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MATHÉMATIQUES FONDEMENTS DES

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Pythagore

Au sens premier et fort, le mot « fondement » désigne la base, jugée inébranlable, sur laquelle repose un corps d'énoncés, un système de connaissances, un complexe de croyances ou de conduites. « Reposer sur la base » signifie ici « trouver en elle à la fois son origine et sa raison ». Point fixe à partir de quoi l'on explique et déploie, région originaire où prend racine le riche contenu de l'expérience instruite, tel apparaît le sens fort de l'expression « fondement ». À prendre le mot en ce sens, la question du « fondement des mathématiques » déboucherait sur un problème métaphysique. Elle consisterait à se demander : Pourquoi existe-t-il une mathesis  ? De quelle région de l'Être le mathématicien instaure-t-il son discours ? Dans quels champs d'objets se déploient et de quelle origine sont les enchaînements opératoires qui, dans leur ordonnance réglée, manifestent les êtres et les propriétés mathématiques ? Sur ces questions, de Pythagore à Husserl (pour fixer deux bornes), la tradition philosophique n'a pas été avare de paroles. Il s'en faut.

Depuis un demi-siècle cependant, l'expression « fondements des mathématiques » a acquis un sens plus restreint et plus précis. C'est en vain, par exemple, que l'on chercherait dans le monumental ouvrage de David Hilbert et Paul Bernays, Grundlagen der Mathematik, un discours philosophique apportant aux questions que nous venons de poser une réponse organiquement développée. En revanche, on y trouve l'exposé d'un ensemble de méthodes mathématiques propres (tel était du moins le projet des auteurs) à assurer la validité des enchaînements démonstratifs que proposent les mathématiques effectivement produites. Les méthodes employées débouchent, certes, sur une conception des mathématiques, sur une interprétation de la nature de leurs objets et de leurs opérations. Mais ni cette conception ni cette interprétation ne sont strictement requises pour la mise en œuvre des méthodes elles-mêmes.

C'est en ce sens restreint que nous prendrons ici l'expres […]

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ACKERMANN WILHELM (1896-1962)

Écrit par :  Bernard PIRE

… un lycée à Burgsteinfurt, puis à Lüdenscheid (Allemagne), fonction qu'il exercera jusqu'en 1961. En *1953, il est nommé professeur honoraire de l'université de Münster et il y donne quelques cours sur la logique et les fondements des mathématiques. En 1928, il écrit avec Hilbert un traité sur les fondements de la logique théorique. Pour analyser la… Lire la suite
AXIOMATIQUE

Écrit par :  Georges GLAESER

… sans inconvénient : tables, chaises, verre de bière ! » De même, la réalité métaphysique des objets *mathématiques n'est pas prise en considération ; seules comptent les relations explicitement précisées par les axiomes entre les signes représentant ces objets, eux-mêmes explicitement précisés par les axiomes.  L'axiomatique considérée comme… Lire la suite
BACHELARD GASTON (1884-1962)

Écrit par :  Guy SAMAMA

Dans le chapitre "De la raison orthodoxe à la raison paradoxe"  : …  Essai sur la connaissance approchée (1928), Bachelard démontrait qu'un système comme celui des *mathématiques, que l'on pouvait croire intangible parce que fondé sur des propositions apodictiques, non contingentes, était susceptible de transformations profondes. La véritable solidité, ce ne sont pas l'immuabilité et l'intangibilité d'un domaine… Lire la suite
BOLYAI JÁNOS (1802-1860)

Écrit par :  Jacques MEYER

… *S'intéressant aux mathématiques, János Bolyai y consacra les loisirs que lui laissait son métier d'officier du génie sous l'impulsion de son père Farkas Bolyai (1775-1856), professeur de mathématiques et ancien condisciple de Gauss, avec qui il entretenait une correspondance sur les fondements de la géométrie. À l'âge de vingt deux ans, János… Lire la suite
BOLZANO BERNARD (1781-1848)

Écrit par :  Jan SEBESTIK

Dans le chapitre "Le système de la « Grössenlehre » et les « Paradoxes de l'infini »"  : …  La* Grössenlehre, qui date quant à l'essentiel des années 1830-1834, représente la réalisation, inachevée, du grand projet de Bolzano de donner un exposé rigoureusement scientifique de la mathématique à partir de ses premiers concepts et selon les normes de la Wissenschaftslehre. Quoique Bolzano revienne à la définition… Lire la suite
BOURBAKI NICOLAS (XXe s.)

