NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

Accueil                           DicoNombre            Rubriques           Nouveautés      Édition du: 07/02/2020

Orientation générale        DicoMot Math          Atlas                   Actualités                       M'écrire

Barre de recherche          DicoCulture              Index alphabétique        Références      Brèves de Maths

         

GRANDS ESPRITS  Savant

 

Débutants

Général

LEIBNIZ

 

Glossaire

Général

 

Sommaire de cette page

>>> LEIBNIZ

>>> Chronologie

>>> Calcul différentiel – Historique

 

Voir Contemporains

 

 

 

 

LEIBNIZ

Gottfried Wilhem

1646 - 1716

70 ans

Allemand

Leipzig - Hanovre

Mathématicien, scientifique et philosophe et aussi, juriste et diplomate. En fait: polymathe (esprit universel).

Calcul différentiel

Logarithme des nombres négatifs

Logique

Système binaire

Mécanique

 

Inventeur du calcul différentiel et intégral en même temps que Newton. C'est Leibniz qui publie en premier même si Newton aurait conçu son système avant lui. Il semble établi que chacun à fait ses recherches indépendamment. Cependant, ce sont les notations originales de Leibniz qui ont été retenues et encore utilisées de nos jours.

 

Il est à l'origine des mots: fonction, coordonnées, différentiel.

Et des notations:

 

 

En philosophie, il est connu pour son ouvrage la Monadologie et sa démonstration de l’existence et de la perfection de Dieu. Il y expose son célèbre principe de raison suffisante et définit la monade comme l'élément dont est constitué tout l'univers.

 

 

Citation

Encouragez tous ceux qui cherchent de nouvelles combinaisons de jouets et de jeux.

Sait-on jamais si d'une petite idée, d'une invention qui semble n'avoir d'autre but que d'amuser les enfants pour Noël, ne naitront pas une magnifique découverte  et une grosse fortune ?

Presse de décembre 1968

 

 

BIOGRAPHIE

 

1646

0

Naissance à Leipzig – Allemagne (140 km au sud-ouest de Berlin).

Père: professeur de philosophie morale; décédé six ans après sa naissance; élevé par sa mère fille d'un juriste et troisième femme de son père.

1653

7

École primaire à Leipzig.

Il apprend seul le latin et le grec. Lisant Aristote et son système logique, il en conçoit sa propre vision.

1661

15

En fait 14 ans, il intègre l'université de Leipzig.

Il y étudie la philosophie et les mathématiques, plus latin, grec et hébreu.

1663

17

Baccalauréat en philosophie ancienne.

Rencontre avec Erhard Weigel à Iéna qui aura une profonde influence sur Leibniz: les nombres sont un concept fondamental de l'Univers.

Leibniz obtient un diplôme en philosophie en exposant les relations entre philosophie et mathématiques.

Études des mathématiques à Iéna, de la jurisprudence à Altdorf, de la chimie à Nuremberg puis le droit à Leipzig.

1665

19

La faculté de droit lui refuse le titre de docteur, car trop jeune.

1666

20

Dssertatio de arte combinatoria – Il y aborde: mathématiques, philosophie, droit et musique.

Il tente de concevoir le raisonnement comme une combinaison de d'éléments de base tels que nombres, lettres, sons et couleurs.

1667

21

Docteur en droit – Université d'Altdorf.

Il entre au service du baron von Boyneburg comme assistant et conseiller de la chancellerie de Mayence. Il est notamment chargé d'améliorer le code civil.

1670

24

Il rédige un texte sur la sécurité de l’Allemagne.

Il devient conseiller à la cour suprême de l’électorat de Mayence.

1671

25

Hypothesis Physica Nova

1672

26

Paris. Il y rencontre Huygens et Malebranche. Travaux sur la sommation des séries.

Sa mission première était diplomatique: convaincre Louis XIV d’attaquer l'Égypte, oubliant ainsi toute ambition envers l'Allemagne.

Premiers travaux sur la mécanique:

Pendant son séjour à Paris (1672-1676), les notes de Leibniz montrent son intérêt pour les lois de la mécanique et il y critique la vision de Descartes. Il formule la loi de la conservation de l’énergie.

