On connaît la petite historiette racontée par Alsephadi, auteur arabe,

d'un roi indien qui, voulant récompenser magnifiquement Sessa, qui avait

inventé, pour le distraire, le jeu que d'autres attribuent à Palamède,

le jeu des échecs, l'invita à demander tout ce qu'il pourrait désirer.

Sessa demanda seulement autant de grains de blé qu'il y a de cases dans

l'échiquier, en doublant à chaque case, c'est-à-dire 64 fois.

Le roi se scandalisa d'une demande qui semblait si peu digne de sa

munificence. Sessa insista, et le roi ordonna qu'on le satisfît. On

n'était pas arrivé au quart du nombre des cases, qu'on fut effrayé de la

quantité de blé qu'on avait déjà; un peu plus loin, on trouva que le blé

du monde entier n'aurait pas suffi pour répondre à l'exigence de Sessa.

Cette singulière demande a suffi pour rendre immortel le nom de Sessa,

et l'on trouvera sans doute que c'est là de l'immortalité obtenue à bon

marché, si l'on sait que ce même Sessa avait longtemps enseigné les

mathématiques à Alexandrie, où l'ouvrage d'Archimède, _De numero

arenae_, était certes bien connu.

* * * * *

Le génie des anciens, qui fut si heureux dans presque toutes les autres

sciences, comme nous le voyons par la grandeur de leurs monuments, qui

supposent une connaissance profonde de la plupart de celles que nous

possédons nous-mêmes, ce génie ne se révéla que d'une manière

extrêmement modeste pour ce qui regarde l'arithmétique.

* * * * *

Nous ne savons pas assez comprendre combien l'invention de l'alphabet

est au-dessus de toutes les découvertes que l'homme a pu faire. Cette

invention est fort ancienne chez la plupart des peuples; et ce qu'il y a

de plus remarquable, c'est qu'elle se fit de prime-abord avec de tels

caractères de simplicité, de perfection, que tous les siècles se la sont

successivement transmise sans y rien ajouter, sans en rien retrancher.

Mais si les civilisations historiques possédaient, pour la langue

proprement dite, des alphabets aussi parfaits que les nôtres, elles

étaient loin d'avoir, pour exprimer les nombres, des caractères aussi

simples que ceux que nous possédons. Les Orientaux, les Assyriens, les

Hébreux, les Grecs, n'avaient pour signes de numération que les lettres

de leur alphabet; les neuf premières marquaient les unités, les neuf

suivantes les dizaines, et les autres, enfin, les centaines. Les signes

exclusivement numériques étaient à peu près nuls; un point ou petit

trait à la suite des lettres leur donnait seul leur valeur numérique.

Dès que le nombre s'élevait dans des proportions un peu considérables,

il fallait employer une quantité de lettres dont la lecture elle-même

exigeait un calcul.

On dit que les Romains imitèrent les Grecs et se servirent aussi de leur

alphabet pour exprimer les nombres. Telle n'est pas notre opinion. Les

signes numériques romains I, V, X, L, C, D, M ne ressemblent aux

caractères alphabétiques que par hasard; ils ne viennent pas de

l'alphabet, ils sont nés des petites lignes que l'homme primitif dut

tracer sur la pierre, sur le bois, quand il commença à soulager sa

mémoire par des signes matériels.

Dans le principe, les Romains n'eurent que trois chiffres: I, pour

exprimer les unités; X, pour exprimer les dizaines; [, qui devint plus

tard C, pour exprimer les centaines. V, ou cinq, n'exprima ce nombre que

comme étant une moitié de dix, X, et fut employé assez tard. De même,

plus tard, on se servit de L pour exprimer cinquante ou moitié de cent,

[ ou C. Avant de se servir de M pour exprimer mille, on employait le

signe (I) ou ( I ); pour exprimer cinq cents, on prit la moitié du signe

(I), mille, c'est-à-dire CI, qui devint bientôt D.

