
mamuphi
mathématiques - musique - philosophie
dir. F. Nicolas
(Ens-Ircam), C. Alunni (Ens), M. Andreatta (Ircam)
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Séminaire mamuphi Un samedi matin par mois (10h30 à 13h) à l’École normale supérieure 45, rue d'Ulm - Paris V Calendrier 2009-2010 10 octobre 2009 (salle S. Weil) 14 novembre 2009 (salle S. Weil) 5 décembre 2009 (salle Histoire) 16 janvier 2010 (salle S. Weil) 6 février 2010 (salle S. Weil) 13 mars 2010 (salle Cavaillès) 10 avril 2010 (salle S. Weil) 15 mai 2010 (salle Cavaillès) |
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École mamuphi Un samedi après-midi par trimestre (15h à 18h) à l’Ircam 1, place Stravinsky - Paris IV (salle Stravinsky) Calendrier 2009-2010 : Leçons données par Pierre Cartier 5 décembre 2009 13 mars 2010 15 mai 2010 |
Ensemble des leçons
(2006-2009) données par Yves André
(pdf)
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Cours mamuphi Catégories et structure par René Guitart Jeudi matin (10h à 13h) 25 février, 11 mars, 25 mars, 8 avril, 29 avril, 6 mai Université Paris Diderot Paris 7, Bâtiment Condorcet (salle Malevitch /483A – 4° étage) 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, Paris 75013 http://www.apc.univ-paris7.fr/APC_CS/images/plan/quartier_APC.jpg |
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Prochain séminaire : 13 mars 2010 Yves
Chaumette : Du ternaire au binaire, et réciproquement (un
exemple) 10h30 (Ens, salle Cavaillès) |
Du ternaire au binaire et réciproquement : un exemple
par Yves Chaumette, Centre de Recherche en Informatique (Paris 1)
1. Du binaire au ternaire pour élargir l'espace
Suivant la Chromodynamique quantique, l'antinomie Noir – Blanc peut s'ouvrir à une nouvelle dimension en passant à la couleur (RVB). On peut donner à celle-ci un sens général qui concerne, non l'œuvre en elle-même, mais le rapport à l'œuvre. Alors Vert dénote le devenir, l'évolution; Bleu : la variance, la latéralité; Rouge : la fondation, le type, l'inscription transverse. Ces nuances se lisent en mathématiques, sur les schémas et sur les textes.
2. Du ternaire au binaire pour intégrer le
mouvement
Comme l'ont noté Bailly & Longo, la science décrit des transformations entre deux états supposés définis.Pour intégrer le mouvement dans la pensée (Bergson), il est utile de passer à la tendance ou force. La perception (sans sujet ni objet) se modélise par une spire = une boucle ouverte sans extrémités définies. L'objet se définit alors comme l'invariant dans un cône (selon la démarche de Kant).
3. Du binaire au ternaire pour poser
La perception (binaire) est une interface, une visée. Elle se projette sur des objets se définissant (action modélisée par une boucle), l'autre pôle de cette interface –l'expectative de la visée - est une valeur, question ou grandeur, notions regroupées sous le terme pôle -archétype. Ces pôles jouent différemment dans la négation et suivent un mouvement de pulsation.
Ainsi se dessine un ternaire entre action, perception
et pôle, mais ce ternaire concerne trois ordres de choses différents et non
plus une transformation.
Le séminaire et l’école mamuphi sont ouverts à tous (sans inscription préalable).
Pour tout contact :
·
fnicolas [at] ens.fr /
fnicolas [at] ircam.fr
·
charles.alunni [at] ens.fr
·
moreno.andreatta [at] ircam.fr
Voir aussi :
·
Laboratoire (Ens) Pensée des sciences : http://www.ens.fr/pense-science
·
Séminaire MaMuX (Ircam) : http://recherche.ircam.fr/equipes/repmus/mamux
2009-2010
Séminaire
·
10 octobre 2009 (salle
S. Weil) – François Nicolas : Théoriser
l’engendrement d’une aura poétique par l’œuvre musicale mixte, à la lumière mathématique du forçage (P. J. Cohen) d’une extension générique [1]
·
14 novembre 2009 (salle
S. Weil) – Charles
Alunni : Le binôme
Lautman-Cavaillès
·
5 décembre 2009 (salle
S. Weil) - Thomas Noll : Logics and Mathematical Music Theory [2]
·
16 janvier 2010 (salle
S. Weil) – Moreno Andreatta :
Quelques éléments pour une interprétation philosophique des approches
transformationnelles en théorie et analyse musicales [3]
· 6 février 2010 (salle S. Weil) – René
Guitart : Du passage du ternaire
au binaire et réciproquement dans la modélisation mathématique [4]
·
13 mars 2010 (salle
Cavaillès) – Yves Chaumette :
Du ternaire au binaire, et réciproquement (un exemple) [5]
·
10 avril 2010 (salle S.
Weil)
·
15 mai 2010 (salle
Cavaillès)
École (Leçons de Pierre Cartier)
·
5 décembre 2009
· 13 mars 2010
·
15 mai 2010
Cours Catégories
et structures (René Guitart)
2008-2009
Séminaire
·
11 octobre 2008 (salle Cavaillès) - Répons François Nicolas / Charles Alunni
Intervenant : François Nicolas - Des
connivences contemporaines entre intellectualités mathématique & musicale [6]
—
Philosophie - Huit
propositions au sujet du structuralisme
(pdf)
—
Mathématiques & musique - Programme de
travail sur faisceaux et topos en musique
Répondant : Charles Alunni
Compte rendu de la discussion : « 15 questions
ou objections, et autant de premières réponses »
·
15 novembre 2008 (salle Celan) – Thierry Paul - Stephan Schaub - Michael Schmidt : Les rapports musique-mathématiques selon Ernst
Krenek (1937/1939)
Répondant :
François Nicolas - « Une lecture de Music
here and now d’Ernst Krenek »
·
6 décembre 2008 (salle S. Weil) – Franck
Jedrzejewski : Les onto(po)logies
musicales & Pierre
Lochak : Quelques
remarques sur le monde-Musique comme
topos de faisceaux
Enregistrement audio (mp3)
de la séance (Benoit Daval) : http://topfree.free.fr/2008-2009-mamuphi
Quelques photos de cette
séance (Pierre Prouvèze) et un extrait vidéo
·
17 janvier 2009 (salle S. Weil) – Christian
Houzel : Théorie des faisceaux et
linguistique [7]
· 7
mars 2009 (salle des Actes) - Pierre Lochak : Entendre - ou pas - la forme d'un
tambour. Quelques correspondances du monde physico-mathématique [8]
Mark Kac : “Can one hear the shape of a
drum?”
