Formalisme et réalisme

Les maths sont une science formelle, c'est bien connu, mais où est donc le réel ?

a marqué ce sujet comme résolu.

Tout le monde se secoue ! :D

J'ai commencé (il y a une heure) la rédaction d'un article au doux nom de « Formalisme et réalisme » et j'ai dans l'objectif de proposer en validation un texte aux petits oignons. Je fais donc appel à votre bonté sans limite pour dénicher le moindre pépin, que ce soit à propos du fond ou de la forme. Vous pourrez consulter la bêta à votre guise à l'adresse suivante :

Merci !


L'écrit est dans une version finale. Je prends toutes les remarques avant validation. (Si vous êtes pas du tout content, tant pis :P).

+2 -0

Yup c'est très court. Pour trois raisons :

  • c'est plus simple à écrire (mine de rien) ;
  • cela pourra permettre une suite dans d'autres articles et, surtout, une discussion éclairée dans les commentaires ;
  • une version longue serait indigeste, et je ne suis pas sûr d'avoir grand chose de plus à dire.

La première remarque que je me fais en lisant ton article, c’est que ce n’est pas un article au sens de ZdS. Tu y argumentes plus ou moins une opinion personnelle, et c’est tout. Ce devrait être publié comme une tribune libre.

Ma deuxième remarque, c’est que je ne suis pas du tout d’accord avec ton point de vue.

Le formalisme que tu utilises pour les complexes pose comme définitions l’existence des complexes comme paire de réels, et « les opérations de conjugaison, d'addition, soustraction, multiplication et division » sur ces paires de réels.

En d’autres termes, tu demandes de but en blanc d’admettre (puisque ce sont des définitions) six objets sortis de nulle part, et ensuite tu montres que, ça tombe bien, on finit par retomber sur nos pieds et les règles connues pour les réels.

La formalisation « historique » et celle qui est enseignée classiquement repose sur le précédent des entiers relatifs, des rationnels et des réels, se contente d’introduire un nouvel objet hypothétique (i), considère que toutes les règles préexistantes sont toujours valables, et explore pour voir quelles nouvelles règles émergent de la présence de cet objet.

La cohérence interne n’est pas démontrée parce qu’elle est un postulat de départ. Et la « réalité » de cet ensemble de nombres vient du fait qu’il naît d’autres objets préalablement considérés comme réels plutôt que d’être parachuté d’on ne sait où, et que par l’exploration de ses propriétés, des utilités insoupçonnées au départ se font jour.

À mon sens, le malaise existant entre ton approche des mathématiques (ayant un père matheux, je peux affirmer que tous les mathématiciens ne voient pas les choses comme toi) et celle du grand public tient là-dedans : tu adoptes un mode de raisonnement qui va à l’encontre de ce que le « grand public » considère comme une démarche logique.

Je termine par quelques remarques de détail.

Malaise - deuxième formulation : Pour les mathématiciens, le formalisme donne la formes aux objets mathématiques.

Il manque le pendant « grand public », ça fait bizarre.

Sinon, pourquoi l’article est-il dans la catégorie « Matériel et électronique » ? Et le tag « mathématiques » est superflu, puisque l’article est dans la catégorie du même nom.

Sur ce, les remarques formelles.

De formalisme à formulation, il n’y a qu’un pas

à de longues et compliquées formules

L’inversion des qualificatifs et du substantif a une connotation littéraire qui ne colle pas du tout avec la trivialité du mot « compliquées » : un terme comme « absconses » serait plus adapté.

ne rentrent pas

Pour rester cohérent avec le niveau de langue général, il faudrait utiliser « n’entrent pas ».

si faire le produit de deux nombres réels me donne une aire, mais que donne alors le produit de deux points du plan

Le pronom « me » est présent dans la première proposition, mais pas dans la seconde, il faudrait mettre en cohérence.

est donnée par, ce qu'appelle Cauchy, des « expressions symboliques ».

La formulation est bancale. Il faudrait tourner « est donnée par ce que Cauchy appelle des « expressions symboliques ». ».

On y lit ici que ce mot exprime notamment :

  • « précis, exact »,
  • qu'il est emprunté au latin formalis « qui a la forme de ».

Le second membre de l’énumération introduit une anacoluthe. Il faudrait déplacer le verbe de la phrase introductive au début du premier membre, et supprimer le « qu’il » au début du second. Proposition des formulation.