Les caractères romains, qui étaient encore plus compliqués que les

caractères grecs, rendaient les opérations de l'arithmétique

très-difficiles, ainsi que l'on peut s'en rendre compte en essayant la

plus simple opération avec ces caractères. Aussi les Romains ne se

distinguèrent-ils nullement comme mathématiciens. Lorsque

l'administration des finances de l'État eut pris de larges

développements, ainsi que le commerce, on fut obligé de recourir à des

calculateurs grecs, qui devinrent, pour ainsi dire, les maîtres de la

fortune publique et des fortunes privées, Rome manquant d'hommes

capables pour contrôler leurs chiffres.

Les abus que quelques-uns d'entre eux commirent furent cause que l'on

força ces étrangers à enseigner leur science aux citoyens romains. Le

trésor se chargea du traitement de ces professeurs, qui furent installés

dans un vaste édifice dont l'unique ameublement se composait de longues

tables, couvertes de sable, et munies de petites baguettes pour écrire

les chiffres, et de rouleaux pour niveler le sable, à mesure que les

opérations numériques se renouvelaient. Cet emploi économique du sable,

pour enseigner l'arithmétique, avait fait donner aux professeurs grecs

le nom d'_arenarii_, nom qui fut en si grand honneur pendant toute la

durée de l'empire. C'est parmi ces _arénaires_ qu'étaient ordinairement

choisis les hauts fonctionnaires du département des finances.

* * * * *

Mais ce n'est pas à Rome que la vraie science s'était réfugiée en

abandonnant la Grèce. C'est dans quelques villes de l'Asie centrale et

de l'Égypte qu'elle s'était choisi des asiles. Alexandrie fut le plus

célèbre. C'est là que Diophante, en cherchant à simplifier, à rendre

mécaniques les opérations arithmétiques, trouva la méthode qui l'a fait

regarder par plusieurs comme le vrai inventeur de l'algèbre. Cette

méthode, c'est celle de l'analyse indéterminée, dont nous avons fait des

applications si curieuses et si utiles, soit dans l'arithmétique pure,

soit dans l'algèbre et dans la géométrie transcendante. On sait que

cette arithmétique universelle de Diophante fut commentée par la célèbre

Hypathia, et fut la source où l'Arabe Mohammed-ben-Musa puisa son

algèbre.

Les mathématiques étaient dans l'état le plus florissant, depuis

l'Égypte jusqu'aux Indes, lorsque Mahomet et ses successeurs

commencèrent à exercer dans tout l'Orient les immenses dévastations qui

ont voué leurs noms à l'éternelle exécration des siècles.

* * * * *

On suppose généralement que les fanatiques compagnons des califes

n'étaient qu'un misérable assemblage de tribus barbares, complétement

étrangères aux sciences et aux arts civilisateurs. C'est là une erreur

contre laquelle la saine critique a depuis longtemps protesté. Les

sciences mathématiques, entre autres, étaient aussi familières aux

Arabes qu'aux Égyptiens et aux habitants de l'Asie occidentale.

L'incendie de la grande bibliothèque d'Alexandrie, eût-il véritablement

été ordonné par Omar, au lieu d'être un simple accident de guerre,

puisque cet événement eut lieu au moment où la ville fut emportée

d'assaut, il faudrait voir dans cet ordre, non la volonté d'anéantir les

monuments des sciences proprement dites, mais celle de faire disparaître

les livres des philosophes, des théologiens, les livres, en un mot, qui

pouvaient contenir des principes contraires à ceux de l'absurde Coran.

Lorsque les diverses nations que les premiers califes avaient réunies

sous un étendard commun se furent fatiguées à ravager l'Asie et

l'Afrique, et ne virent plus devant elles de but matériel digne de leur

activité immédiate, elles se ressouvinrent des sciences et des arts,

dont elles n'avaient oublié ni les principes ni la langue pendant les

longs travaux de la guerre.

Il est à peine besoin de rappeler que c'est à ces compagnons des

califes, qui ne méritent le nom d'Arabes que parce que l'Arabie fournit

le noyau de l'agglomération guerrière qui se fit en quelques années une

si large place dans le monde, il est à peine besoin de rappeler,

disons-nous, que c'est aux Arabes que nous devons la connaissance et

peut-être la conservation des ouvrages d'Aristote, d'Euclide, de

Ptolémée, de Galien, d'Apollonius, de l'ouvrage d'Archimède, _De humido

insidentibus_, etc., etc.