1673

27

Plans de sa machine à calculer présentés à Royal Society à Londres.

À Paris comme à Londres, Leibniz militait pour la paix à l'égard de son pays.

À Londres, il rencontre Hooke, Boyle et Pell.

Il est membre de la Royal Society of London.

Il commence à étudier les infinitésimaux.

1675

29

Notion de dérivée et d'intégrale; calcul des variations.

Son manuscrit utilise les notations  et dx

En 1976, il découvre la dérivée de xn = n xn-1 pour n entier comme fractionnaire.

 

1676

30

Mort de Boyneburg, son protecteur.

Colbert lui refuse une pension d'ingénieur.

Retour à Hanovre en tant que bibliothécaire et conseiller aulique (tribunal particulier du prince).

Il entreprend l'écriture d'une encyclopédie scientifique qui ne verra pas le jour. Il formalise ses pensées philosophiques en de nombreux écrits. Il s'occupe toujours de politique.

Correspondance entre Newton et Leibniz

Les longs délais d'acheminement du courrier ont sans doute entrainé une incompréhension entre les deux hommes; au point que Newton suspecta Leibniz de lui avoir volé sa méthode.

Leibniz non admis à l'Académie des Sciences car plus de place pour un étranger, quitte Paris pour Hanovre où il séjournera jusqu'à la fin de vie (soit 40 ans).

1678

32

Il conçoit de moulins à eau et à vent pour le pompage de l'eau dans les mines. Travaux de géologie. Hypothèse d'une Terre en fusion à son origine.

1684

38

Meditationes de Cognitione, Veritate et Ideis – Nouvelle tentative pour former une algèbre du  raisonnement.

Nova Methodus pro Maximis et Minimis, itemque Tangentibus…

Publication exposant sa méthode de calcul différentiel; introduction de la notation en dx et explication du calcul de la dérivée des puissances, des produits et des quotients.

1686

40

Acta Eruditorum – Exposé sur le calcul intégral et introduction de la notation  dans un document publié.

La méthode des fluxions de Newton fut décrite en 1971 et publiée seulement en 1736. Le retard de publication est à l'origine d'un conflit entre les deux hommes.

Discours de métaphysique – Il y expose sa conception de la physique et de la logique.

1689

43

Dynamica de potentia et legibus naturae corporeae – Systématisation la plus aboutie des principes de sa physique (mécanique).

Première version écrite sous l'influence de la lecture des Principia de Newton. Versions suivantes amandées suite à ses intenses discussions avec les savants italiens (1689-1690).

1691

45

Essai sur la dynamique – Introduction des termes d'énergie et d'action.

1699

53

Admis à l'Académie des sciences de Paris.

1700

54

Fonde la Société des sciences de Brandbourg, puis l'Académie de Berlin quelques années plus tard.

1703

57

Explication de l'arithmétique binaire – Il s'interroge sur l'utilité d'une représentation faite de 0 et de 1.

1710

64

Essais de théodicée sur la bonté de Dieu, la liberté de l'homme et l'origine du mal.

1712

66

Nommé conseiller intime de justice par Pierre le Grand.

1714

68

Leibniz fonde de grands espoirs lorsque l'Électeur de Hanovre devient roi d'Angleterre (George Ier): appui dans sa querelle avec newton ou encore espoir d'un poste d'historien à la Cour.

Publie la Monadologie écrite en français.

1716

70

Décès à Hanovre.

Conditions tristes pour ce grand homme. Seule l'Académie de Paris (Fontenelle) lui rend hommage.

 

 

 

Le calcul différentiel – Historique

 

Outil puissant

Pour la première fois, l'homme dispose d'un outil puissant qui traduit sous forme d'équations les lois qui régissent les variations de n'importe quelle grandeur: déplacements, température, vitesse, pression, etc.

Anecdote

Vers 1800, Bernardin de Saint Pierre (auteur de Paul et Virginie) affirme que les marées sont dues à la fonte des glaciers. Moqué par l'Académie, Napoléon lui conseille d'étudier le calcul différentiel pour trouver la réponse par lui-même. 