On y lit ici que ce mot, entre autres choses :

  • exprime le sens de « précis, exact » ;
  • est emprunté au latin formalis « qui a la forme de ».

il ne devrait qu'en être à l'introduction

« il ne devrait en être qu’à l’introduction » : tu cherches à dire qu’il devrait en être à l’introduction seulement vs. à la conclusion, pas qu’il devrait seulement « en être à » vs. une autre qualification / action.

Nazis, en formation !

non-inité

non-initié

irésoluble

irrésoluble (en fait, « insoluble » serait sans doute mieux, car « irrésoluble » est considéré comme archaïque, et absent de la plupart des dictionnaires, notamment celui de l’Académie)

accompagner chaque définition, d'une preuve
à condition, que l'on puisse
Or, cela semble bien compliqué

Pas de virgule.

L'une d'entre-elles est la suivante

Pas de trait d’union.

s'ils ne leur sont pas familier

familiers

On dira qu'un nombre complexe
la partie réelle
la partie imaginaire
son conjugué

Gras plutôt qu’italique.

sont deux nombres réels alors

Manque le deux-points.

dans son Cours d'Analyse à l'Ecole Polytechnique

Titre en italique.

assez compliques en apparence

compliqués

la longueur mesurée par une règle par exemple

Virgule après « règle ».

ce qu'il en dégage

s’en

« précis, exact »,

Point-virgule à la fin.

peut se décrire en les termes

dans

Malaise - première formulation :
Malaise - deuxième formulation :

Le trait d’union doit être remplacé par une virgule ou un tiret cadratin. Et la phrase qui suit doit commencer par une minuscule.

On est jamais plus proches

n’est

une expression formelle, revient

Pas de virgule.

+0 -0

Sinon, pourquoi l’article est-il dans la catégorie « Matériel et électronique » ? Et le tag « mathématiques » est superflu, puisque l’article est dans la catégorie du même nom.

Oui c'est pas normal.

Sur ce, les remarques formelles.

Merci.

Maintenant place aux critiques de fond.

La première remarque que je me fais en lisant ton article, c’est que ce n’est pas un article au sens de ZdS. Tu y argumentes plus ou moins une opinion personnelle, et c’est tout. Ce devrait être publié comme une tribune libre.

Je rajoute des références si c'est ça qui te gêne.

La formalisation « historique » et celle qui est enseignée classiquement repose sur le précédent des entiers relatifs, des rationnels et des réels, se contente d’introduire un nouvel objet hypothétique (i), considère que toutes les règles préexistantes sont toujours valables, et explore pour voir quelles nouvelles règles émergent de la présence de cet objet.

Donc il y a un nouvel objet, et tous les autres qui accompagnent par principe de préservation des règles algébrique. Ce qui revient exactement au même que d'introduire 6 objets, c'est une question de langage.

La cohérence interne n’est pas démontrée parce qu’elle est un postulat de départ.

Non. Elle n'est pas démontré et c'est une erreur. Tout le conflit historique autour des nombres complexes vient de là. Cauchy est l'un des premiers à avoir changé le point de vue et à avoir donné une approche satisfaisante.

À mon sens, le malaise existant entre ton approche des mathématiques (ayant un père matheux, je peux affirmer que tous les mathématiciens ne voient pas les choses comme toi) et celle du grand public tient là-dedans : tu adoptes un mode de raisonnement qui va à l’encontre de ce que le « grand public » considère comme une démarche logique.

Qu'est-ce que ton père a dit, précisément ?

Salut,

En fait je ne suis pas d'accord avec ta conclusion. Tu identifies forme et réalité des objets.

Étudions rapidement l'étymologie du mot « formel » pour voir ce qu'il en dégage, et essayer de comprendre le point de vue des mathématiciens.

On y lit ici que ce mot exprime notamment :

  • « précis, exact »,
  • qu'il est emprunté au latin formalis « qui a la forme de ».

C'est ce deuxième sens dont j'aimerais vous soumettre l'analyse. Il me semble que si le mathématicien n'a aucun mal à accepter des écritures formelles, c'est parce qu'il y voit la forme même des objets décrits.

Justement, c'est bien une forme, et non l'objet en lui-même. On peut écrire l'objet sous plusieurs formes (soit un doublet (a,b), soit une matrice (a,-b;b,a) par exemple, soit a+ib....