L'astronomie fut d'abord la science que les Arabes s'efforcèrent de

faire refleurir; le besoin d'avoir des mesures exactes du temps dirigea

ensuite leurs études vers la mécanique. Pour se faire une idée des

succès qu'ils avaient obtenus dans cette dernière science, il suffit de

dire un mot de la fameuse clepsydre que le savant calife Haroun,

petit-fils du non moins savant calife Almanzor, envoya en présent à

notre roi Charlemagne en 799. Cette clepsydre ou horloge d'eau était

d'un mécanisme véritablement merveilleux, s'il faut s'en rapporter à la

description qu'en ont donnée plusieurs auteurs.

Sur le cadran de cette horloge étaient pratiquées douze portes, qui

marquaient la division des heures; chacune d'elles s'ouvrait à l'heure

qu'elle indiquait pour donner passage à de petites boules tombant sur un

timbre d'airain frappant les heures. Elles demeuraient ouvertes jusqu'à

la douzième heure, et alors douze petits cavaliers sortaient ensemble,

faisaient le tour du cadran, refermaient les portes, etc., etc.

Les Arabes ne se servirent longtemps que de caractères grecs pour

exprimer les nombres, et ils comprenaient, comme l'avaient compris tous

les anciens mathématiciens, qu'un bon alphabet manquait encore à la

science des nombres. On suppose qu'ils n'inventèrent les chiffres que

vers la fin du VIIIe siècle.

Après avoir réduit la langue des nombres à dix signes, ils essayèrent, à

l'aide de diverses combinaisons, de faire mécaniquement les principales

opérations de l'arithmétique; mais ils paraissent avoir échoué dans ces

tentatives. On suppose cependant que le célèbre Alfraganus, qui écrivit

des éléments d'astronomie autrefois classiques, même dans l'Occident, et

est auteur des _Traités sur les horloges solaires et sur l'astrolabe_,

conservés en manuscrits dans quelques bibliothèques, avait réussi à

composer une machine à calcul. L'emploi d'une machine de ce genre, en

effet, paraît seule pouvoir expliquer la rapidité avec laquelle il

faisait les calculs les plus longs et les plus compliqués. C'est cette

rapidité à faire les calculs qui l'avait fait surnommer _le

calculateur_.

Quoi qu'il en soit, ce furent les récits merveilleux que l'on faisait de

la science des Arabes dans l'art de combiner les nombres qui nous

valurent l'inestimable importation des chiffres.

* * * * *

Gerbert, avant d'être moine, archevêque de Reims, chancelier de France

et pape sous le nom de Silvestre II, avait gardé, sur les montagnes

d'Auvergne, les troupeaux de son père. Le jeune pâtre, qui dépassa le

génie de son siècle, au point que la masse de ses contemporains lui

donna le nom de nécromancien, ne songeait qu'à se livrer aux

distractions de son âge, lorsque lui vinrent tour à tour l'idée de son

horloge à poids et l'idée de son orgue hydraulique, inventions qui

seules auraient suffi pour immortaliser son nom.

Pendant que ses compagnons se contentaient de souffler dans leurs

chalumeaux, formés de l'écorce des jeunes rameaux, il avait, lui, trouvé

le moyen de se servir de l'eau d'une fontaine pour produire le vent qui

devait faire rendre des sons variés aux siens.

Le soleil était son horloge, lorsqu'il brillait sur l'horizon; mais

quand le jour était sombre, il arrivait parfois au jeune pâtre de se

tromper sur l'heure où il devait conduire son troupeau à l'abreuvoir et

sur celle où il devait le ramener à l'étable.

Les réprimandes paternelles que lui attiraient ces erreurs mirent en

travail l'imagination de l'enfant des montagnes, et quelques jours après

il avait fabriqué avec son petit couteau une ingénieuse combinaison de

cordelettes, d'axes et de poids qui lui mesurait le temps avec une

exactitude satisfaisante, et devenait le point de départ de la savante

horloge qu'il devait construire plus tard à Magdebourg.

Géraud de Saint-Céré, prieur des bénédictins d'Aurillac, entendit parler

des merveilleux jouets, fut curieux de les connaître, et pressentit en

les voyant, la haute destinée à laquelle était réservé leur jeune

auteur.