Écrit par :  André MARTINEAU

…  donc, en principe, accessibles à un lecteur n'ayant aucune connaissance mathématique particulière.* Le mode d'exposition est axiomatique et systématique, ce qui fait que l'ouvrage doit servir aux fondements effectifs de la mathématique et qu'il veut, en particulier, devenir un ouvrage fondamental de référence pour tous les mathématiciens. Ce titre… Lire la suite
CANTOR GEORG (1845-1918)

Écrit par :  Jean-Luc VERLEY

…  opposants ; les paradoxes apparents auxquels elle conduit ont provoqué une véritable crise des *mathématiques, la « crise des fondements », qui a conduit à une profonde rénovation de la logique mathématique. D'autres articles de cette encyclopédie (cf. théorie des ensembles, ensembles ordonnés) proposent un exposé de ces… Lire la suite
CANTOR : THÉORIE DES ENSEMBLES

Écrit par :  Bernard PIRE

  *Georg Cantor (1845-1918), professeur de mathématiques à l'université de Halle (Allemagne), publie en 1874 dans le Journal de Crelle l'article fondateur de la théorie des ensembles. Après quelques travaux en théorie des nombres et une rencontre décisive avec le mathématicien Richard Dedekind (1831-1916), Cantor s'… Lire la suite
CAVAILLÈS JEAN (1903-1944)

Écrit par :  Françoise ARMENGAUD

… *Philosophe et logicien français, professeur à l'École normale supérieure, à l'université de Strasbourg et à la Sorbonne. Pendant la Seconde Guerre mondiale, plusieurs fois prisonnier et évadé, il est l'un des premiers et des plus actifs fondateurs de réseaux de résistance. Il a été fusillé par les Allemands en 1944. Son souvenir est évoqué par sa… Lire la suite
COMTE AUGUSTE (1798-1857)

Écrit par :  Bernard GUILLEMAIN

Dans le chapitre "La classification des sciences"  : …  supprimé la nécessité de la déviation métaphysique en appliquant à l'homme la méthode positive. *Les mathématiques, nées de l'art de mesurer les grandeurs, ont atteint les premières l'état positif. Les mathématiques concrètes sont la géométrie qui mesure l'étendue, et la mécanique. Abstraites, au contraire, celles qui font la théorie des… Lire la suite
CONCEPT

Écrit par :  Jean LADRIÈRE

Dans le chapitre "Le concept dans les mathématiques, la physique et le langage scientifique"  : …  *Les mathématiques posent un problème spécial. Les entités dont elles traitent ont un caractère idéal et, à ce titre, paraissent appartenir au même domaine que les concepts. Il faut cependant distinguer complètement les objets mathématiques (tels que les nombres, les fonctions, les espaces, etc.) des concepts au moyen desquels nous les caractérisons… Lire la suite
CONSTRUCTION, mathématique

Écrit par :  André WARUSFEL

…  des millénaires les objets mathématiques ont été considérés comme ayant une existence propre. *Depuis la fin du xixe siècle et surtout le début du xxe, on a mis au point une méthode axiomatique consistant à tout reprendre afin de donner une base solide à la mathématique à partir du très strict nécessaire… Lire la suite
DEDEKIND RICHARD (1831-1916)

Écrit par :  Jean DIEUDONNÉ

Dans le chapitre "Les courbes algébriques planes"  : …  de multiplicités, tels que les avaient introduits Brill et Noether. On retrouve donc, ici encore,* une des idées clés de la mathématique moderne, celle qui consiste à calculer sur des objets qui ne sont plus du tout des nombres ou des fonctions. De plus, le mémoire de Dedekind et Weber attirait pour la première fois l'attention sur une parenté… Lire la suite
DESCARTES RENÉ (1596-1650)

Écrit par :  Ferdinand ALQUIÉ

Dans le chapitre "Les mathématiques"  : …  *En mathématiques, Descartes a réformé le système des notations. Les signes en usage étaient alors les signes cossiques, signes complexes, tirés des alphabets grec et hébreu, signes malaisément maniables. Descartes ne se sert plus – sauf en ses tout premiers écrits – que des lettres de l'alphabet latin, des signes des quatre opérations arithmétiques… Lire la suite
ÉPISTÉMOLOGIE

Écrit par :  Gilles Gaston GRANGER

Dans le chapitre "Sciences formelles, sciences empiriques"  : …  une pensée formelle a commencé, dès l'origine connue des essais de connaissance objective, avec les* mathématiques. Pour l'épistémologie contemporaine, une réflexion sur cette histoire demeure une source inépuisable de matériaux philosophiques. Une histoire des sciences, on l'a vu, ne peut être qu'une histoire épistémologique. Dans le cas des… Lire la suite
ERREUR

