
Mathématiques babyloniennes
Premier système mathématique élaboré. Développement de l'algèbre et de la géométrie pratique.
- Système sexagésimal
- Tables de multiplication
- Équations quadratiques
- Théorème de Pythagore (version primitive)
Cinq mille ans de mathématiques : les civilisations, les savants et les idées qui ont changé la discipline, en fiches puis en frise.
Les mathématiques ne sont pas tombées toutes faites. Chaque notion étudiée en classe a une date de naissance, un pays et souvent un nom. La frise qui suit retrace ces étapes, des tablettes babyloniennes jusqu'aux démonstrations du vingtième siècle. Pour chaque étape figurent la période, le mathématicien ou la civilisation concernée, et la liste de ses apports.
L'Antiquité voit naître le calcul chez les Babyloniens et les Égyptiens, puis la démonstration chez les Grecs. Le Moyen Âge est dominé par les mathématiciens du monde arabo-musulman et de l'Inde, qui inventent l'algèbre et diffusent la numération de position. L'époque moderne apporte la géométrie analytique, les probabilités et le calcul infinitésimal. L'époque contemporaine, enfin, s'intéresse aux fondements mêmes de la discipline.
Avant eux, on savait calculer ; avec eux, on se met à démontrer. Thalès introduit le raisonnement déductif, Pythagore lie nombres et géométrie, Euclide rassemble tout le savoir de son temps dans les Éléments, un ouvrage qui servira de manuel pendant deux mille ans. Archimède, lui, approche le nombre Pi par des polygones et pose les bases du calcul d'aires.
Le mot algèbre vient du titre d'un ouvrage d'Al-Khwarizmi, dont le nom a donné « algorithme ». C'est en Inde qu'apparaissent le zéro comme nombre et les chiffres que nous utilisons encore, transmis à l'Europe par l'intermédiaire des savants arabes et de Fibonacci.
Savoir qu'une notion a mis des siècles à se dégager change le regard qu'on porte sur ses propres difficultés. Les nombres négatifs ont été longtemps refusés, les nombres irrationnels ont provoqué une crise chez les pythagoriciens, et l'infini a résisté jusqu'au dix-neuvième siècle. Buter sur une notion, c'est souvent refaire le chemin de ceux qui l'ont inventée.
Trente-quatre étapes détaillées : la civilisation ou le savant, son époque, et la liste de ses apports.

Premier système mathématique élaboré. Développement de l'algèbre et de la géométrie pratique.

Développement des mathématiques pratiques pour la construction et l'arpentage.

Premier mathématicien grec connu. Introduction de la preuve déductive.

Fondateur de l'école pythagoricienne. Unification des mathématiques et de la philosophie.

Zénon d'Élée et ses paradoxes sur l'infini et le mouvement.

Auteur des Éléments, fondement de la géométrie axiomatique.

Plus grand mathématicien de l'antiquité. Pionnier du calcul intégral.

Étude systématique des sections coniques.

Développement de la trigonométrie.

Synthèse des mathématiques grecques et applications à l'astronomie.

Mathématicien indien, pionnier de l'algèbre et de l'astronomie.

Introduction du zéro comme nombre et des nombres négatifs.

Père de l'algèbre et des algorithmes.

Traducteur et mathématicien, développement de la géométrie.

Développement de l'algèbre et du calcul.

Résolution géométrique des équations cubiques.

Introduction des chiffres arabes en Europe.

Développement des mathématiques commerciales.

Publication de l'Ars Magna, résolution des équations cubiques.

Fondateur de l'algèbre moderne avec notation symbolique.

Création de la géométrie analytique.

Fondateur du calcul des probabilités avec Fermat.

Invention du calcul infinitésimal et lois de la physique.

Développement du calcul différentiel et intégral.

Le plus prolifique mathématicien de l'histoire.

Développement de la mécanique analytique.

Le prince des mathématiciens.

Fondateur de l'analyse complexe.

Révolution en géométrie différentielle et analyse.

Programme d'Erlangen et unification des géométries.

23 problèmes qui orientent les mathématiques du XXe siècle.

Théorèmes d'incomplétude bouleversant les fondements.

Fondements théoriques de l'informatique.