Tu identifies la forme et l'objet, comme si tu disais qu'une musique, c'est la partition écrite, ou que la joie, c'est le mot "joie" (alors qu'une autre forme pourrait être le mot "happiness")

Pour moi, le formalisme est un outil (il me semble que toi même tu avais écrit cela sur le forum). Pour décrire un objet mathématique je pourrais utiliser d'autres outils. Par exemple l'analogie (un réel c'est un point de la droite, un complexe c'est un point du plan), ou même carrément une analogie animalière (un réel c'est un cheval, un complexe c'est une licorne). Il se trouve qu'on peut pas faire grand chose avec cette dernière définition, elle n'est pas très opérationnelle.

Le formalisme mathématique est juste l'outil le plus opérationnel qu'on ait trouvé, celui qui laisse le moins de place à l'ambiguité. Et encore, il existe plusieurs formalismes possibles (doublet, matrice, …) et on en trouverait certainement d'autres si on passait par un autre formalisme que la théorie des ensembles. Il y a plusieurs formes possibles pour décrire l'objet, on ne peut donc pas dire que la forme est égale à l'objet.

Tu identifies la forme et l'objet, comme si tu disais qu'une musique, c'est la partition écrite, ou que la joie, c'est le mot "joie" (alors qu'une autre forme pourrait être le mot "happiness")

Ce qui ne me choque pas en mathématiques.

Le problème avec ta remarque c'est que tu supposes que la réalité des objets mathématiques est bien définie. Justement, ce n'est pas clair.

Or, la forme des objets, leur donne une réalité. La partition de musique donne déjà une réalité au morceau.

Pour moi, le formalisme est un outil (il me semble que toi même tu avais écrit cela sur le forum).

Il faut voir la formulation que j'aurai employé. En tout cas si c'est dit comme ça, je le regrette.

Pour décrire un objet mathématique je pourrais utiliser d'autres outils. Par exemple l'analogie (un réel c'est un point de la droite, un complexe c'est un point du plan), ou même carrément une analogie animalière (un réel c'est un cheval, un complexe c'est une licorne). Il se trouve qu'on peut pas faire grand chose avec cette dernière définition, elle n'est pas très opérationnelle.

Ce n'est pas qu'une question d'opérationnalité. En faisant une analogie tu essayes d'approcher la description formaliste. Montrant bien que la réalité de ton objet transparait par le formalisme.

On peut écrire l'objet sous plusieurs formes (soit un doublet (a,b), soit une matrice (a,-b;b,a) par exemple, soit a+ib....

C'est une remarque intéressante. Il faut bien voir qu'on a une sorte d'identification modulo une relation d'équivalence qui serait donnée par les isomorphismes que tu donnes.

Qu'on parle du couple $(a,b)$ ou de $a+ib$, on sait tout les deux qu'il s'agit de la même chose, y compris formellement. S'il devait y avoir une différence formelle, elle serait réglée par l'identification naturelle $(a,b)\mapsto a+ib$.

Donc si besoin, on peut reformuler « formalisme » par « formalisme modulo les identifications naturelles ».

Tu identifies la forme et l'objet, comme si tu disais qu'une musique, c'est la partition écrite, ou que la joie, c'est le mot "joie" (alors qu'une autre forme pourrait être le mot "happiness")

Ce qui ne me choque pas en mathématiques.

Mais ça ne veut pas dire que forme=objet, c'est juste que le mathématicien comprend l'objet qui se cache derrière uniquement grâce à sa forme, alors qu'une personne lambda aura besoin d'une autre forme pour comprendre. On peut citer plein de formes pour un même objet : doublet, matrice, forme trigo, forme exponentielle…

Le problème avec ta remarque c'est que tu supposes que la réalité des objets mathématiques est bien définie. Justement, ce n'est pas clair.

Les isomorphismes montrent justement qu'un même objet se cache derrière plusieurs formes différentes.

Pour décrire un objet mathématique je pourrais utiliser d'autres outils. Par exemple l'analogie (un réel c'est un point de la droite, un complexe c'est un point du plan), ou même carrément une analogie animalière (un réel c'est un cheval, un complexe c'est une licorne). Il se trouve qu'on peut pas faire grand chose avec cette dernière définition, elle n'est pas très opérationnelle.

Ce n'est pas qu'une question d'opérationnalité. En faisant une analogie tu essayes d'approcher la description formaliste. Montrant bien que la réalité de ton objet transparait par le formalisme.

L'analogie est totalement indépendante du formalisme, je n'essaye pas de m'en approcher. La réalité de l'objet peut aussi transparaitre par l'analogie animalière, si mon cerveau l'appréhende mieux de cette manière.

Ce sujet est verrouillé.