Accueilli dans la célèbre abbaye fondée par saint Géraud, Gerbert fit de

si rapides progrès dans toutes les sciences, que, quelques années après,

ses supérieurs, jugeant qu'ils ne pourraient plus rien lui apprendre,

lui permirent d'aller suivre en Espagne les leçons de quelques

professeurs dont la célébrité était alors universelle.

Recommandé à Borel, comte de Barcelone, il étudia dans cette ville les

mathématiques pendant quinze ou dix-huit mois. Là, comme à Aurillac, le

disciple était bientôt devenu plus savant que ses maîtres, et pourtant

sa soif de tout connaître était aussi ardente que jamais.

On ne parlait en Espagne qu'avec une admiration profonde de la science

des docteurs musulmans, qui donnaient des leçons publiques à Cordoue et

à Séville. Malheureusement, le séjour de ces villes était alors interdit

aux étrangers. Le jeune bénédictin français ne tint aucun compte des

dangers dont on le menaçait. Il quitta momentanément son habit de

religieux, couvrit sa tête d'un turban, et suivit tour à tour les cours

des universités de Séville et de Cordoue avec tant d'ardeur qu'au bout

d'une année, en 968, il revint à Barcelone, l'esprit rempli de toute la

science des docteurs arabes.

On nous pardonnera ces détails si l'on songe que c'est de ce dangereux

voyage que Gerbert rapporta les chiffres.

On ne commente pas de semblables conquêtes.

* * * * *

Gerbert, non content d'avoir fait à l'Europe un aussi magnifique

présent, se livra aux plus incessantes recherches pour rendre ce présent

plus précieux encore. Il avait donné les chiffres et révélé l'art de les

combiner, une plume à la main, le travail de l'esprit aidant; il eut

l'ambition d'épargner à l'esprit le soin de faire ces combinaisons, et

voulut confier à une machine le soin de les faire. Il savait que les

Arabes avaient échoué dans toutes les tentatives qu'ils avaient faites

pour créer une machine à calcul; mais les insuccès de ses maîtres

stimulaient son ardeur, bien loin de le rendre timide dans ses efforts.

Le désir impatient d'arriver à la découverte de l'introuvable machine le

porta, pendant son séjour à Rome, à devenir apprenti tourneur. Il lui

semblait que tout lui deviendrait possible, lorsqu'il pourrait façonner

de ses propres mains ses cylindres, ses poulies, ses roues à dents,

etc., etc.

Espérances vaines! Son habileté dans l'art du tourneur ne lui servit que

pour la construction de ses sphères, de son horloge, et pour le

percement des tubes dont il avait besoin pour ses observations

astronomiques et pour ses orgues hydrauliques.

Nous ignorons comment étaient combinées les diverses machines à calcul

que Gerbert essaya de construire. Cependant il est très-supposable que

sa _rhytmomachie_ et son _abacus_ étaient des éléments qui devaient

intervenir dans les machines dont il avait à coeur d'enrichir le domaine

de la science. Son livre sur la multiplication, adressé à son ami

Constantin, moine de Fleury, et son livre sur la division paraissent de

même n'être que des combinaisons imaginées pour être exécutées

mécaniquement.

* * * * *

Le premier essai de machine à calculer que nous trouvons après celui de

Gerbert est ce qu'on a appelé _la tête parlante_ d'Albert surnommé le

Grand.

On avait trouvé dans quelques manuscrits que ce laborieux dominicain

avait fait une tête d'airain qui répondait sans hésiter à toutes les

questions qu'on pouvait lui adresser, et les critiques ont dit avec

raison que c'était là un conte absurde, attendu qu'une tête artificielle

ne peut pas avoir de raisonnement suivi. S'ils avaient eu un peu plus

d'érudition, ces critiques auraient su que le fait de la tête d'airain

est vrai; seulement, au lieu de répondre à toutes les questions, elle se

bornait à répondre à des questions sur les nombres; seulement encore, au

lieu de prononcer ses réponses, elle les présentait écrites entre ses

lèvres entr'ouvertes, à l'aide de rubans mus par un mécanisme intérieur.