Démonstration du dernier théorème de Fermat.
Soixante-seize repères, classés par date : la civilisation ou le mathématicien concerné, l'époque, et ce qui a été apporté.
Les systèmes numériques sont en place sur les tablettes d'argile datant de la fin du IVe millénaire av. J.-C.. Lien vers la ressource
Une des plus anciennes tréce de la pensée scientifique. C'est aussi la première apparition du nombre racine de 2.
Le papyrus Rhind contient 87 problèmes résolus d'arithmétique, d'algèbre, de géométrie et d'arpentage, sur plus de cinq mètres de longueur et trente-deux centimètres de large.
On lui attribue de nombreux exploits, comme le calcul de la hauteur de la grande pyramide ou la prédiction d'une éclipse, ainsi que le théorème de Thalès. Il fut l'auteur de nombreuses recherches mathématiques, notamment en géométrie.
Son nom est souvent associé à la découverte de l'existence de grandeurs incommensurables (on dirait aujourd'hui que le rapport de deux telles grandeurs est un nombre irrationnel)
Le grand apport de Pythagore, c'est l'importance de la notion de nombre et le développement d'une mathématique démonstrative
On y trouve des analyses de beaucoup de questions liées aux sciences physiques, et quelques informations purement mathématiques
Son ouvrage le plus célèbre, les Éléments, est un des plus anciens traités connus présentant de manière systématique, à partir d'axiomes et de postulats, un large ensemble de théorèmes accompagnés de leurs démonstrations.
Archimède est considéré comme le plus grand mathématicien de l'Antiquité et l'un des plus grands de tous les temps. Il a utilisé la méthode d'exhaustion pour calculer l'aire sous un arc de parabole avec la somme d'une série infinie, et a donné un encadrement…
Mathématicien, il établit le crible d'Ératosthène, méthode qui permet de déterminer par exclusion tous les nombres premiers. Il travailla sur le problème de la duplication du cube.
Apollonios est célèbre pour ses écrits sur les sections coniques : il a donné à l’ellipse, la parabole et l’hyperbole les noms que nous leur connaissons.
Ptolémée veut suivre la méthode rigoureuse de la géométrie et procéder par la démonstration introduite par les mathématiciens de la Grèce antique, dont le représentant essentiel est Euclide.
On attribue à Héron d'Alexandrie plusieurs formules mathématiques dont une méthode de calcul de l'aire d'un triangle sans utiliser de hauteur (formule de Héron), ainsi qu'une autre permettant d'approcher la racine carrée de n'importe quel nombre de manière…
Son principal ouvrage, Synagogè, comprend au moins huit volumes qui nous sont parvenus, le reste ayant été perdu. Cette Collection couvre un grand nombre de rubriques mathématiques, incluant la géométrie, les mathématiques récréatives, la construction d'un…
Femme de lettres et de sciences, elle est à la tête de l'école néoplatonicienne d'Alexandrie, au sein de laquelle elle enseigne la philosophie et l'astronomie. C'est la première mathématicienne dont la vie est bien documentée.
Ce mathématicien et astronome indien est le premier à définir le zéro dans son ouvrage Brâhma Siddhânta
Al-Khwarizmi est l'auteur de plusieurs ouvrages de mathématiques. Le plus célèbre, intitulé Kitābu 'l-mukhtaṣar fī ḥisābi 'l-jabr wa'l-muqābalah, ou Abrégé du calcul par la restauration et la comparaison, est considéré comme le premier manuel d'algèbre.
Al-Kindi écrit de nombreux ouvrages sur l'arithmétique, dont des manuscrits sur les nombres indiens, l'harmonie des nombres, la géométrie des lignes, les multiplications, la mesure des proportions et du temps, les algorithmes.
Omar Khayyâm est considéré comme « l'un des grands mathématiciens du Moyen Âge» Mais ses travaux algébriques ne furent publiés en Europe qu'au XIXe siècle.
Il joue un rôle d'une importance considérable en faisant le lien entre le savoir mathématique des musulmans, notamment des chiffres indo-arabes, et l'Occident
Nicole Oresme est un des premiers à concevoir le principe et l'utilité des coordonnées cartésiennes pour la représentation graphique de phénomènes quantitatifs.
Al-Kashi étudie de nombreux domaines des mathématiques, de l'annalyse numériques, au combinatoire. Mais c'est en mélangeant trigonométrie et géométrie qu'il s'illustre en produisant une table réservée à la résolution des triangles plans quelconques et en…
Il est considéré comme le père du principe connu sous le nom de « comptabilité en partie double ». Son ouvrage Summa de arithmetica, geometria, de proportioni et de proportionalita résume l'ensemble des connaissances mathématiques de son époque…
En 1535, lors d'une confrontation, on lui propose trente équations du troisième degré du type x3 + px = q.Juste avant la date limite, Tartaglia aurait trouvé la résolution générale de ce type d'équation, et résolu les trente équations en quelques heures.
Il fut le premier à introduire des idées générales à la théorie des équations algébriques. Sa méthode de résolution des équations du troisième degré eut pour conséquence l'émergence des nombres imaginaires, qui deviendront nos nombres complexes au XIXe siècle