William P. Thurston : “On proof and progress
in mathematics”
·
4 avril 2009 (salle Beckett) – Jean Bénabou : Magie des topos, ou topos et magie?
« Une analogie en théorie
des catégories » (in La
recherche de la vérité ; ACL – Les
éditions du Kangourou ; décembre 1999)
· 9
mai 2009 (salle S. Weil) - René Guitart : Théorie du nouveau [9]
[texte
préparatoire]
École
·
7 février 2009 : « Des infinis
subtils »
Texte
de la leçon (pdf)
Ensemble des leçons
données par Yves André (pdf)
2007-2008
Séminaire
6 octobre 2007 - Séance d’ouverture par Moreno
Andreatta, François Nicolas et Charles Alunni
10 novembre 2007 - Évaluation de la music theory de David Lewin (Stephan Schaub et François
Nicolas)
· Stephan
Schaub - Statut de la formalisation mathématique dans la « music
theory » américaine : une lecture
de l’échange entre Edward T. Cone et David Lewin (Perspectives of New
Music 1967 et 1969).
· François
Nicolas - « Comme Freud, Schoenberg est mort en Amérique » :
« Déconstruire
la music theory (1) : David Lewin »
« Déconstruire
la music theory (2) : Milton
Babbitt »
1°
décembre 2007 - Francis Borceux :
Des
jets aux infiniment petits : quand l'intuition se mue en rigueur [10]
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1881
15
décembre 2007 : Ralf Kromer :
La théorie des catégories : un outil d'analyse musicale aux
yeux de la critique philosophique
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1882
12
janvier 2008 : Thomas Noll : Le Pli Diatonique -
Algebraic Combinatorics on Words applied to the Study of the Diatonic Modes
2
février 2008 : Hector Parra : Une approche créatrice des interrelations
structurelles entre les espaces acoustiques et visuels
15
mars 2008 - René Guitart : Modalités des
discours et courbures des figures [11]
5 avril 2008 : Stephan
Schaub : Les implications de la formalisation mathématique
dans les pratiques compositionnelles de Babbitt et Xenakis [12]
17
mai 2008 : Thierry Paul : Questions
d’échelles [13]
|
École mamuphi Leçons d’Yves André ·
1° décembre 2007 : Représentations
linéaires et analyse harmonique [14] · 15 mars 2008 : Singularités [15] ·
17 mai 2008 : Dualité(s) |
2006-2007 : Intellectualités mathématique et musicale
Calendrier :
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1532
Présentation
PowerPoint | Documentation
distribuée
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1560
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1588
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1639
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1640
Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1641
Video : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1642
version
pdf : intervention
- annexes
École mathématique pour musiciens et
autres non-mathématiciens
un samedi par
trimestre, de 15h à 18h à l’Ircam (salle Messiaen)
Nous avons décidé de mettre en place, cette année, une «
école » spéciale de mathématiques en direction des musiciens et autres
non-mathématiciens.
Le principe en sera tout à fait singulier : il s’agira de
rendre compréhensible un concept central de la mathématique la plus
contemporaine à des non-spécialistes, en tentant de les mener au cœur de la
pensée mathématique la plus active, et sans économiser ni la spécificité de
l’écriture mathématique, ni une partie du labeur démonstratif (même si celui-ci
ne saurait être, dans le cadre d'une vulgarisation, de nature intégrale). Il ne
s’agira pas d’« appliquer » les mathématiques à la musique, que ce soit sous
une modalité technique et calculatoire ou sous une forme plus métaphorique. La
‘raisonance’ possible du concept
mathématique avec la musique ne sera pas au cœur de l’exposé lequel visera,
simplement (si l’on ose dire !), à transmettre le plus fidèlement possible, le
contenu de pensée investi dans le concept examiné (et, bien sûr, dans la
théorie mathématique où il prend place), sans négliger, tout au contraire, les
aperçus historiques qui peuvent permettre d'apprécier les problématiques au
cœur desquelles se déploie le concept présenté.
Yves André (Cnrs-Ens) a bien voulu accepter la chaire de
cette école.
Les concepts mathématiques envisagés sont - entre autres -
ceux d’adjonction, d’algèbre
de von Neumann, de motif et d’opérade.
Ces séances seront trimestrielles. Chaque séance devrait
durer trois heures ;
Le calendrier est le suivant : 15h à 18h - Ircam (salle
Messiaen)
• 9 décembre 2006 : Aperçus sur les algèbres d'opérateurs (algèbres de von
Neumann)
• 24 mars 2007 : Les
topos de Grothendieck
•
12 mai 2007 : Idées galoisiennes (théorie de l'ambiguïté)
Propositions
pour les prochaines séances de l'école de mathématiques pour musiciens
et autres non-musiciens
0) Merci tout d'abord à
tous ceux qui ont pris soin de nous transmettre leur avis sur la première séance.
Ceci nous aide, et nous encourage.
1) Il ressort des points
de vue exprimés que tout le monde, même ceux qui ont peiné lors de la première
séance, souhaite une prolongation de
l'expérience. C'est également notre souhait.
2) Il faut repréciser que
"école" ici ne veut pas dire
"cours" (et donc progression graduée selon un parcours univoque en marches
d'escalier). Il faut entendre ce projet ("d'un type nouveau") comme
visant une compréhension plutôt qu'une maîtrise de savoirs.
3) Pour ceux qui n'ont pas
l'habitude d'entendre un exposé de mathématique contemporaine, cette
compréhension passe nécessairement par une phase de "choc", un peu comme un tel type de "choc"
intervient pour toute personne venant pour la première fois entendre un concert
de musique contemporaine. Il n'y a pas lieu de vouloir éviter un tel choc mais
seulement d'apprendre à le surmonter.
4) À ce titre, une
certaine dimension rétroactive (relevant
donc de l'après coup) nous semble de mise en matière de compréhension.