Écrit par :  Bertrand SAINT-SERNIN

Dans le chapitre "L'erreur en mathématiques"  : …   Éléments d'Euclide ont constitué à cet égard un modèle pendant plus de deux millénaires.* En fait, on s'est aperçu, au cours des siècles, que les figures jouaient un rôle équivoque dans certaines démonstrations, et on s'est efforcé de dissocier les représentations empiriques attachées aux notions de « point », de « droite », de « plan… Lire la suite
FINITISME ET ULTRAFINITISME, mathématique

Écrit par :  Jacques-Paul DUBUCS

… *Le finitisme est un point de vue sur les fondements des mathématiques essentiellement défendu par le mathématicien David Hilbert (1862-1943) dans les années 1920, et particulièrement développé dans „Sur l'infini“, son célèbre article de 1925. Le principe fondamental du finitisme consiste à mettre en avant un domaine d'énoncés et de méthodes – … Lire la suite
FONDATIONNALISME ET ANTIFONDATIONNALISME, mathématique

Écrit par :  Jean-Paul DELAHAYE

… *Jamais dans aucune science la recherche de fondements –  ou de fondations – n'a été aussi approfondie qu'en mathématiques. Les méthodes proposées sont nombreuses et le débat qui est né de ces diverses propositions (voir les articles liés) semble sans fin et ne pas progresser vers une solution unique pouvant recueillir un soutien unanime (alors que… Lire la suite
FORMALISME

Écrit par :  Étienne BALIBARPierre MACHEREY

…  théories mathématiques fondamentales, suscitée à l'origine par les problèmes de « fondement » des *mathématiques, a conduit tout au long du xxe siècle au développement autonome d'une logique mathématique qui crée ses propres problèmes et concepts. D'un autre côté, la formalisation des mathématiques est liée, dès son apparition… Lire la suite
FREGE GOTTLOB (1848-1925)

Écrit par :  Claude IMBERT

… car le génie de Frege fut de poursuivre selon une analyse entièrement neuve une seule question, le *fondement de l'arithmétique, en toutes ses ramifications. Trois domaines, cependant, se partagent son héritage : à la mathématique, il donna la première définition satisfaisante du nombre cardinal, celle de la suite ordinale, analogue à la chaîneLire la suite
GÖDEL : THÉORÈMES D'INCOMPLÉTUDE

Écrit par :  Bernard PIRE

  *Deux ans après avoir soutenu sa thèse de doctorat à l'université de Vienne, le jeune mathématicien autrichien Kurt Gödel (1906-1978) prouve que, dans tout système mathématique axiomatique, il existe des propositions dont on ne peut démontrer ni la véracité ni la fausseté. En particulier, il est impossible de prouver que… Lire la suite
HUSSERL EDMUND (1859-1938)

Écrit par :  Gérard GRANEL

Dans le chapitre "La métaphysique moderne et les mathématiques"  : …  Il y a là en effet quelque chose qui pourrait n'être pas du tout compris, d'une part parce que *la mathématique, avant d'être l'occasion de la redécouverte par Husserl du Logos et de l'Eidos « grecs », a d'abord été la première science à recevoir un développement moderne (entre la génération de Fermat, Pascal, Descartes et celle de… Lire la suite
IDÉALISME

Écrit par :  Jean LARGEAULT

Dans le chapitre "Les mathématiques et l'idéalisme"  : …  *La réalité mathématique se présente sous trois aspects : entités, conceptions abstraites, symboles. Privilégier l'un de ces aspects à l'exclusion des autres donne à chaque fois une philosophie des mathématiques : platonisme ou réalisme, constructivisme, formalisme. L'attitude constructiviste, représentée par les intuitionnistes qui se rangent du… Lire la suite
INTUITION

Écrit par :  Noël MOULOUD

Dans le chapitre "Bases intuitives et conditions formelles des mathématiques"  : …  Ce* sont les mathématiques qui ont donné lieu à certaines thèses « intuitionnistes », comme il est naturel pour une science qui développe les liaisons d'êtres idéaux soustraits à l'empirie. Les mathématiques cantoriennes se réclament d'une évidence rationnelle pour poser leurs principes fondamentaux. Surtout, les points de vue kantiens concernant l'… Lire la suite
INTUITIONNISME

Écrit par :  Jacques-Paul DUBUCS

…  une philosophie faisant à l'intuition une large part, l'intuitionnisme est à la fois une doctrine relative aux *mathématiques, à la vérité et au langage, et une logique « non classique » qui trouve son fondement dans cette doctrine. La conception intuitionniste des mathématiques en fait une science qui décrit nos constructions mentales. Les objets… Lire la suite
KANT EMMANUEL (1724-1804)

