HILBERT, David 1862-1943
Les fondements de la géométrie, 1899
“Hilbert est le premier grand mathématicien de son époque à porter son attention sur le sujet, apparemment rebattu, des fondements de la géométrie élémentaire. Qu’allait-il apporter ? il met au point la méthode axiomatique, consistant à poser avec netteté les problèmes d’indépendance des axiomes d’un système ; il élabore des géométries abstraites nouvelles : non archimédienne, non pythagoricienne […] Il explicite la solidarité logique de l’arithmétique et de la géométrie […] Il montre que certains axiomes admis avant lui sont des théorèmes […] Il établit une théorie nouvelle des aires des polygones. Il montre des théorèmes importants (théorèmes de Pascal, de Desargues) sous des aspects nouveaux.” (Paul Rossier).
Une brève introduction et sept chapitres pour définir les principes de la géométrie et montrer comment en modifiant ou en supprimant certains axiomes, on obtient les différentes géométries comme par exemple les géométries non euclidiennes, la géométrie non archimédienne ou la géométrie non pascalienne.
Dans l’introduction, il indique en une dizaine de lignes l’objet de son travail :
"1. Comme l’arithmétique, la géométrie n’exige pour son élaboration qu’un petit nombre de propositions fondamentales simples. Ces propositions sont les axiomes de la géométrie. Depuis Euclide, l’établissement de ces axiomes et l’étude de leurs relations ont fait l’objet de travaux nombreux et excellents. Ce problème est celui de l’analyse de notre intuition de l’espace.
2. Le présent travail est un nouvel essai de constituer, pour la géométrie, un système complet d’axiomes aussi simples que possible et d’en déduire les théorèmes les plus importants, de façon à mettre en évidence le rôle des divers groupes d’axiomes et la portée de chacun d’eux."
Les chapitres : I. Les cinq groupes d’axiomes, II. Compatibilité et indépendance des axiomes, III. Théorie des proportions, IV. Des aires planes, V. Le théorème de Desargues, VI. Le théorème de Pascal, VII. Considérations basées sur les Axiomes (I) à (IV).
Elle comporte une Préface du traducteur présentant brièvement les dix éditions des Grundlagen de 1899 à 1968, les quatre parties dont son édition est composée, ainsi qu’une brève biographie de Hilbert.
– La première Partie, de P. Rossier, fait en quelques pages l’état du problème des fondements de la géométrie à la fin du XIX° siècle et se termine par une bibliographie sur les "fondements de la géométrie".
– La traduction de la deuxième édition des Fondements constitue la deuxième partie, avec l’indication des variantes, les suppléments de P. Bernays, un commentaire et des explications de P. Rossier.
– La troisième partie comprend dix Appendices liés aux Fondements (dont une conférence de Hilbert), avec une introduction du traducteur.
– La quatrième partie reprend des résumés de travaux liés aux Fondements, la plupart publiés dans les Mathematische Annalen.
– L’ouvrage se termine par une table des numéros des théorèmes selon les éditions.
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Les deux études ci-dessous parlent des idées de Hilbert, en particulier sur les géométries ; mais peu du texte que nous avons choisi ici.
L’image illustrant cet article provient du site MacTutor
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