À cette fin, il semble
nécessaire d'instaurer plus de résonances entre les différents sujets devant
être traités lors des prochaines séances en sorte que, petit à petit, les
concepts mathématiques puissent s'éclairer les uns les autres, non plus de
manière déductive - dans l'ordre linéaire de leur exposition - mais
rétrospectivement, et selon un schéma concentrique.
5) Nous proposons de
reconfigurer les prochains thèmes en sorte de mettre en rapport différentes
approches mathématiques contemporaines de la notion d'espace. En effet, si la notion mathématique d'espace n'a
pas été définie la fois dernière, c'est pour une raison essentielle et non pas
contingente: c'est parce qu'il n'existe pas à proprement parler de définition
mathématique de l'espace en soi (pas plus d'ailleurs qu'il n'en existe de la
symétrie en soi, ou de la singularité en soi). À ce titre, la mathématique
associe toujours au mot "espace" une spécification ("espace
topologique", "espace mesuré", "espace vectoriel",
etc.), laissant à l'intuition de chacun le soin de donner un sens spécifique au
mot "espace" détaché de ses prédicats.
6) Si le propos de l'école
est bien de rendre compréhensibles certains concepts mathématiques
contemporains et centraux, ceux-ci seront choisis (du moins dans un premier
temps) sur le critère qu'ils condensent des points de vue mathématiques
sur des notions communes - i.
e. n'appartenant pas en propre à la mathématique - telles
qu'espace, symétries, temps, singularités, etc... Chacun pourra
alors confronter, s'il lui plaît, ces points de vue mathématiques aux points de
vue qui lui sont plus familiers - musicaux, architecturaux, picturaux, ou
philosophiques - sur ces notions communes.
En ce qui concerne
l'espace, il est loisible de penser que les deux points de vue mathématiques les
plus avancés et les plus profonds sont celui de la géométrie non-commutative
(A. Connes) et celui des topos (A. Grothendieck) - d'ailleurs complémentaires
l'un de l'autre.
Comprendre mieux les
enjeux des espaces non-commutatifs, la disparition des points et le rôle
structural des algèbres d'opérateurs (exposé précédent) pourra mieux se
réaliser rétroactivement si les prochaines séances de l'école traitent d'autres
visions de l'espace. Nous proposons à ce titre que la prochaine séance soit
consacrée à l'examen des topos de Grothendieck.
7) Nous maintenons le
principe d'absence de tout prérequis, mais ceci ne veut pas dire qu'il faudrait
négliger le rôle de la culture mathématique de chacun.
Si la culture est bien ce qui
vous reste quand vous avez tout oublié, la culture mathématique mobilisée pour
écouter et suivre un tel type d'exposé indique alors votre capacité
d'intuitionner et de représenter ce qui vous est présenté, votre aptitude à
supporter de perdre pied en faisant confiance à votre capacité de renouer un
peu plus loin au fil du discours.
Là encore, l'analogie avec
l'écoute de la musique est pertinente : écouter une œuvre n'est pas la
disséquer, suivre note à note et accord par accord son travail déductif mais
apprendre à se laisser guider par l'œuvre elle-même (et apprendre, cela implique
toujours, en un premier temps, un travail soustractif : se désencombrer
d'habitudes inadaptées).
8) Nous sommes des
pionniers au sens aussi où nous devons apprendre à donner à la notion de malentendu un statut productif, et pas seulement négatif.
Si la présentation
mathématique ordinaire vise à la levée de tout malentendu (par un dispositif réglé
d'écriture univoque rendant intégralement transmissible le contenu de pensée),
cette école ne saurait fonctionner sous cet ordre (qui est tout aussi bien
celui du "cours" de mathématiques mentionné plus haut). Tentant de
présenter des enjeux de pensée les plus actuels à des gens étrangers à la
mathématique active, cette école doit miser sur la productivité et la dynamique
d'un certain type de malentendu.
À ce titre, qu'un concept
mathématique présenté prête ici à une part de malentendu ne doit pas être vu
comme une faiblesse (ce que cela serait dans un simple cours) mais plutôt comme
un pari : le pari qu'une forme de résonance peut être mise en œuvre entre jeu
mathématique des concepts et représentation mentale chez celui qui le découvre.
Bien sûr, ce pari comporte
également sa part de danger : celui que le malentendu (afférant au fait que ce
qui est présenté n'est pas maîtrisé par qui écoute) débouche sur une
mécompréhension ou un contre-sens. Mais il nous semble que le génie propre de
cette école implique de prendre ce risque pour en faire jouer la face positive
et dynamiser l'écoute spécifique de chacun - là encore, écouter un tel type
d'exposé est assez proche de l'écoute musicalement requise face à une œuvre
contemporaine -.
9) Rendez-vous donc
le samedi 24 mars 2007 pour
une nouvelle séance (consacrée aux topos de Grothendieck) au début de laquelle
Yves André reformulera les principes de notre projet.
Yves André et François
Nicolas
P.S. «Si les gens ne
croient pas que les mathématiques sont simples, c’est uniquement parce qu’ils
ne réalisent pas à quel point la vie est compliquée.» John von Neumann
2005-2006 : Questions de logiques
Si, pour les musiciens, « logique musicale » se
dit en différents sens (consistance
autonome de la musique comme « monde » ou « langage », dialectique spécifique du discours musical, stratégie à l’œuvre…), si, pour les mathématiciens,
« logique » ne profile plus seulement une norme pour leurs énoncés
mais la dynamique même de leur travail d’énonciation (une logique du processus
mathématicien tout autant que du résultat mathématique), peut-on activer aujourd’hui
des raisonances entre ces
conceptions des logiques à l’œuvre ?
Comment faire jouer leur hétérophonie par-delà tel ou tel
projet plus spécifique de « mathématiser » la logique musicale ou de
« musicaliser » la logique mathématique ?
Calendrier :
1.
15 octobre 2005
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=878
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=879
2. 12
novembre 2005
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=945
3.
10 décembre 2005
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=946
4.
14 janvier 2006
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=947
5.
25 février 2006
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=727
6.
11 mars 2006
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=728
7.
29 avril 2006
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=730
8.
20 mai 2006
http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=731
2004-2005 : Les mathématiciens et la musique

Si musique et
mathématiques avèrent un long compagnonnage, depuis l'origine commune des
théories musicale et mathématique au VI° siècle av. J.-C. jusqu'à l'époque la
plus contemporaine, si penser la musique avec les mathématiques est ainsi une
longue histoire où interviennent tour à tour arithmétique (nombres) et
géométrie (figures), algèbre (écriture) et topologie (gestes), il convient
d'interroger l'état présent de ces rapports à partir des questions musicales
les plus actives.