Antériorité

En 1669, Kepler souhaitait trouver une méthode de calcul de longueur sur les ellipses (quadrature).  Avant lui, Viète souhaitait trouver une théorie pour algébriser l'infiniment petit.

Blaise Pascal et Pierre de Fermat ont travaillé le sujet. S'ils ont jeté les bases, c'est Newton et Leibniz qui vont trouver la méthode révolutionnaire du calcul différentiel.

 

Outil qui permet de travailler avec les courbes transcendantes (non exprimables au moyen de fonctions polynomiales). Par exemple, Leibniz détermine l'équation de la courbe isochrone en 1687.

 La suite

Jean et Jacob Bernoulli ont lu le texte de Newton et avec Leibniz (1693) ont enrichi la méthode.

En 1696, Guillaume de L'Hospital publie: Analyse de l'infiniment petit. Avec lui, la méthode atteint un public plus large.

 

C'est Euler en 1755, qui va aboutir à la version moderne du calcul différentiel et intégral

Publications

Leibniz publie le premier ses travaux sur le calcul différentiel en 1684.

La méthode des fluxions de Newton ne sera publiée que trois ans plus tard. Dans cette version, il cite ses échanges avec Leibniz: je l'ai informé que j'avais une méthode pour déterminer les tangentes et les questions de minima et maxima. Il m'a répondu que lui aussi avait une méthode et ma la communiqua. Elle diffère de la mienne que dans les termes et les signes.

En retour Leibniz le congratule.

Polémique

C'est John Wallis, mathématicien anglais chauvin, voire xénophobe, qui insinue que Newton s'est fait voler son idée. Il est vrai qu'en Hollande, la méthode Leibniz se répand. Wallis publie un traité en 1695 donnant paternité de la méthode à Newton.

Jean Bernoulli prend la défense de Leibniz. Il lance un défi: résoudre la courbe brachistochrone, dite de la plus brève descente. Leibniz trouve la solution (la cycloïde) et Newton est sans réponse ayant dédaigné le problème. Alerté qu'il avait perdu le concours, et de rage, il rédigea la réponse en quelques heures, mais un peu tard.

 

Mérite

La méthode de Newton est plus compliquée que celle de Leibniz, ce que ce dernier laisse entendre.

Newton est furieux. Mais c'est John Neill qui confirme que c'est bien Newton l'inventeur de la méthode. Leibniz attaque en diffamation.

Comité de conciliation

La Royal Society cherche à statuer définitivement. Sauf que ceux-ci sont du côté de Newton. En guise de preuves, ils exhument des manuscrits de Newton antérieurs (1676) à la publication de Leibniz.

Leibniz reconnait avoir eu connaissance de ses lettres mais prétend qu'elles ne disent absolument rien de la méthode. Même l'objet de la méthode était codé sous la forme d'une anagramme.

Bilan

Le plagiat est improbable, tant les deux méthodes sont différentes

*      Newton l'aborde avec le point de vue de la cinématique et la variable temps;

*      Leibniz utilise la géométrie classique qui traite le temps comme d'autres grandeurs.

Même après leur mort, la polémique continue.

D'après l'article du N°24H de La Recherche

 

 

 

 

Voir

*    Analyse

*    Contemporains

*       Dérivées

*    GravitationIndex

*    Histoire de la gravitation

*    Inertie

*       Infinitésimaux

*    Lois de Kepler

*    Masses

*    Primitives

*    Relativité

*    Triangle de Leibniz

Livre

*    Conflit de paternité sur le calcul différentiel – Stéphane Barge – La Recherche 24H – Décembre/Janvier 2018

Sites

*    Gottfried Wilhelm Leibniz – Wkipédia

*    Gottfried LeibnizBibma@th.net

*    Gottfried Wilhelm Leibniz – Le philosophe des merveilles

*       Gottfried Wilhelm von Leibniz – University of St Andrews

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/Esprit/Leibniz.htm