En d'autres termes, la tête d'airain, construite par Albert le Grand,

était tout simplement une machine à calculer, exécutant quelques

additions et quelques multiplications composées d'un petit nombre de

chiffres.

Roger Bacon, contemporain d'Albert le Grand, construisit, lui aussi, une

tête d'airain qui répondait à certaines questions. Elle a été

ridiculisée comme celle du religieux allemand. C'est avec aussi peu de

fondement; car cette tête de Roger Bacon n'était qu'une machine à

calculer, faite en rivalité de celle d'Albert le Grand.

Il est presque inutile de dire qu'en enfermant dans une tête le

mécanisme à l'aide duquel se déroulaient les rubans numérateurs, on

avait pour unique but de faire paraître plus extraordinaires les

réponses arithmétiques qui venaient apparaître entre les lèvres de la

tête d'airain, dont le mécanisme était mû par quelque pédale cachée sans

doute.

Si nous mentionnons ces essais de machines à calculer, c'est qu'il

importe de montrer que, dans tous les âges, le désir de faire

mécaniquement les opérations de l'arithmétique a été l'une des ambitions

des savants les plus éminents.

* * * * *

Ayant hâte d'arriver à nos temps modernes, nous ne raconterons pas les

tentatives que firent, pour découvrir une machine calculatrice, des

savants d'un ordre élevé, à Pise, à Milan, à Lisbonne, à Constantinople,

à Ollmütz, à Erfurt, à Halle, à Bergame, à Tubingen, à Zurich, à

Stralsund, à Odensée, à Leyde, à Aberdeen, etc., etc.

Insuccès partout et toujours, et espérance d'arriver à la découverte

sans cesse vivante: voilà le résumé de l'histoire dont nous esquissons

les principaux traits.

Vers l'an 1460, un célèbre mathématicien allemand, Jean Muller, plus

connu sous le nom de Régiomontan, avait découvert l'art de substituer

aux fractions ordinaires la division des nombres par 10e, 100e, 1000e et

donné à sa méthode le nom d'arithmétique décimale.

Cette heureuse simplification ne fit pas disparaître l'ancienne manière

d'opérer avec les parties de l'unité; mais elle resta dans la mémoire

des savants, et quelques-uns en comprirent les avantages.

De ce nombre fut le baron Néper, seigneur écossais. Comprenant tout le

parti que l'on pouvait tirer du calcul décimal, ce savant entreprit d'en

faire la base d'une machine à l'aide de laquelle il espérait pouvoir

exécuter sans effort d'esprit toutes les opérations de l'arithmétique.

Le mécanisme de cette machine est inconnu. On sait seulement que

l'appareil avait la forme d'une caisse carrée; que cette caisse

contenait dix rangées de petits cylindres, et que, sur chacun de ces

cylindres était enroulé un ruban sur lequel étaient tracés les neuf

chiffres significatifs et le zéro.

Le fonctionnement de cette machine ne répondit pas aux espérances de

l'inventeur; mais celui-ci ne fut nullement découragé par cet échec. Il

chercha des combinaisons mécaniques nouvelles, et arriva à la découverte

de la méthode qu'il nomma _rabdologie_ (du grec _rabdos_, baguette,

planchette). Elle consiste à faire des calculs avec de petites baguettes

en forme de pyramides rectangulaires, dont chaque face contient une

partie de l'abaque ou table ordinaire de la multiplication. Cette table

est divisée en neuf petites lames, dont chacune a neuf cellules. La

première de ces cellules contient l'un des caractères simples, depuis 1

jusqu'à 9. Les autres cellules renferment les produits des

multiplications du chiffre qu'elles portent en tête par chacun des

nombres simples; en combinant ensemble ces baguettes, on fait les

principales règles de l'arithmétique.

Cette combinaison n'est pas difficile à faire. Ce qu'il y a

d'embarrassant, c'est la recherche de la baguette dont on a besoin pour

l'opération que l'on veut faire.

C'est cet inconvénient qui fit regarder la _rabdologie_ de Néper comme

une chose purement ingénieuse.