Que la
philosophie pointe nécessairement son nez en ce croisement (comme en atteste
toute une généalogie, de Parménide et Platon jusqu'à Husserl et Lautman en
passant par Descartes et Leibniz) ne doit pas dispenser le musicien
d'interroger directement les mathématiques de son temps pour discerner ce qui
d'elles peut clarifier, catégoriser, profiler les enjeux présents et à venir de
son art.
Pour cette
première année, on partira des formes de conscience spécifiquement
mathématiciennes des rapports possibles entre musique et mathématiques.
Music and
Mathematics Seminar Thinking Music with Mathematics? Music and mathematics have
long been associated, and thinking about music in terms of mathematics via the use of arithmetic, geometry,
algebra, topology etc. goes back a
long way. With this in mind, it's essential now, to explore the present state of this relationship based on
today's important musical issues.

Samedi 19 février 2005
Ø
Charles Alunni :
Transe disciplinaire
Ø
Moreno
Andreatta : Problèmes
musicaux et conjectures mathématiques. Essai d'une typologie 'mathémusicale'
À partir d'un rappel historique sur l'émergence des structures
algébriques en musique et musicologie du XXe siècle, on essayera de montrer
comment certains problèmes posés par la théorie de la musique, l'analyse et la
composition soulèvent des questions mathématiques susceptibles d'intéresser à
la fois l'historien des mathématiques et le 'working mathematician'. En particulier on s'attardera sur
l'étude des quelques correspondances entre des problèmes musicaux sur lesquels
nous avons travaillé (autour par exemple de la construction de canons
rythmiques ou de pavages) et des conjectures mathématiques (Minkowski,
Steinhaus, Keller, Fuglede).
On essayera ainsi de montrer comment la musique peut parfois
alimenter l'activité mathématique et on donnera quelques éléments pour édifier
une typologie 'mathémusicale' que nous espérons pouvoir compléter et améliorer
tout au long de ce séminaire.
Ø François
Nicolas : Raisonance
musique / mathématiques : l’écriture en partage
On rappellera d’abord
brièvement différentes manières de rapporter les mathématiques à la
musique : on distinguera pour ce faire trois genres, sept espèces et dix
sous-espèces.
Parmi
ces dernières, on exhaussera la fiction, ou logique du « comme si » : la pensée mathématique y dispense en effet un
éclairage rasant (et non pas frontal, comme dans les théories mathématiques de
la musique) susceptible de faire ressortir, dans un domaine bien choisi, des
aspérités et singularités musicales inaperçues par le regard musicien
artisanal.
On soutiendra ensuite que,
par-delà les rapports précédents, musique et mathématiques entretiennent une affinité élective, et ce pour deux raisons :
• D’abord
elles partagent un même souci logique,
qu’elles déploient en deux problématiques orthogonales. On comparera à ce titre
le rôle joué par la démonstration
dans la pensée mathématique à celui joué par le développement dans la pensée musicale.
• Ensuite,
musique et mathématiques sont deux pensées « à la lettre », intérieurement normées par leur propre dispositif d’écriture,
ce qui constitue une singularité absolue parmi les différents types de pensée.
On esquissera alors le
programme d’un penser l’écriture musicale à la lumière de l’écriture
mathématique.
On
fera à ce titre l’hypothèse d’un double chiasme entre ces deux types d’écriture :
• l’écriture
mathématique utilise une même
lettre pour différentes opérations
là où l’écriture musicale utilise différentes lettres pour une même opération (d’où une redondance singulière que Rousseau
proposera d’amender en arithmétisant le solfège…) ;
• la
mathématique utilise différentes
inscriptions pour une même chose là
où la musique utilise la même
inscription pour plusieurs choses
(d’où les problématiques, proprement musicales, de transposition, d’arrangement et de transcription…).
Ainsi
les lignes de partage lettre claire
/ lettre obscure s’avèreraient duales entre musique et mathématiques…
S’il est vrai que tout ceci
met en œuvre une dialectique du sensible et l’intelligible, on conclura sur l’intérêt d’associer la philosophie aux rapports musique-mathématiques en sorte de
réactiver le vieux nœud grec à trois,
quand les raisonances musicales
accompagnaient la naissance tant de la philosophie (Parménide) que de la mathématique
comme raison et plus simplement
comme calcul (invention de la
démonstration via la création du raisonnement par l’absurde).
Ø
Charles Alunni : Moderato scriptile (Connexions
mathématiques-musique chez Heisenberg)
Samedi 12 mars 2005 :
Ø Yves
Hellegouarch : Esquisse
d'une étude comparée entre l'avènement de la perspective (en peinture) et de
celui du tempérament égal (en musique)
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=617
Ø
Michel Broué : Un
peu de théorie des groupes pour les tonalités musicales
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=618
Samedi 16 avril 2005
Ø
François Nicolas : Comment évaluer
musicalement les théories mathématiques de la musique ? L’exemple de la
théorie de Mazzola
On rappellera qu’une certaine mathématique joue un rôle nécessaire
dans l’intellectualité musicale. On distinguera à ce titre deux affinités
électives (partages d’écriture et de souci logique) et une raisonance privilégiée (le musicien est à
l’école de la mathématique en matière de théorisation) parmi les différentes
manières musiciennes de se mettre à l’écoute de la mathématique.
On interrogera alors la situation singulière où le musicien est
confronté à des théories mathématiques de la musique : comment évaluer musicalement de telles théories,
en particulier ces théories mathématiques qui formalisent des théories
musiciennes « naïves » ?
Même si, contrairement au désir proprement mathématicien, il faut
prendre acte que théories musiciennes et mathématiques ne commutent pas, on
soutiendra qu’une théorie mathématique de la musique peut stimuler le musicien,
entre autres par des extensions humoristiques et des intensions ironiques.
On examinera sous tous ces angles la théorie mathématique de
G. Mazzola — The Topos of Music —, tout spécialement ses théorisations du contrepoint, de la
modulation et du geste.
On conclura sur l’intérêt spécifique pour le musicien pensif d’une
singulière figure subjective de mathématicien (à la suite d’H. Poincaré et H.
Weyl…) qu’on proposera de nommer intellectualité mathématique.
