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Le compas de proportion, dont Galilée a offert le premier modèle-type, était l’instrument de calcul privilégié des ingénieurs de l’époque moderne. Son histoire éclaire, et permet d’aborder par un biais instrumental et concret, l’histoire du calcul de la règle de trois et de l’évolution des mathématiques vers l’élaboration de la géométrie algébrique.
Dans le tome IV de ses Opuscules mathématiques, publié en 1768, D'Alembert écrit: "Il y a près de trente ans que j'avois formé ces doutes en lisant l'excellent livre de M. Bernoulli de Arte conjectandi". Les premiers doutes de D'Alembert sur le calcul des probabilités remontent donc environ à 1740, mais pour le moment personne n'en a trouvé trace dans ses manuscrits ni dans ses imprimés de la décennie quarante, dont aucun n'est consacré à de tels sujets.
Léonard Euler (1707-1783) est le premier à faire la synthèse mathématique du problème : trouver un nombre qui, divisé par des nombres donnés, donne des restes donnés. Ses outils étant la division euclidienne et l'algorithme qui en procède, le texte, dont nous donnons une traduction du latin et des commentaires, peut servir de base à des activités destinées à des élèves de lycée. De plus, son style, sa méthode d'exposition et sa démarche inductive (qui dans un cas particulier montre ses limites) sont d'un intérêt certain sur le plan historique et épistémologique.
Selon une idée répandue, la créativité mathématique de D'Alembert était motivée par la résolution de problèmes physiques. Pourtant, l'œuvre du savant contient aussi des mémoires de mathématiques pures. Existe-t-il, alors, un conducteur à sa démarche dans ce domaine ? Répondre à cette question n'est pas aisé. On ne trouve pas dans l'œuvre de D'Alembert de traité ou d'ouvrage consacré exclusivement aux mathématiques qui pourrait servir de référence et de source. Bien que parfois conséquents, ses mémoires de calcul intégral, souvent publiés dans les recueils académiques, ne prennent que rarement la forme d'un traité structuré. Par ailleurs, les mathématiques sont souvent disséminées dans des écrits portant sur d'autres sujets et elles apparaissent de manière impromptue au fil des textes. Ajoutons que le style dalembertien est désordonné et peu pédagogique - tendance qui s'accentue avec l'âge...
Au milieu du XIX° siècle, la percée de George Boole (1815-1864) pour 'algébriser' la logique est la concrétisation d'une lente évolution concernant, outre la logique elle-même, les mathématiques et leur rôle dans l'évolution des sciences. Si, dans sa forme brute, le calcul de Boole a pu déconcerter, ce n'est pas seulement par ses insuffisances avérées mais aussi par son existence même.
Bien qu'elle fut découverte par l'astronome grec Hipparque au IIème siècle av. J.C., il a fallu attendre la fin du XVIIème siècle pour qu'une explication soit donnée par Newton du mouvement de la précession des équinoxes, qui consiste en un déplacement de l'axe de rotation de la terre dans l'espace selon un cône dans une période de 26 000 ans. En 1748 D'Alembert s'attaque lui aussi avec une très grande motivation au sujet. Il publie dès l'année suivante ses "Recherches sur la précession des équinoxes & sur la nutation de l'axe de la Terre dans le système Newtonien". Dans cet ouvrage d'astronomie théorique, D'Alembert tout en reconnaissant le génie de Newton souligne les imperfections de ses calculs, et établit pour la première fois une théorie très précise et exacte non seulement du mouvement de précession mais aussi de la petite boucle de nutation découverte deux ans auparavant par Bradley...
Avec Daniel Bernoulli, Jean Bernoulli et Euler, D'Alembert est l'un des quatre grands artisans du processus de construction théorique de la science du mouvement des fluides qui s'étend entre 1738 et 1755. Il est en particulier l'auteur de trois grands traités : le Traité des fluides, publié en 1744 et qui contient une théorie unidimensionnelle des écoulements dans la droite lignée de celle de l'Hydrodynamica de Daniel Bernoulli ; puis les Réflexions sur la cause générale des vents (1747) et l'Essai d'une nouvelle théorie de la résistance des fluides (1752), fondés sur l'utilisation du calcul différentiel et intégral de fonctions de plusieurs variables et dans lesquels il inaugure une nouvelle approche, dite analytique, dont Euler s'inspirera quelques années plus tard pour établir ses célèbres équations.
Le Traité de dynamique (1743) est le premier ouvrage de Jean Le Rond D'Alembert (1717-1783). Ce livre de mécanique analytique entend poser de nouveaux fondements pour cette science, un critère de clarté président à l'énoncé de trois principes fondamentaux dont la combinaison permettrait de résoudre tous les problèmes de mécanique. Comprendre cette velléité de refondation passe par l'examen d'un contexte philosophique, en particulier la prise en compte de thèses de Nicolas Malebranche (1638-1715), ainsi que par l'examen de travaux scientifiques contemporains.
Cet article vise alors à présenter les aspects essentiels, tant d'un point de vue scientifique que philosophique, d'un livre qui, dès sa publication, assura à D'Alembert une reconnaissance auprès de ses pairs.
Le problème de Pappus parcourt l'entière carrière scientifique de Newton. La solution de ce problème lui fournit une occasion précieuse pour mettre à l'épreuve les résultats de géométrie projective qu'il élabore progressivement à partir des années de sa jeunesse. Mais il oppose souvent ses solutions à celle donnée par Descartes en opposant la « vraie » analyse des Anciens aux déformations générées par l'usage aveugle de l'algèbre.
Pour vous, qui est D'Alembert ? C'est l'Encyclopédie, mais moins que Diderot. C'est aussi un grand mathématicien du XVIIIe siècle, mais moins qu'Euler. Voilà, en ramassé, la réponse nue qui ressort d'un petit sondage auprès d'étudiants et d'un public divers cultivé mais non spécialisé. Elle n'est pas fausse. Sans Diderot, l'Encyclopédie n'aurait jamais possédé ce sel et ne serait pas allée jusqu'au bout; sans D'Alembert, elle n'aurait eu ni cette qualité scientifique, ni cet impact européen.