Il est un mathématicien, géographe et cartographe, inventeur de la projection cartographique qui porte son nom. Il met au point les premières techniques pour décomposer des fonctions en série.
Raphaël Bombelli publie son traité,L'Algebra en 1572. Cette œuvre se veut être un manuel d'algèbre, commençant par les carrés et les racines carrées et finissant par la résolution des équations algébriques des quatre premiers degrés.
Viète est un des premiers mathématiciens en Europe à noter les paramètres d'une équation par des symboles. Il fonde ainsi l'algèbre nouvelle ou « logistique spécieuse », une version « homogène » de notre façon actuelle de mener les calculs symboliques.
Il établit quelques formules de trigonométrie sphérique, popularisa l’usage du point pour la notation anglo-saxonne des nombres décimaux mais surtout inventa les logarithmes.
Il a produit des travaux inédits et remarquables sur les suites, sur certaines courbes géométriques et sur la prise en compte des infiniment petits.
Considéré comme l’un des fondateurs de la géométrie projective, il en tira une théorie unifiée des coniques. On lui doit le théorème de Desargues sur les triangles en perspective.
Il est à l’origine de la géométrie analytique, une approche de la géométrie dans laquelle les objets sont décrits par des équations ou des inéquations à l'aide d'un système de coordonnées.
Il est surtout connu pour le principe de Cavalieri, qui annonçait, en quelque sorte, le calcul intégral.
Fermat contribue dans son échange épistolaire avec Blaise Pascal à élaborer les bases du calcul des probabilités, une mathématique du hasard que provoque l'étude du problème des partis du chevalier de Méré.
Ses travaux concernent principalement le calcul différentiel et intégral où il introduit les intégrales de Wallis. On lui doit également le symbole de l'infini (∞)
Il crée deux nouveaux champs de recherche majeurs : il publie un traité de géométrie projective puis il développe en 1654 une méthode de résolution du « problème des partis » qui, donnant naissance au cours du XVIIIe siècle au calcul des probabilités.
Huygens publia le premier livre sur le calcul des probabilités dans les jeux de hasard en 1657. Il y introduit comme notion fondamentale la « valeur de l'espérance » d'une situation d'incertitude.
Il est connu pour la création, en concurrence avec Gottfried Wilhelm Leibniz, du calcul infinitésimal, pour la généralisation du théorème du binôme et l'invention dite de la méthode de Newton permettant de trouver des approximations d'un zéro (ou racine)…
Il occupe une place primordiale dans l'histoire de la philosophie et l'histoire des sciences (notamment des mathématiques) et est souvent considéré comme le dernier « génie universel ».
Son œuvre majeure est Ars Conjectandi publiée après sa mort à Bâle en 1713. Il y pose les principes du calcul des probabilités et introduit les nombres de Bernoulli.
Il développa le calcul exponentiel en 1691. Il eut aussi la gloire de former Leonhard Euler.
De Moivre était un précurseur du développement de la géométrie analytique et de la théorie des probabilités. Dans Miscellanea Analytica (1730) apparaît sous sa forme définitive la formule de Stirling, que de Moivre utilisa en 1733 pour décrire la loi normale…
Il est un des fondateur des bases de la théorie économique et financière de l'aversion au risque, la prime de risque et l'utilité. Les différents problèmes qu'il tente de résoudre le conduisent à s'intéresser et développer des outils mathématiques tels que…
Euler fit d'importantes découvertes dans des domaines aussi variés que le calcul infinitésimal et la théorie des graphes. Il introduisit également une grande partie de la terminologie et de la notation des mathématiques modernes, en particulier pour l'analyse…
Son œuvre principale, les Institutions analytiques, paraît en 1748. Renommé pour sa clarté, cet ouvrage traite de calcul différentiel et intégrale pour l'étude de courbe, dont la cubique d'Agnesi.
Fondateur du calcul des variations avec Euler et de la théorie des formes quadratiques, il a aussi œuvré dans le domaine de la théorie des probabilités, théorie des groupes, ...
Son œuvre considérable mêle géométrie descriptive, analyse infinitésimale et géométrie analytique.
Dans son Essai philosophique sur les probabilités, Laplace formalise la démarche mathématique de la logique par induction basée sur les probabilités, que nous reconnaissons aujourd’hui comme celle de Thomas Bayes.
Joseph Fourier est connu pour avoir utiliser la décomposition d'une fonction quelconque en une série trigonométrique convergente. De telles fonctions sont appelées séries de Fourier.
Surnommé « le prince des mathématiciens », il est considéré comme l'un des plus grands mathématiciens de tous les temps. Gauss n'ayant publié qu'une partie de ses découvertes, la postérité découvrit surtout l'étendue de ses travaux lors de la publication de…
Son œuvre a fortement influencé le développement des mathématiques au XIXe siècle. On lui doit en analyse l’introduction des fonctions holomorphes et des critères de convergence des suites et des séries entières.