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=642
Ø
Guerino Mazzola : Le
rôle possible de la logique musicale dans une certaine intellectualité mathématique
Il est vrai que le but du travail des mathématiciens est de
démontrer des théorèmes. Mais pour y arriver, le mathématicien doit parcourir
un chemin dans un paysage d’idées et de procès qui relèvent du domaine de
l’improvisation musicale plutôt que du mécanisme de la logique classique. La
fameuse parabole de Grothendieck dans « Récoltes et Semailles » en témoigne.
Symétriquement, faire ou composer de la musique est loin d’être un
jeu esthétique mais relève d’une logique complexe. Le point crucial d’une telle
logique est que le concept de vérité se réfère à ce qui est le cas. Or, ce qui
est le cas en musique pointe vers un jeu dialectique d’opérateurs logiques.
Loin de la situation classique, la logique musicale est liée à celle des topoi.
La thèse de notre intervention sera que le procès créatif
mathématicien, dans la mesure où il s’avère de nature musicale, est un procès
de nature logique, précisément parce que la musique se fait dans une ambiance
de logique toposique. Nous conjecturerons que, sous cette perspective, la
démonstration de la vérité d’un énoncé peut être comprise comme passage à la
limite, en partant d’une série de logiques toposiques et convergeant dans la
logique classique.
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=643
Samedi 21 mai 2005
Ø
René Guitart : Le
triple du sens : postures, différences et bougés.
La question du sens d'un discours n'est pas si différente de celle
du sens d'une interprétation de musique. Pour entendre cela, expliquerons-nous,
il faut y entendre le rôle de la vérité. Nous traiterons du sens des discours
en termes de postures, différences et bougés, trois points en effet de nature
musicale. Pour chaque point on verra comment une mise en œuvre mathématique de
son principe est possible. Et puis
on verra comment en fait, au plan mathématique, dans la perspective de la
théorie des catégories, les trois points sont intimement reliés.
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=720
Ø
Thierry Paul : Des sons et des quantas
On
se propose dans cet exposé de présenter diverses situations, issues du
formalisme quantique et de l’expérience musicale, qui semblent relever de
problématiques communes.
En
particulier seront discutés, sans toutefois les théoriser, le formalisme mathématique
et la notation musicale, le rôle de l’aléatoire dans les œuvres ouvertes
et la mesure quantique, le phénomène temporel, et une brève allusion à la
reproduction de l’œuvre musicale interprétée, en regard avec les idées de
concept et énoncé en mathématiques.
Enregistrement
« Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=721
–––––––
Professeur invité (mars 2005) : Guerino Mazzola
Ce séminaire reprend, dans un nouveau contexte, un projet engagé à l'Ircam
dès l'année 2000 sous le nom de séminaire "Mamuphi".
Un première année de travail (2000-2001) s'est tenue à l'Ircam (sous la
direction conjointe de G. Assayag, G. Mazzola et F. Nicolas). Les principales
interventions de cette première année sont rappelées ci-dessous. Un livre
récollectant les actes de ce séminaire "mamuphi" est en cours
d'achèvement. Il sera disponible au printemps 2005.
Ce premier séminaire mamuphi s'est
prolongé de 2001 à 2004 à l'Ircam (sous la direction de M. Andreatta) selon un
principe un peu différent, sous le nom générique de mamuX. Les activités de mamuX sont présentées sur le site de l'Ircam, en particulier à l'adresse http://recherche.ircam.fr/equipes/repmus/mamux/
Année 2000-2001
En quel sens pensée musicale et pensée
mathématique sont-elles contemporaines
? S'il ne s'agit pas seulement d'appliquer la seconde à la première, la philosophie est-elle requise pour que ces deux disciplines se
confrontent et dialoguent sur un pied d'égalité ? Quel rôle exact l'informatique joue-t-elle dans un tel rapprochement entre logiques différentes (scientifique et artistique) de pensée ?
Partant des points de rencontre comme des points
d'impasse entre mathématiques et musique, il s'agira de s'interroger sur les
conditions et les modalités de ces
croisements en sorte que la pensée musicale puisse approfondir son
interlocution avec la pensée mathématique d'aujourd'hui.
Sous la direction de Gérard Assayag, Guerino Mazzola et François
Nicolas
Samedi 7 octobre 2000
o François NICOLAS (compositeur) : Musique, mathématiques et
philosophie: Que vient faire ici la philosophie?
o Gérard ASSAYAG (informaticien) : De
la calculabilité à l'implémentation musicale
Samedi 4 novembre 2000
o Guerino MAZZOLA (mathématicien) : Penser la musique
dans la logique fonctorielle des topoi
Samedi 2 décembre 2000 : Journée d'étude autour
d'Anatol VIERU (1926-1998)
de 10h à 18h :
o Dan Tudor VUZA (mathématicien) : Théorie modale et suites périodiques
dans la pensée compositionnelle d'Anatol Vieru
o Costin CAZABAN (compositeur) : Structure et expression chez Anatol Vieru
o Carlos AGON et Moreno ANDREATTA (informaticiens) : Théories algébriques
et informatique musicale. Quelques exemples d'implémentation
Concert de clôture: oeuvres d'Anatol Vieru
Samedi 13 janvier 2001
o Tom JOHNSON (compositeur) : Objets
(mathématiques) trouvés
Samedi 3 février 2001
o René GUITART (mathématicien) : Modalités : Discours et images. Musique?
o Compte rendu de la session philosophique de l'ENS (13 janvier, rue d'Ulm)
sur Logique et philosophie.
Samedi 3 mars 2001
o Georges BLOCH (musicologue) : Lettre à Philippe Lacoue-Labarthe
o Olivier LARTILLOT (informaticien) : L'analyse musicale par la machine
(ou la problématique de l'induction sous l'angle de la théorie des modèles et
des probabilités)
Samedi 7 avril 2001
o Thomas NOLL et
Andreas NESTKE (mathématicien) : Enharmonicity as a Key to a Cognitive
Dynamics of Music
o Stephane SCHAUB (informaticien) : Sur le lien
mathématiques-musique chez Xenakis
Samedi 5 mai 2001
Bilan du séminaire par
François
Nicolas : Théoriser l’engendrement d’une aura poétique par l’œuvre
musicale mixte à la lumière mathématique
du forçage (P. J. Cohen) d’une
extension générique
On partira de deux hypothèses.
