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ArithmétiqueNotion · Glossaire

arithmétique pythagoricienne

L’arithmétique pythagoricienne conçoit les nombres comme les entiers naturels et les rapports de nombres entiers positifs, représentables par des nombres rationnels positifs. Elle relie les entiers à des figures géométriques et, dans le cadre historique des accordages juste et pythagoricien, les rapports numériques aux intervalles de l’harmonie musicale, rendant ainsi les relations entre nombres visibles et audibles.
Le nombre triangulaire 10 Dix points noirs sont disposés en quatre rangées de un, deux, trois et quatre points. rangées 1, 2, 3, 4 10 points 1 + 2 + 3 + 4 = 10
Les quatre rangées rendent visible l’égalité 1 + 2 + 3 + 4 = 10.
Sommaire

Ce que vous allez apprendre

  • Définir le sens historique de « nombre » chez les pythagoriciens.
  • Construire et contrôler le nombre triangulaire 10 avec quatre rangées de points.
  • Associer les rapports 2:1, 3:2 et 4:3 à l’octave, la quinte et la quarte.
  • Distinguer l’arithmétique pythagoricienne du théorème de Pythagore et de l’arithmétique générale.

En clair

Disposez dix cailloux en quatre rangées de un, deux, trois puis quatre cailloux. Ils forment un triangle : un nombre devient ainsi une figure que l’on peut voir. Pour les pythagoriciens, les nombres entiers et leurs rapports servaient aussi à décrire des accords musicaux.
L’arithmétique pythagoricienne relie donc le comptage, les formes géométriques et l’harmonie. La formule « tout est nombre » résume cette manière d’organiser le monde par des entiers et des fractions.

Définition

L’arithmétique pythagoricienne est l’étude des nombres développée par Pythagore et son école. Elle repose sur la conviction que « tout est nombre ». Dans ce cadre historique, le mot nombre désigne les entiers naturels et les rapports de nombres entiers positifs, représentables par des nombres rationnels positifs. Cette acception est plus étroite que celle des nombres employée aujourd’hui.
Son premier pilier représente les entiers par des configurations de points. Selon la figure obtenue, on parle notamment de nombres triangulaires, carrés ou pentagonaux. La disposition géométrique rend visibles des régularités du comptage.
Son second pilier associe des rapports de nombres à des intervalles de l’harmonie musicale. Dans le cadre historique des accordages juste et pythagoricien, le rapport 2:1 correspond à l’octave, 3:2 à la quinte et 4:3 à la quarte. Les deux termes d’un rapport et leur ordre doivent être conservés : 3:2 ne se lit pas comme 2:3. Géométrie des entiers et rapports harmoniques sont ainsi deux expressions d’une même conception arithmétique.

Un exemple, pas à pas

On veut représenter le nombre 10 comme un nombre triangulaire. Données : dix points, répartis en quatre rangées contenant respectivement 1, 2, 3 et 4 points.
1. Placez 1 point au sommet. Le total est 1.
2. Ajoutez une rangée de 2 points, puis une rangée de 3 points. Les totaux successifs sont 1 + 2 = 3, puis 3 + 3 = 6.
3. Ajoutez enfin la rangée de 4 points. Le total devient 6 + 4 = 10 points, disposés en triangle.
La figure rend l’addition 1 + 2 + 3 + 4 = 10 directement visible. Pour contrôler le résultat, retirez la rangée inférieure de 4 points : il reste 6 points, exactement le total des trois premières rangées.

En pratique

Pour reconnaître un nombre triangulaire, on dispose des points en rangées de longueurs successives. Si les rangées ne dessinent pas un triangle, une autre famille de nombres figuratifs, carrée ou pentagonale par exemple, peut mieux décrire la configuration.
Pour lire un rapport harmonique, on compare les deux entiers dans l’ordre indiqué. Un rapport 3:2 relève ici de la quinte ; 4:3 relève de la quarte. Le couple écrit est donc le critère à vérifier avant de nommer l’intervalle.
Pour étudier cette pensée historique, on cherche quel pilier est mobilisé : une figure de points pour un entier, ou un rapport de nombres pour un intervalle musical. Ces marqueurs ne sont que des indices contextuels : s’ils n’apparaissent pas, il faut examiner le contenu et le contexte avant de retenir l’arithmétique au sens général comme cadre plus direct.

À ne pas confondre

Avec le théorème de Pythagore. Le théorème de Pythagore porte sur une relation entre les côtés d’un triangle rectangle. L’arithmétique pythagoricienne est une conception plus large des entiers, des figures et des rapports. Un triangle rectangle avec des longueurs de côtés, des points figuratifs ou un rapport musical constituent des indices contextuels, mais aucun ne suffit à lui seul : il faut examiner la relation ou la conception étudiée.
Avec l’arithmétique au sens général. L’arithmétique ne se réduit pas à la doctrine pythagoricienne. L’expression « tout est nombre », les nombres figuratifs et les rapports 2:1, 3:2 ou 4:3 sont ici des indices du cadre pythagoricien. Leur absence ne suffit pas à conclure : le contexte et le contenu étudié déterminent s’il faut employer le terme général.

Limites et pièges

Le mot « nombre » a ici un sens historique restreint. Il renvoie aux entiers naturels et à leurs rapports. Lire « tout est nombre » avec toutes les catégories numériques modernes ferait disparaître cette convention ; il faut conserver le sens donné par la doctrine.
Un dessin approximatif peut tromper le comptage. Pour le nombre triangulaire 10, les rangées doivent contenir exactement 1, 2, 3 et 4 points. Si une rangée manque ou contient un point de trop, il faut recompter chaque rangée avant de qualifier la figure.
L’ordre d’un rapport compte. Les écritures 3:2 et 2:3 contiennent les mêmes entiers, mais elles ne donnent pas le même quotient. Pour retrouver la quinte citée dans le cadre historique des accordages juste et pythagoricien, il faut conserver 3:2 ; inverser les termes change le rapport.
Les deux piliers ne sont pas interchangeables. Une configuration de points représente un entier, tandis qu’un rapport relie deux entiers et décrit ici un intervalle. Il faut identifier la nature de l’objet avant de passer de la figure à la fraction.

Pour aller plus loin

Nombres triangulaires. Cette notion prolonge la construction en rangées et aide à reconnaître les entiers représentables par une configuration triangulaire.
Arithmétique. Cette entrée replace le calcul sur les nombres dans un cadre plus général que la conception historique des pythagoriciens.
Tout Pythagore, ou presque. Cette lecture ouvre sur Pythagore au-delà des seuls nombres figuratifs et rapports harmoniques présentés dans la fiche.
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