* * * * *

Le savant écossais avait fait exécuter tous les plans de ses machines à

calculer par un très-habile constructeur d'instruments de mathématiques,

Juste Byrge, qui était en même temps un très-savant géomètre, et qui fut

l'inventeur du compas de proportion.

Ce Juste Byrge était un homme simple, et d'une si grande modestie, qu'il

ne jugeait pas que ses productions fussent dignes de voir le jour. Ce

fut bien timidement qu'il avoua au baron écossais qu'il attachait un

certain prix à une découverte qu'il avait faite depuis quelque temps.

Quelle était cette découverte? C'était celle des logarithmes.

On ne dit pas si Néper félicita Byrge de son bonheur; mais on sait du

moins qu'il sut apprécier la valeur d'une semblable invention, puisque,

quelque temps après, il en fit sa propriété, et publia sous son propre

nom le livre intitulé: _Mirifici logarithmorum canonis descriptio_.

La priorité de Juste Byrge comme inventeur des logarithmes étant un fait

depuis longtemps constaté par les témoignages les plus puissants et les

plus irrécusables, il est vraiment étrange que tant d'écrivains modernes

continuent d'attribuer au grand seigneur écossais la découverte de

l'humble constructeur d'instruments de mathématiques allemand. Pour

notre part, nous n'avons pas cru, puisque nous avions à parler de Néper,

pouvoir nous dispenser de rappeler les circonstances, malheureusement

trop peu connues, qui lui ont valu sa gloire imméritée.

Un honneur que nous ne refuserons pas à Néper, c'est celui d'avoir eu

l'idée du point de départ, assez éloigné, il est vrai, de la célèbre

machine à calculer de Pascal. Voici comment:

* * * * *

Nous avons dit que le système rabdologique du baron écossais avait été

abandonné, à cause de la difficulté de trouver promptement la baguette

qui est nécessaire pour l'opération que l'on veut faire. Un homme de

mérite, Petit, intendant des fortifications, qui avait étudié avec

beaucoup d'attention la méthode de Néper, vit avec peine que l'on

abandonnât cette invention et chercha à la ramener à une pratique plus

facile.

Quelques années auparavant, un savant jésuite allemand, Gaspard Schott,

avait eu l'idée de coller les bâtons de Néper sur plusieurs cylindres

oblongs, et mobiles autour de leur axe. Le principe qui avait présidé à

la construction de la machine de Schott n'était peut-être pas mauvais;

mais les cylindres, qui fonctionnaient bien isolément, donnaient des

résultats inexacts lorsqu'ils devaient marcher ensemble; l'inventeur

désespéra de pouvoir perfectionner sa machine et l'abandonna.

Petit se contenta d'un seul cylindre et le fit semblable à celui des

orgues de Barbarie. Ayant ensuite tracé sur des lames de carton les

tables de Pythagore, il ajouta ces lames sur le tambour, de manière

qu'elles pussent glisser parallèlement à son axe, au moyen d'un bouton

que chacune d'elles portait; mais cette machine, enfermée dans une

petite boîte, exigeait un véritable apprentissage pour la manoeuvre des

boutons et présentait d'autres inconvénients qui empêchèrent qu'elle ne

fût accueillie.

Cependant Pascal fut curieux de la voir. Il trouva que les éléments en

étaient utilisables et promit à Petit de chercher s'il serait possible

de perfectionner les organes de cet appareil.

Petit était déjà l'ami de Descartes, il devint bientôt celui de Pascal.

On sait qu'à la suite de la découverte de Torricelli, ce fut Petit qui

fit les premières expériences sur le vide. Ce que l'on sait moins, c'est

que ce fut sur la prière de Petit que Pascal étudia la question de la

pesanteur de l'air et fit faire par son beau-frère Perrier les fameuses

expériences du Puy-de-Dôme. Il est bien entendu que si l'idée

d'expériences à faire, pour démontrer la pesanteur de l'air, appartient

à l'intendant des fortifications de France, au géographe du roi, la

méthode d'après laquelle ces expériences furent faites fut créée par le

génie seul de Pascal.

N'ayant pu corriger les vices organiques de la rabdologie de Petit,

Pascal entreprit de construire une machine arithmétique d'après un

système qui lui serait propre.

Histoire des nombres et de la numération mécanique · 第 2 / 5 段