1) La première est de fond : les œuvres musicales
mixtes (celles qui mettent en œuvre deux déroulements temporels
synchronisés : texte, danse, film, action scénique…) peuvent engendrer une
aura poétique, qui constitue une sorte d’extension enveloppant l’œuvre de
départ - cette hypothèse est suggérée par la théorie wagnérienne du drame (Opéra
et Drame, 1850) qui prône une musique
poétiquement fécondée.
2) Comment théoriser expérimentalement la constitution
musicale d’une telle « aura poétique » ? C’est là qu’intervient
notre seconde hypothèse, cette fois de méthode : éclairer une telle
théorisation par la mathématique des extensions, plus précisément du forçage (forcing) d’extensions génériques (P. J. Cohen).
Ceci engage un programme de travail mamuphi 2009-2010 : l’exposé (qui, au demeurant, ne
supposera nulle compréhension préalable de la mathématique du forcing – on
présentera liminairement sa dynamique générale) sera donc problématisant plutôt
qu’il n’offrira un fascicule de résultats (voir, en annexe, le fascicule de
résultats pour le programme 2008-2009).
Les principales idées qui vont guider cette théorisation
musicienne à la lumière des mathématiques sont les suivantes :
1.
Une œuvre musicale mixte compose des interactions entre
flux temporels synchrones.
2.
Ces interactions seront formalisées comme interférences
entre différents types de segmentation (segmentation proprement musicale,
segmentation littéraire ou chorégraphique…).
3.
Dans une œuvre musicale mixte, c’est la musique qui
dirige ces interactions, ce qui implique une violence musicale exercée sur le
flux hétérogène que l’œuvre accueille et épouse.
4.
La composition proprement musicale d’une extension
auratique mobilise la « convolution » de deux opérations
inverses : une « modulation » de la segmentation musicale par la
segmentation hétérogène, puis une « rétroaction » de la segmentation
musicale ainsi modulée sur le flux hétérogène.
5.
Dans la première opération – « modulation »
-, la musique fait violence au flux hétérogène en déposant son inspect propre (tout en captant son aspect et épousant son intension). Dans la seconde opération –
« rétroaction » -, la musique fait violence au flux hétérogène en le
remodelant selon un inspect
musical importé, non natif.
6.
Au total, l’œuvre musicale mixte sera ainsi ressentie
comme étendue (dotée d’une aura), la pointe de la théorisation, guidée par la
problématique mathématique du forcing, étant alors d’examiner de quelle manière
il est possible de contrôler, de l’intérieur même de la musique (compositionnellement donc), une telle extension
auratique non musicale (tout de même que la mathématique contrôle une extension
algébrique du corps des rationnels ℚ
de l’intérieur même de l’espace des polynômes à coefficients dans ℚ et tout de même que le forcing contrôle l’extension M[G] de l’intérieur même de
l’espace de départ M).
Annexes
Documentation mathématique sur le forcing des extensions
génériques (Paul J. Cohen)
· Thomas
Jech : What is
forcing ?
www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Jech.pdf
·
Timothy Y. Chow :
o
Forcing
for dummies
www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Dummies.pdf
o
A
beginner’s guide to forcing
www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Chow.pdf
· Patrick
Dehornoy : La méthode du forcing
www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Dehornoy.pdf
Fascicule de résultats du programme de travail
(2008-2009) sur la théorie des faisceaux
· Objets : l’objet musical (le morceau de musique) est un
faisceau.
B.VIII : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.VIII.pdf
· Relations : mais les plus musicales des relations entre ces
objets (leurs influences réciproques) ne sont pas des morphismes (de
faisceaux).
B.IX : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.IX.pdf
· Topos : au total, le monde-Musique (fait de ces objets et de leurs relations c’est-à-dire
des morceaux de musique et de leurs influences musicales) n’est donc pas un
topos de faisceaux.
B.X : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.X.pdf
Logics and Music Theory appear in different
classifications of the medieval academic curriculum. Logic is part of the
trivium (among grammar and rhetoric, while music theory is listed among the
more mathematical disciplines: arithmetic, geometry and astronomy). Logics as
the study of reasoning underwent a tremendous transformation through a process
of formalization and mathematization. Music Theory opened its scope to many
non-mathematical aspects (in particular those, traditionally covered by the
disciplines of the trivium). This "contrary motion" of research
interest offers several meetings points for Logics and Music Theory. One
particularly interesting 19th century meeting point shall be the starting point
for my talk which then proceeds into 20th century Logics and Mathematical Music
Theory.
Moritz Hauptmann (1953) in his treatise
"Die Natur der Harmonik und der Metrik: Zur Theorie der Musik" presented
some ideas which mark a radical position in the context of this MaMuPhi
session. Hauptmann interprets music first of all as a manifestation of human
thought. While assuming general dialectical principles behind the activity of
human thought he claims that musical mistakes are logical mistakes. According
to Hauptmann the unity of a tonality (Tonart) is the result of a dialectical
triad. Inspired by the idea to literally interpret the musical triad as a
dialectical triad, he loads the names of the intervals octave, fifth and third
with the corresponding dialectical meanings. A tonality is a kind of
hypertriad, i.e. constituted by three musical triads. Their contiguity via
common tones is the source for the Quintbegriff of the tonality, a diremption
as the result of conflicting tone meanings. The mediating and unifying
Terzbegriff is based on a change of perspective: the state of the tonic triad
of being a dominant (relative to the subdominant triad) is turned into the
state of having a dominant (relative to the dominant triad).
Hugo Riemann's (1872 and 1874)
"Musikalische Logik" is inspired by Hauptmann's ideas. Riemann
elaborates upon the explanatory power of this dialectical paradigm for the
constitution of typical cadences. I will show some traces of the intellectual
squeeze on Riemann when he tries to bring both sides together: the dialectical
explanation and music-theoretical facts. [Being in Paris I cannot refrain from
re-addressing Riemann's problem with a side glance to the semiotic square].
Riemann's "Musikalische Logik" and
"Musikalische Syntaxis" inspired the recent Neo-Riemannian approaches
by David Lewin, Richard Cohn, Clifton Callender, Jay Hook, Tom Fiore and Ramon
Satyendra and several others. But these left the original dialectical
motivations behind. Yet the transformational approaches of David Lewin and
Guerino Mazzola offer new ways to tie up with H. Riemann's orphaned project of
a "musical logic". My 2004 article "The Topos of Triads" is
an attempt in this direction. [In my MaMuX-talk (friday december 4) I will
clarify the close mathematical links between these investigations on the one
hand and the american Neo-Riemannian tradition on the other]. The locial
component which enters music theory here, is the internal logical semantics of
a topos, even though in a rudimentary way. I will explain and illustrate this
in my talk.