Écrit par :  Louis GUILLERMIT

Dans le chapitre "L'espace et le temps, formes de la sensibilité"  : …  possibilité de nos intuitions empiriques, c'est-à-dire de nos sensations. Ainsi s'explique que les *mathématiques puissent y exhiber, y construire des concepts sans recourir à l'expérience et procéder ainsi par jugements synthétiques a priori dont il est certain par avance qu'ils vaudront pour l'expérience, c'est-à-dire qu'ils pourront prendre… Lire la suite
LEIBNIZ GOTTFRIED WILHELM (1646-1716)

Écrit par :  Catherine CLÉMENT

Dans le chapitre "Mathématiques"  : …  *L'ensemble des réseaux de la mathématique leibnizienne dérive de la logique ; rappelons que l'énoncé essentiel de la logique définit la substance par la relation qu'elle entretient comme sujet avec ses prédicats : Omne praedicatum inest subjecto. C'est pourquoi, à l'inverse de Descartes pour qui l'algèbre, par exemple, est un auxiliaire,… Lire la suite
MARTIN ROGER (1920-1979)

Écrit par :  Jan SEBESTIK

… Cavaillès, est la première présentation d'ensemble de la logique mathématique en langue française. * Roger Martin aborde ce problème par le biais de la formalisation. Par formalisation, il entend le passage d'une théorie « naïve », fût-elle axiomatisée, d'une théorie présentée dans une langue naturelle à une théorie dont tous les enchaînements sont… Lire la suite
MATHÉMATIQUE

Écrit par :  Jean-Marie PRUVOST-BEAURAIN

Dans le chapitre "Une science hypothético-déductive"  : …  *S'appuyant sur une logique généralement bivalente (à deux valeurs : vrai et faux), la mathématique se développe à partir d'un petit nombre de notions premières indéfinissables, d'hypothèses appelées axiomes, non démontrables mais mettant en relation ces notions premières, et de règles permettant de définir de nouvelles notions, de former des… Lire la suite
MÉTHODE

Écrit par :  Jean LARGEAULT

Dans le chapitre "Différentes méthodes pour différentes sciences ?"  : …  spéciales. La méthode, en général, est une chimère. On caractérise quelquefois la méthode des* mathématiques de démonstrative, particularité qui tient à ce que cette discipline porte sur des formes dégagées des faits qui ont pu les suggérer. Les idées, épurées de manière à devenir des formes, se prêtent à l'application de règles strictes (… Lire la suite
NOTATION MATHÉMATIQUE

Écrit par :  Hans FREUDENTHAL

Dans le chapitre "La logique symbolique"  : …  de la mesure, dans celle des probabilités, en topologie, en analyse abstraite, en algèbre, dans les *fondements de la mathématique. La plupart des logiciens emploient un symbolisme archaïque, différent de celui de la plupart des mathématiciens. De plus en plus, ces derniers s'accoutument à formaliser le texte qui accompagne les formules par l'usage… Lire la suite
OBJET

Écrit par :  Gilles Gaston GRANGER

Dans le chapitre "Les objets mathématiques"  : …  Les* objets mathématiques ont bien évidemment des propriétés, un contenu, qui les différencie non en tant qu'individus réalisés hic et nunc, mais en tant que concepts déterminés, car ils ne sont pas saisissables comme tels dans une expérience sensible. Les philosophes ont pris à leur égard des positions très variées, qu'on peut cependant répartir… Lire la suite
PEANO GIUSEPPE (1858-1932)

Écrit par :  Georges GLAESER

 Le mathématicien italien Peano s'est principalement intéressé aux fondements des *mathématiques, ainsi qu'à la théorie des langages. Grâce à lui, on comprendra mieux aujourd'hui la fécondité des méthodes formelles et axiomatiques. L'actualité de son œuvre ne fait que croître.  La carrière universitaire de Giuseppe Peano, né… Lire la suite
POINCARÉ HENRI (1854-1912)

Écrit par :  Gérard BESSONChristian HOUZELMichel PATY

Dans le chapitre "Poincaré philosophe"  : …  et la simplicité qu'ils octroient dans l'explication des faits. En ce qui concerne la nature des *mathématiques, il s'oppose aussi bien aux empiristes qu'aux formalistes et aux logicistes. Le continu mathématique n'est ni donné uniquement par l'expérience, ni pure construction logique des arithméticiens : cette construction n'est faite que parce… Lire la suite
PRÉDICATIVISME, mathématique

