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MATHADORE
Volume 1 Numéro 36 - 28 janvier 2001
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L'hebdomadaire gratuit portant
sur l'enseignement des mathématiques
Comptables, de père en... fille !
Cité-temple sumérienne de Kish,
Mésopotamie,
3320 av. J.-C..
La discussion avait été ardue. Les deux hommes n'arrivaient
pas à s'entendre et le ton avait plusieurs fois grimpé en
crescendo. Dans ces circonstances, les clercs avaient eux aussi tendance
à s'énerver. La maison du maître prenait alors des
allures de champ de bataille... Heureusement, Maresh, le respecté
comptable de la cité de Kish, possédait l'art et la science
de la négociation. Toujours calme, il savait trouver les avenues
honorables pour les deux parties et son jugement avait fait de lui l'un
des personnages les plus influents de la cité. Le Roi-prêtre
avait, d'ailleurs, plus d'une fois fait appel à ses judicieux conseils.
Située à proximité de l'emplacement du temple,
la maison des comptes voyait ainsi défiler à chaque jour
des éleveurs, des propriétaires terriens et des marchands
du royaume. Toute une flopée de fonctionnaires assistaient le maître-comptable
dans ses fonctions. La perception des impôts accaparait, évidemment,
sa large part du personnel. Les nobles et les nantis s'y rendaient également
pour comptabiliser leurs échanges commerciaux et pour les enregistrer.
Les affaires ayant toujours été les affaires, et la confiance
ayant toujours valu moins cher qu'un document authentifié...
L'éleveur de moutons avait donc cédé et le dernier
compromis, proposé par Maresh, avait finalement été
accepté par les deux parties : l'échange se ferait à
douze étoffes de laine contre un sac de vingt silas [1] d'orge.
Sitôt l'entente convenue, les mains agiles de Doria s'étaient
activées. La fille unique de Maresh s'était emparé
des jetons d'argile représentant l'entente : deux petits cônes
et une petite boule pour représenter les douze étoffes permettant
d'obtenir chaque sac d'orge. En un tourne-main, un pâté d'argile
fraîche avait été transformé en une bourse dans
laquelle Doria déposait maintenant les jetons choisis, tout en s'assurant
que les deux contractants ne rataient aucun de ses gestes. Puis, en quelques
manipulations précises, la bourse était devenue une bulle,
de la taille de son poing, hermétiquement refermée sur les
précieux cailloux numériques. Maresh avait tiré de
sa poche un petit cylindre d'ivoire sur lequel était gravée
en relief une scène montrant des cerfs et des arbres. Ce sceau-cylindrique
représentait sa signature qui permettrait d'authentifier l'accord
entre les deux contractants. Maresh l'avait soigneusement appliquée
sur la bulle en faisant rouler le sceau sur sa surface encore fraîche,
ce qui scellait définitivement l'entente. Le même protocole
avait ensuite été répété pour façonner
une seconde bulle. Celle-ci, par son contenu, représentait les soixante-trois
sacs d'orge commandés par l'éleveur : un gros cône
et trois petits cônes avaient donc été enfermés
dans la seconde bulle.
Quand Doria avait posé ces actes désormais officiels sur
l'étagère spécialement réservée aux
échanges commerciaux, Maresh avait à nouveau ressenti la
fierté que lui inspirait sa fille adorée. Quand, avec assurance,
elle s'était adressée à l'éleveur, il n'avait
pu s'empêcher de décocher un sourire aux deux clercs qui assistaient,
eux aussi, à la scène plutôt inhabituelle, à
cette époque :
‹ Quand la récolte sera venue, et l'orge ensachée, j'irai
faire le compte et m'assurer que le marché soit dûment conclu.
Entre temps, je ferai le calcul exact pour établir combien d'étoffes
de laine vous coûtera votre commande de soixante-trois sacs d'orge.
Maresh se souvenait comment il avait été pénible
de convaincre les clercs d'autoriser Doria à l'accompagner dans
la maison des comptes, édifice royal jusque-là strictement
réservée aux hommes. La tradition sumérienne avait
en effet toujours confié les comptes de l'état à des
fonctionnaires mâles et la réaction des clercs, en particulier,
avait été franchement hostile.
‹ Vous n'y pensez pas, Maître, ça ne s'est jamais vu...
Née alors qu'il approchait l'âge vénérable,
Doria était un don du ciel que Maresh et son épouse Dalena
n'espéraient plus. Transportés de bonheur, ils avaient vécu
la période de grossesse en flottant littéralement sur un
nuage. Le sort tragique qui les attendait en avait paru d'autant plus cruel.
Dalena n'avait survécu que quelques heures à l'accouchement
et Maresh avait juré d'élever lui-même sa fille, s'opposant
énergiquement à toutes les pressions sociales l'incitant
plutôt à en confier la garde aux servantes du temple.
Il l'amenait partout et elle se montrait bien plus intéressée
par la compagnie des adultes que par celle des enfants de son âge.