Cet
exposé est divisé en deux parties. Dans la première partie, on discutera le
caractère à la fois algébrique et géométrique des approches
transformationnelles en musique [Lewin 1987/2007] en séparant la composante proprement
théorique des applications analytiques. Dans la deuxième partie, à partir d’une
généralisation catégorielle de certaines constructions transformationnelles
[Mazzola & Andreatta 2006], on
essaiera de donner quelques éléments en vue d’une interprétation philosophique
des approches transformationnelles. Bien qu’ayant des rapports étroits avec le
positivisme logique [Andreatta 2006], nous proposons une nouvelle lecture
philosophique de l’approche transformationnelle visant à élargir les catégories
structurales appliquées traditionnellement à la musique more linguistico afin de mettre en
lumière des nouveaux enjeux philosophiques relevant du rapport entre
structuralisme et phénoménologie [Boi et al. 2007]. Après une brève digression
sur la place de la logique dans les approches set-théoriques et
transformationnelles [Kolman 1999], on conclura en présentant une démarche
récente autour du projet d’une géométrisation de l’analyse musicale basée sur
la théorie des orbifolds [Tymoczko 2006 ; Callender et al. 2008] et dépassant,
selon l’un des auteurs, certaines limitations de l’approche transformationnelle
de David Lewin [Tymoczko 2010].
Références bibliographiques :
·
[Lewin 1987/2007] D. Lewin, Generalized Musical
Intervals and Transformations, Yale
University Press (réédition Oxford University Press, 2007).
·
[Kolman 1999] O. Kolman, « Generalized interval
systems: an application of logic », Orbis Musicae, Rethinking
Interpretative Traditions in Musicology, Conference Proceedings, Tel Aviv
University, 67-73.
·
[Andreatta 2006] M. Andreatta, « Mathématiques,
musique et philosophie dans la tradition américaine : la filiation
Babbitt/Lewin », intervention au séminaire MaMuPhi du 18 novembre 2006
[http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1560].
·
[Mazzola/Andreatta 2006] G. Mazzola, M. Andreatta,
« From a Categorical Point of View :
·
K-nets as Limit Denotators », Perspectives of
New Music, 44(2).
·
[Tymoczko 2006] D. Tymoczko, « The Geometry of
Musical Chords », Science 313, p. 72-74.
·
[Boi et al. 2007]
L. Boi, P. Kerszberg, F. Patras (éd.), Rediscovering Phenomenology.
Phenomenological Essays on Mathematical Beings, Physical Reality, Perception
and Consciusness, Springer.
·
[Callender et al.
2008] C. Callender, I. Quinn, D. Tymoczko, « Generalized Voice-Leading
Spaces », Science 320, p.
346-348.
·
[Tymoczko 2010] D. Tymoczko, « Generalizing
Musical Intervals », à paraître dans Journal of Music Theory
La
modélisation mathématique, par exemple en musique, est basée sur des
"structures algébriques" déterminées en général par des lois de
compositions binaires. Est-ce naturelle ? Est-ce simple ? En fait il est
parfois mieux d'utiliser des lois de compositions ternaires.
Il arrive alors que les
axiomes soient plus naturels, les
calculs plus simples. En fait si ce que l'on modélise est rythmé par 3,
si les objets s'y disposent spontanément par 3, alors présenter la situation
par un système binaire reste artificiel. C'est comme cette conception
malheureuse de Jean Dieudonné qui rejetait les espaces affines au profit des
espaces vectoriels ; au prix de l'artifice de fixer une origine dans l'espace,
alors que celui-ci est pourtant sans origine. La réduction du 3 au 2 dépend de
façon analogue de systèmes de choix artificiels d'origines. C'est possible,
cela permet un développement analytique plus élémentaire mais parfois plus
aveugle, mais il ne faut pas alors oublié ensuite d'analyser les effets de ces
choix, ce qui, en réalité relève d'une petite analyse cohomologique (disons
d'effets de torseurs). On gagne par exemple à examiner comme ternaire la loi
sur une cubique. Au passage on réexaminera l'idée d'objet borroméen, et le
groupe de Klein $G_{168}$ sera revue à l'aide d'une loi ternaire. En fait je
montrerai comment en général la représentation du ternaire dans le binaire est
possible, à travers notamment un théorème de Post un théorème de Gluskin-Hoszu, un théorème de Tamari-Ginsburg, et enfin un théorème de
représentation par semi-anneaux. Le résultat est donc, pour les musiciens,
qu'ils pourront dès lors commencer certains modèles au niveau de leur naturel
ternaire, pour ensuite seulement, si nécessaire pour l'analyse, réduire
automatiquement au binaire. Cette démarche peut sembler préférable à celle où
d'emblée le modélisateur essaie directement d'utiliser les outils binaires
connus à disposition, même si en fait ceux-ci ne s'adaptent que mal, suivant
des contorsions difficiles. et incontrôlées.
1. Du binaire au ternaire pour élargir l'espace
Suivant la Chromodynamique quantique, l'antinomie Noir – Blanc peut s'ouvrir à une nouvelle dimension en passant à la couleur (RVB). On peut donner à celle-ci un sens général qui concerne, non l'œuvre en elle-même, mais le rapport à l'œuvre. Alors Vert dénote le devenir, l'évolution; Bleu : la variance, la latéralité; Rouge : la fondation, le type, l'inscription transverse. Ces nuances se lisent en mathématiques, sur les schémas et sur les textes.
2. Du ternaire au binaire pour intégrer le
mouvement
Comme l'ont noté Bailly & Longo, la science décrit des transformations entre deux états supposés définis.Pour intégrer le mouvement dans la pensée (Bergson), il est utile de passer à la tendance ou force. La perception (sans sujet ni objet) se modélise par une spire = une boucle ouverte sans extrémités définies. L'objet se définit alors comme l'invariant dans un cône (selon la démarche de Kant).
