorie de « science normale » se révèle, ici comme en bien d'autres situations, inutilisable.

    Par ailleurs, la question de la découverte est fort peu prise en compte en philosophie, pour des raisons diverses, mais dont une raison est la difficulté inhérente à la problématique de la « nouveauté » même, dont le concept semble se détruire de lui-même, assimilé dans la pratique et la reformulation dès sa première apparition. Il est fréquent que les savants qui innovent n'aient pas eux-mêmes conscience de la nature de leur innovation. L'importance d'un élément réellement nouveau apparaît surtout au niveau structurel d'un ensemble de modifications, comme on le verra sur le sujet qui nous retient aujourd'hui.

    ea0fdf814347cba3dc36fa1570d7af7b.jpgOn peut évoquer, parmi de multiples cas, celui de l'apparition de l'analyse locale et de la dérivée dans l'oeuvre d'al-Tusi, qui représente un important chaînon dans le développement de la géométrie algébrique après al-Khayyam, entre Appollonius et Descartes. Al Tusi instaure l'analyse locale et analytique des courbes, introduit l'utilisation des transformations affines, étudie les maxima d'une fonction au voisinage d'un point, et donne pour la première fois la forme de ce que l'on appellera plus tard la dérivée, en l'utilisant de façon systématique (c'est une dérivée muette, présente dans les faits, mais sans les dénominations, sans le concept). Un élément de nouveauté se trouve effectivement présent, mais comment le caractériser sans anachronisme ? Son importance passa (probablement) inaperçue sur le moment, bien qu'il ne s'agisse de rien de moins que de l'invention d'un nouvel objet mathématique. Elle est également inaperçue d'une approche historique a-posteriori qui prend son information et ses critères d'une tradition établie différemment.

    La question de la rationalité

    "La raison se construit dans les pratiques en lesquelles elle se reconnaît et elle se découvre elle-même en se construisant" Jean Ladrière

    Nous ne savons pas caractériser la raison d'une manière totalement analytique, bien que nous sachions comment elle fonctionne, à l'usage.

    Les philosophes actuels, s'ils constatent les changements dans les connaissances, ne les rapportent que très rarement à des modifications dans la structure de la raison elle-même, qu'ils auraient plutôt tendance à considérer comme immuable. Pendant des décennies l'on parlait, pour la dénier de "logique de la découverte".

    La raison reste encore elle-même difficile à penser en tant que structure mentale fonctionnelle et sujette à des modifications.

    La rationalité ne concerne pas seulement la rigueur ( qui se tient du côté de la logique ), mais aussi de l'intuition, par laquelle Poincaré considérait que le monde a à voir avec le réel, et qui est impliquée dans l'invention sans laquelle il n'y aurait pas de mathématiques.

    Ibn al Haytham

    Ibn al Haytham dégageait ainsi le problème de la propagation de la lumière de celui de la vision, en séparant les conditions respectives de l'une et de l'autre. [...] Il considéra la lumière non plus comme une émanation de l'oeil, comme dans la doctrine de l'antiquité du "rayon visuel", mais comme une entité (dans son vocabulaire aristotélicien, une "quantité substantielle" ou "accidentelle"), qui se propage des corps lumineux ou illuminés vers l'oeil.

    R. Rashed indique que dans cette nouvelle conception, "le rapport entre géométrie et optique est un isomorphisme de structure, et nullement une synthèse" comme on le concevait avant ce savant.

    Dans telle étude des problèmes solides dont il cherche les solutions par l'intersectionde coniques, où il s'interroge sur l'existence des solutions en étudiant le comportement à l'infini ( c'est à dire les asymptotes de l'hyperbole utilisée ), Ibn al-Haytham fait montre d'inventivité, qui modifie les données initiales du problème en les transformant, ouvrant ainsi la voie de solutions inédites.

    C'est chez Ibn al Haytham qu'apparaît la nécessité de justifier l'existence d'une solution après avoir résolu la construction, de "transformer la construction en preuve logique d'existence".

    Ibn al Haytham définit la droite comme "la ligne telle que si l'on fixe deux quelconques de ses points et si on la fait tourner, sa position ne change pas".

    Ibn al Haytham innove en mettant en jeu de nouveaux concepts comme l'intérieur et l'extérieur d'une courbe, la concavité ou la convexité, le comportement asymptotique, ainsi qu'une notion implicite mais effective, cell de continuité.


    Dans la conclusion

    Le rationnel n'est pas univoque et déborde largement le logique; il peut prendre, dans les modalités de compréhension, appui sur l'intuition intellectuelle, qui n'est pas formulable en termes explicites et qui porte sur des "conditions initiales" intellectuelles qui sont très différentes selon chacun.

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    Vizir hérétique mais philosophe d'entre les plus grands: Al-Tûsî vu par Ibn Taymiyya de Yahia Michot Oxford University ( PDF) : ICI