Au début, elle s'amusait à faire des pâtés d'argile
et à y dessiner des soleils et des oiseaux. Puis, elle s'était
mise à offrir son aide aux clercs qui façonnaient les jetons
d'argile. « Capable ! Capable ! » s'acharnait-elle à
leur répéter. Quand Maresh leur avait suggéré
de la laisser essayer, les fonctionnaires agacés s'étaient
timidement objectés. Quand il lui avait aménagé, lui-même,
une table de travail, ils s'étaient ouvertement montrés offusqués...
Doria apprenait à un rythme infernal et elle ne se contentait
bientôt plus de façonner des jetons. Elle avait rapidement
appris à représenter des nombres avec ces cailloux dont la
valeur dépendait de la forme, un peu comme on pourrait le faire
de nos jours avec des pièces de monnaie. Elle n'avait pas dix ans
qu'elle pouvait déjà faire les opérations courantes
sur des nombres respectables. Les clercs eux-mêmes avaient dû
se rendre à l'évidence : Doria avait de qui tenir !
Avant que les deux hommes aient quitté les lieux, Doria s'était
assise à la table jadis mise par son père à sa disposition.
Elle ne s'était jamais résignée à quitter ce
lieu qui lui avait permis tant de découvertes en arithmétique
concrète. Systématiquement, elle effectuait déjà
l'opération rappelant la transaction qui venait d'être conclue
: le calcul consistait donc à répéter soixante-trois
fois le nombre douze. Vu l'énorme travail que représentait
la comptabilité concrète, Doria savait qu'il serait plus
simple de poser plutôt douze fois le nombre soixante-trois. Il fallait
ensuite regrouper certains cailloux pour les échanger contre d'autres
de plus grande valeur. En poursuivant ce processus, elle avait fini par
obtenir le nombre d'étoffes de laine que l'éleveur devrait
remettre au cultivateur pour obtenir les sacs d'orge qu'il lui avait commandés.
Ce nombre se trouvait parfaitement représenté par un gros
cône troué, deux gros cônes, trois petites boules et
six petits cônes. Ces jetons furent à leur tour enfermés
dans une troisième bulle.
Il ne lui restait plus qu'à attendre la saison des récoltes.
Doria briserait alors les trois bulles préalablement authentifiées
par les contractants et, patiemment, elle dénombrerait tous les
sacs et toutes les étoffes impliquées dans la transaction.
À cette époque, Doria espérait secrètement
succéder à son père et devenir, un jour, comptable
de la Cité de Kish. Elle était cependant bien loin de se
douter qu'elle contribuerait bientôt, dans cette fonction, à
l'une des plus grandes inventions de l'histoire de l'humanité. Mais,
ça, c'est une autre histoire...
_____________
[1] Un silas vaut environ 0,842 litre.
Questions :
1. À partir des informations contenues dans le texte et dans
les illustrations, établissez la valeur des quatre types de cailloux
d'argile utilisés par la comptable de Kish.
2. Sachant que la grosse boule valait 3600, déduisez la valeur
de la grosse boule perforée après avoir découvert
la régularité engendrée par les cinq premiers jetons
ordonnés.
3. Sauriez-vous représenter le nombre 100 000 avec les jetons
sumériens ?
Réponses aux questions de Mathadore 34 :
1. « Donnez-moi le nombre de cailloux de la base d'un triangle
et je vous en donnerai le nombre total. Il suffit de multiplier le nombre
de la base par ce nombre augmenté de un et de diviser le tout par
deux. »
Ainsi, pour un triangle de base quatre, on obtient : 4 x 5 / 2 = 10.
Pour un triangle de base cent, on a : 100 x 101 / 2 = 5050 (la somme
des cent premiers entiers naturels).
La formule pour tout nombre triangulaire (le nième) devient :
Tn = n x (n + 1) / 2.
2. Pour faire apparaître le nombre impair 1 dans la suite des
différences entre deux carrés successifs, il faudrait ajouter
le nombre 0 au début de la suite des carrés :
Les carrés : 0, 1, 4, 9, 16, 25...
Les différences : 1, 3, 5, 7, 9...
Les Grecs de l'Antiquité ne l'ont évidemment pas inclus
parce que le zéro n'avait toujours pas fait son apparition (il faudra
attendre encore un millénaire pour le voir apparaître en tant
que nombre). Ajoutons que les Grecs accordaient un statut particulier au
nombre 1 qu'ils considéraient comme le géniteur, celui qui
crée tous les autres entiers. Pour cette raison, ils ne voyaient
pas 1 comme un nombre, du moins pas au même titre que les autres.
Alors, imaginez le zéro !
Héritage de cet oubli historique, de nombreux ouvrages, et de
non moins nombreux auteurs négligent encore aujourd'hui de donner
à zéro la propriété d'être un nombre
carré ou même d'être un nombre pair... Il y a pourtant
plus de 1500 ans que nous nous sommes résignés à le
considérer comme un nombre à part entière. Alors,
rendons à zéro ce qui revient à zéro !
Michel Lyons
La semaine prochaine : L'algorithme de division.
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