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Nous sommes le mercredi 8 août 1900, il est un peu plus de 9h. Il fait très chaud dans l’amphithéâtre de la Sorbonne. L’orateur parle en allemand. Il a 38 ans, porte une barbiche, de petites lunettes rondes et sûrement une queue-de-pie. Il vient de Göttingen. C’est le mathématicien David Hilbert.

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Le père de Mars

À l’heure où j’écris ces lignes on ne sait toujours pas bien ce qu’il est advenu du petit module Schiaparelli, envoyé se poser sur Mars par la mission ExoMars de l’Agence Spatiale Européenne. Mais, mort ou vif, c’est une bonne occasion de chercher d’où vient un nom aussi peu familier ! Cherchant donc sur google, on a la surprise de tomber sur une maison de haute couture italienne… ce qui n’est pas si saugrenu, puisqu’elle a justement été fondée par la nièce d’un astronome ! Et celui-ci, Giovanni Schiaparelli, est rien moins que le père (peut-être malgré lui) de toutes les mythologies martiennes.

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L’astronome et le sultan

Et maintenant, promène ton regard sur Samarcande !
N’est-elle pas reine de la terre,
Fière, au-dessus de toutes les villes,
et dans ses mains leurs destinées ? [1]

 

Aujourd’hui nous partons (à dos de chameau) sur les routes de la soie, pour une destination un peu oubliée de l’histoire des sciences. Entre la Caspienne, (feue) la mer d’Aral et les montagnes afghanes, les beaux noms de Transoxiane, Sogdiane, Chorasmie, Bactriane hantent les cartes de Ptolémée et les récits d’Hérodote, et gardent le parfum des amours d’Alexandre et Roxane. Et ce Hinterland de la Perse [2], au confluent des cultures turque, indienne, chinoise, iranienne, a connu une prolifique floraison mathématique et astronomique entre le IXe et le XVe siècles.

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Un air de famille

Des lois sur les probabilités, des courbes géométriques, un théorème sur les écoulements des fluides… mais comment Bernoulli a-t-il trouvé le temps de faire tout ça ? Facile: ils étaient 2 ! Eh oui, c’est tout le problème quand on donne à une découverte le nom d’un savant… on ne pense pas à lui donner aussi son prénom !

bernoullis

Parce que bien souvent le goût des équations est une affaire de famille… C’est le cas chez les Bernoulli: dans la famille bâloise, c’est Jacques qui s’illustre avec les probabilités et la théorie des nombres, et découvre la constante dite d’Euler, e=2,718... Son frère Jean s’occupe de calcul infinitésimal, découvre la forme de la chaînette et forme le grand Leonhard Euler. Et parmi tous les cousins de la deuxième génération qui s’occuperont de mathématiques, c’est le fils cadet de Jean, Daniel, qui passe à la postérité pour sa loi fondamentale en hydrodynamique [1].

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Le tombeau perdu de Syracuse

Profitons de l’été finissant et des dernières chaleurs pour une petite virée touristique en Sicile en compagnie, excusez du peu, de Cicéron. En l’an 709 de Rome (45 av. J.-C.), Marcus Tullius Cicero, ancien consul et père de la patrie, fête ses 60 ans et profite de sa retraite politique dans sa luxueuse villa de Tusculum, près de Rome. Des conversations philosophiques qu’il tient avec ses invités, il tire de nombreux ouvrages,  dont le recueil de dialogues Les Tusculanes. Dans un court passage de celui-ci, il se remémore sa jeunesse, quand il commençait sa carrière politique en tant que questeur (chargé du Trésor public) dans la province de Sicile:

Pendant que j’étais questeur en Sicile, je fus curieux de m’informer de son tombeau à Syracuse, où je trouvai qu’on le connaissait si peu, qu’on disait qu’il n’en restait aucun vestige; mais je le cherchai avec tant de soin, que je le déterrai enfin sous des ronces et des épines. Je fis cette découverte à la faveur de quelques vers, que je savais avoir été gravés sur son monument, et qui portaient qu’on avait placé au-dessus une sphère et un cylindre. M’étant donc transporté hors de l’une des portes de Syracuse, dans une campagne couverte d’un grand nombre de tombeaux, et regardant de toutes parts avec attention, je découvris sur une petite colonne qui s’élevait par-dessus les buissons, le cylindre et la sphère que je cherchais. 