Écrit par :  Philippe de ROUILHAN

… le mépris de la logique formelle, tout était dit, il n'y avait plus qu'à faire preuve de vigilance. *Pour Russell, au contraire, la logique, et avec elle les mathématiques, qui n'en étaient que le prolongement, devaient être reconstruites en faisant systématiquement droit au nouveau principe plus précisément formulé. Les règles gouvernant l'usage… Lire la suite
RATIONALISME

Écrit par :  Gilles Gaston GRANGER

Dans le chapitre "Le rationalisme cartésien"  : …  en particulier ne saurait faire » (Discours de la méthode, 1re partie, p. 169). *Le modèle cartésien de la pensée rationnelle, c'est la mathématique. Non pas, certes, considérée dans ses techniques de calcul et ses raisonnements particuliers, mais envisagée comme méthode générale. Elle seule, de toutes les sciences, use, selon… Lire la suite
RECHERCHES LOGIQUES, livre de Edmund Husserl

Écrit par :  Francis WYBRANDS

Dans le chapitre "La critique du psychologisme et le « retour aux choses mêmes »"  : …  ses analyses – furent les principales, avec celle de « platonisme », autrement dit de formalisme. *Parti des mathématiques, Husserl en recherche les fondements d'abord dans la logique, puis dans l'activité de l'esprit où celle-ci s'enracine. Mais ces activités n'ont rien de réductibles aux lois qui régissent le fonctionnement de notre psychisme.… Lire la suite
RELATION

Écrit par :  Jean LADRIÈRE

Dans le chapitre "Relations arithmétiques, multirelations, structure, système"  : …  classes de qualité » ; elles représentent les qualités sensibles. La théorie des relations, en tant qu'elle étudie précisément les relations sous leur aspect formel, constitue le cadre le plus général de l'étude des structures et apparaît ainsi comme une discipline *fondationnelle dont la signification stratégique est d'ordre tout à fait primordial… Lire la suite
RUSSELL BERTRAND lord (1872-1970)

Écrit par :  Philippe DEVAUX

…  aux rapports entre le langage naturel et la structure logique, à la grammaticalité et surtout aux *fondements de l'arithmétique. Si, en principe, la mathématique n'est qu'une promotion et une extension de la logique, la preuve en sera administrée exemplairement à propos de l'arithmétique. Elle devra se compléter par une axiomatique de la logique… Lire la suite
SCIENCES - Sciences et discours rationnel

Écrit par :  Jean LADRIÈRE

Dans le chapitre "Les divers types de science et leurs modes de validation : le type formel pur"  : …  préciser quel est le mode de validation propre à chacun d'eux. Appartiennent au type formel pur les *mathématiques et la logique formalisée. La distinction entre mathématiques et logique pose un problème spécifique qui ne sera pas examiné ici. Le fait décisif est que la logique s'est révélée susceptible d'être étudiée par des méthodes qui ont depuis… Lire la suite
VÉRITÉ

Écrit par :  Robert BLANCHÉAntonia SOULEZ

Dans le chapitre "Le critère vérificationniste de la signification et ses critiques"  : …  *On doit à la logique moderne d'avoir su traiter les paradoxes qui menaçaient les fondements des mathématiques, comme on doit à leur découverte l'existence des grands synthèmes axiomatiques que domine l'exigence de la cohérence interne ou vérité de structure par opposition à celle, matérielle, des énoncés pris un à un. De ce point de vue dirigé à l'… Lire la suite
WHITEHEAD ALFRED NORTH (1861-1947)

Écrit par :  Jean-Luc VERLEYJean WAHL

Dans le chapitre "Le mathématicien"  : …  à la philosophie des sciences et à sa théorie de l'organisme, mais il s'est d'abord consacré aux *mathématiques pures, algèbre et géométries non euclidiennes. Son étude des fondements logiques des mathématiques, qui culmine avec les trois volumes des Principia mathematica, écrits en collaboration avec Bertrand Russell, est suivie de… Lire la suite
ZERMELO ERNST (1871-1953)

Écrit par :  Gabriel SABBAGH

… *Mathématicien et logicien allemand, né à Berlin et mort à Fribourg-en-Brisgau, fondateur de la théorie axiomatique des ensembles. En 1904, Ernst Zermelo explicite l'axiome du choix et en déduit que tout ensemble peut être bien ordonné, résultat déjà conjecturé par Moritz Cantor et permettant de légitimer le raisonnement par induction transfinie. En… Lire la suite

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Pythagore

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