Il est principalement connu pour sa découverte du ruban de Möbius, une surface non orientable à deux dimensions avec seulement une face quand elle est plongée dans un espace euclidien à trois dimensions.
Lobatchevski publie l'article Géométrie imaginaire dans lequel il présente une géométrie non euclidienne, appelée géométrie hyperbolique, avec comme point de départ non pas une axiomatique, mais un ensemble de formules trigonométriques dans lesquelles le…
Il est à l'origine de la notion de nombre algébrique (solution d'une équation polynomiale à coefficients rationnels). Il laisse aussi de nombreux résultats sur les séries et les fonctions elliptiques.
Bellavitis s'intéresse à l'algébrisation de la géométrie, et préfigure de la notion de vecteur. Il définit ainsi la « somme équipollente de deux segments de droites », il obtient un « calcul de l'équipollence », qui est essentiellement le calcul vectoriel.
Il apporta de profondes contributions à la théorie des nombres, en créant le domaine de la théorie analytique des nombres et à la théorie des séries de Fourier. On lui doit d'autres avancées en analyse mathématique.
Les travaux mathématiques de Hamilton incluent l'étude de l'optique géométrique, l'application des quaternions et des vecteurs aux problèmes de mécanique et géométriques, les possibilités de résolution des équations polynomiales, notamment l'équation générale…
Il est considéré aujourd'hui comme le fondateur du calcul tensoriel et de la théorie des espaces vectoriels.
On a donné son nom à une branche des mathématiques dont il a posé les prémices, la théorie de Galois. Il est un précurseur dans la notion de groupe et un des premiers à mettre en évidence la correspondance entre symétries et invariants
Elle s'intéresse à la statistique. Elle a fréquemment recours aux analyses statistiques dans ses compilations, analyses et présentations de données sur les soins médicaux et la santé publique.
Tchebychev s'est penché aussi bien sur les mathématiques fondamentales qu'appliquées. Il a étudié la théorie des nombres. Une part importante de ses travaux a concerné les probabilités, et c’est ainsi qu’il reste connu pour les polynômes qui portent son nom.
Influent sur le plan théorique, il a apporté de nombreuses contributions importantes à l'analyse et à la géométrie différentielle
En mathématiques, il est un des fondateurs (avec Oliver Heaviside) de l'analyse vectorielle. on lui doit la notation "." pour définir le produit scalaire.
Il est connu pour être le créateur de la théorie des ensembles. Il prouva que les nombres réels sont « plus nombreux » que les entiers naturels. En fait, le théorème de Cantor implique l'existence d'une « infinité d'infinis ».
Ce mathématicien allemenad est connu pour ses travaux en théorie des groupes, en géométrie non euclidienne, et en analyse.
Elle étudie la rotation d'un corps solide autour d'un point fixe, un problème excessivement difficile. Elle détermine un nouveau cas dans lequel on peut résoudre les équations, et elle les résout. C'est ce que l'on appelle aujourd'hui la toupie de Kowalevski.
Poincaré a réalisé des travaux d'importance en calcul infinitésimal. Ses avancées sur le problème des trois corps en font un fondateur de l'étude qualitative des systèmes d'équations différentielles et de la théorie du chaos
Mathématicien britannique, il est un des fondateurs de la statistique moderne appliquée à la biomédecine. Il est aujourd'hui principalement connu pour avoir développé le coefficient de corrélation et le test du χ².
Avec René Baire et Henri-Léon Lebesgue, il est parmi les pionniers de la théorie de la mesure et de son application à la théorie des probabilités. Il publie également un certain nombre d'articles de recherche sur la théorie des jeux.
Décrite par Albert Einstein comme « le génie mathématique créatif le plus considérable produit depuis que les femmes ont eu accès aux études supérieures », elle a révolutionné les théories des anneaux, des corps et des algèbres.
Ramanujan a travaillé principalement sur les fonctions elliptiques et sur la théorie analytique des nombres ; il est devenu célèbre pour ses résultats calculatoires impliquant des constantes telles que π et e, les nombres premiers ou encore la fonction…
Il a apporté des contributions significatives en mathématiques, notamment en théorie des probabilités, topologie, turbulence, mécanique classique, logique intuitionniste, théorie algorithmique de l'information et en analyse de la complexité des algorithmes.
Il a travaillé sur la théorie des jeux, la géométrie différentielle et les équations aux dérivées partielles.
Il est connu pour sa recherche en géométrie et sur les systèmes dynamiques, ainsi que pour ses travaux de vulgarisation.
Sa démonstration de la conjecture de Poincaré a été officiellement reconnue par la communauté mathématique, qui lui a décerné la médaille Fields le 22 août 2006, et par l'Institut de mathématiques Clay, qui lui a décerné le prix du millénaire le 18 mars 2010.
Mathématicienne iranienne connue pour ses travaux en topologie et en géométrie (notamment en géométrie des surfaces de Riemann) et la seule femme récipiendaire de la médaille Fields
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