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L’an 70 avant Google DeepMind

Au printemps dernier, le monde entier a bruissé de l’exploit du programme informatique de Google qui venait de vaincre le champion coréen Lee Sedol au jeu de go. Un pas de géant accompli par l’intelligence artificielle, près de 20 ans après la victoire du calculateur d’IBM Deep Blue, contre le champion du monde Gary Kasparov, au jeu d’échecs.

Il est amusant, et impressionnant, de regarder un peu plus loin en arrière, et de constater que 2016 marque aussi l’anniversaire du premier défi calculatoire entre l’homme et la machine.

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La première équation

Nombreux sont ceux qui font la grimace en les voyant, ou même des cauchemars en y repensant. Si ceux-ci n’y voient que des hiéroglyphes barbares, d’autres parviennent à en percevoir la beauté ou le pouvoir, et passent leur vie à en écrire des pages et des pages. Que vous les aimiez ou pas, nul ne peut plus s’en passer: notre monde est tout entier bâti sur des équations. Et, finalement, les uns comme les autres n’y font presque plus attention: tout le monde regarde E=mc² comme un objet familier.

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Longitude: zéro

Aujourd’hui nous sommes dans l’East End londonien, au-dessus d’une boucle de la Tamise, en face des docks de l’île aux Chiens, aujourd’hui reconvertis en quartier d’affaires. Depuis la rive on aperçoit, au fond d’un joli parc arboré comme savent en faire les Anglais, un modeste bâtiment de brique, surmonté d’une grosse boule rouge sur un mât. Nous sommes à Greenwich: origine de l’espace, et origine du temps.

Le problème du siècle

L’Observatoire Royal de Greenwich est fondé en 1675 par le roi d’Angleterre Charles II. Dans quel but ? Perfectionner les mesures astronomiques avec les meilleurs instruments de l’époque. Mais pourquoi la position des étoiles intéresse-t-elle tant la Couronne britannique ? Parce qu’elle espère prendre un avantage décisif sur les mers, en trouvant la solution à un vieux problème, après lequel toutes les puissances européennes courent depuis longtemps: le roi Philippe II d’Espagne proposait déjà en 1598 une récompense à qui le résoudrait. Galilée, Newton, Halley, Huygens, Römer, Cassini… tout ce que l’Europe compte de savants renommés s’y seront attaqués. En vain.

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32 degrés de séparation

thermostatQuiconque a déjà essayé de faire des cookies en suivant une recette américaine le sait: la non-universalité des unités de mesure est un cauchemar. Les onces liquides et solides, passe encore: un bon verre doseur peut faire l’affaire [1].  Mais bien sûr, au moment de préchauffer le four, impossible d’échapper au bonheur de devoir convertir les degrés Fahrenheit en degrés Celsius. Alors voyons, est-ce que c’est moins 32 et fois 1,8… ou bien divisé par 1,8 puis plus 32… ? Et qu’est-ce qui nous vaut pareil sac de nœuds ?

D’ailleurs en y réfléchissant, qu’est-ce, au fond, que la température ? Pas si facile de s’en faire une idée, sinon indirectement, par ses effets visibles… La sensation, « c’est chaud/froid », simple en apparence, ne suffit pas à la définir correctement [2]. Aujourd’hui, on sait que la température est une mesure de l’énergie d’agitation des particules élémentaires de la matière (atomes ou molécules). Mais au XVIIIe siècle (et encore aujourd’hui dans la vie courante) ce n’est évidemment pas ça qu’on mesure [3].

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Les clous dorés

Vous faites une randonnée dans les Alpes-de-Haute-Provence, le Tyrol autrichien ou sur la côte basque. Et là, sur un bout de falaise, vous tombez sur un énorme clou doré, un peu comme ça:

Non, ce n’est pas une borne cadastrale gallo-romaine. Ni la balise oubliée d’une course d’orientation. Et non, inutile d’essayer de le rapporter à la maison: vous n’avez pas gagné un an de fournitures dans un magasin de bricolage.

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