3. Du binaire au ternaire pour poser
La perception (binaire) est une interface, une visée. Elle se projette sur des objets se définissant (action modélisée par une boucle), l'autre pôle de cette interface –l'expectative de la visée - est une valeur, question ou grandeur, notions regroupées sous le terme pôle -archétype. Ces pôles jouent différemment dans la négation et suivent un mouvement de pulsation.
Ainsi se dessine un ternaire entre action, perception et pôle, mais ce ternaire concerne trois ordres de choses différents et non plus une transformation.
· S’il
est vrai que l’intellectualité mathématique trouve son impulsion réflexive dans
le geste d’Évariste Galois (1833) décidant que les mathématiques doivent
« sauter à pieds joints par-dessus les calculs » pour mieux déployer la puissance formelle de leurs
concepts, s’il est vrai que depuis lors se dessine une polarisation du champ
mathématique entre d’un côté ce qu’Alain Connes appelle « mathématiques
fondamentales » et de l’autre ce que
le (néo)positivisme appelle « mathématiques pour la modélisation », comment tout ceci concerne-t-il cette
intellectualité musicale mamuphi
qui se soucie des raisonances
musique-mathématiques ?
· S’il
est vrai que les rapports musique-mathématiques ne sauraient être entièrement
réfléchis de l’intérieur de la musique ni de l’intérieur des mathématiques -
l’autonomie de pensée de la mathématique n’est pas intelligible de l’intérieur de
la musique, et vice versa -, s’il est vrai qu’il faut donc convoquer la
philosophie pour s’orienter dans ces rapports, comment la réactivation actuelle
du structuralisme conçu comme mouvement philosophique déployé contre le
positivisme (et non comme épistémologie des sciences humaines) peut-elle
éclairer les débats mamuphi en
cours ?
· S’il
est vrai que l’entreprise structuraliste constitue une nouvelle donne en
matière de théoricité, où s’affrontent
deux modes de théorisation – d’un côté des pratiques théoriques, conjoncturellement situées et subjectivement
orientées comme interventions stratégiques s’épuisant dans leurs effets ;
de l’autre des théories
objectivement applicables, outils venant se déposer et s’ajouter à
l’encyclopédie des savoirs -, de quelle manière cette ligne de partage
éclaire-t-elle les différentes manières de théoriser la musique à la
lumière des mathématiques et à
l’ombre de la philosophie ?
Sur la base de réponses à ces trois questionnements, on essaiera
de clarifier ce qu’il en est de possibles connivences entre intellectualités
mathématiques attachées aux « mathématiques fondamentales » (tout
particulièrement celle de Grothendieck) et intellectualités musicales attachées
à des pratiques théoriques
mathématiquement éclairées et s’inscrivant ainsi dans la droite ligne de cette
déclaration, contemporaine de la fondation ramiste de l’intellectualité
musicale : « Ce n'est que par le secours des Mathématiques
que mes idées se sont débrouillées. »
(Rameau).
On exposera à ce titre un programme de travail visant à
éclairer le monde de la musique par les concepts mathématiques de faisceaux et
de topos (Grothendieck / Lawvere). On l’initiera en formalisant
mathématiquement l’idée suivante : une œuvre musicale est un faisceau
d’interprétations, le faisceau des interprétations d’une partition donnée. Ceci
ouvrira à une formalisation possible du monde de la musique comme topos
d’œuvres.
[7]
Les productions des langues naturelles se présentent comme des concaténations
d'éléments. On peut traduire mathématiquement la concaténation par la loi de
composition d'un monoïde.
Mais toute suite de mots ne
constitue pas une phrase ; il faut une structure syntaxique. De telles
structures constituent les morphismes d'une catégorie monoïdale.
Les
théories interprétatives, comme la phonologie ou la sémantique introduisent des
filtres additionnels, qu'il paraît convenable de prendre en compte au moyen
d'une topologie convenable. Une théorie interprétative est alors représentée
par un faisceau sur un site convenable.
[8]
Nous demanderons à un article devenu célèbre de M.Kac
(Can one hear the shape of a drum?) de
nous servir de prétexte pour une promenade à travers des phénomènes et des
questions mathématiques et
physiques qui sont parmi celles qui ont marqué le vingtième siècle.
Sans
forcer le pas ni le trait, on peut rencontrer ainsi entre autres les systèmes
dynamiques sous la forme des billards et des flots géodésiques, partant la
distinction cruciale entre elliptique et hyperbolique, la quantification et la
correspondance entre flots géodésiques et analyse harmonique, la question de
départ qui est celle de l'isospectralité possible - et de fait réalisée - entre
des variétés riemanniennes, la formule des traces de Selberg qui réalise en
quelque sorte la correspondance entre les théories classique et quantique dans
les cas favorables, l'hypothèse de Riemann, la question du `chaos quantique'
qui reste passablement
mystérieuse, l'importance des orbites périodiques dans ce contexte, comme
aussi l'énigme du rayonnement du
corps noir qui est à la source de l'introduction (toujours mystérieuse elle aussi) de la quantification, etc.
Ajoutons
tout de même qu'il s'agit bien aussi d'écouter une certaine musique, comme le
marquent et la question de départ et la biennommée analyse harmonique.
Ce
qui précède est presque à dessein décousu sinon incompréhensible. Car s'il ne
sera pas directement question de philosophie, il s'agit pourtant d'illustrer
sur le terrain un point aussi important que simple, à savoir que les
mathématiciens se promènent au jour le jour dans une forêt de phénomènes
lentement mis au jour, et qui rappellent fortement ceux que la physique
s'efforce (en principe, car ce n'est plus toujours aujourd'hui si évident) de
démêler. Et pour cause, puisque ce sont parfois les mêmes - et parfois non.
Ces
phénomènes sont `simples' par leur universalité même et s'ils illustrent
amplement la fameuse phrase de Galilée sur la nature écrite en langage
mathématique, celle-ci se laisse aussi bien lire à l'envers, comme une naturalisation
des mathématiques, ce qu'explorent quelquefois aussi les sciences cognitives
(sans qu'il soit forcement besoin
de trouver là un `nouveau paradigme').
On
pourra en dernière instance poser alors quelques questions, comme celle de
tenir ensemble `philosophiquement' cette résistance de l'objet mathématique souvent très incomplètement exploré,
souvent presque inaccessible, et la construction de ce que les mathématiciens
appellent `les grandes machines', qui abordent d'autre manière le même réel
mathématique (car chacun sait que les mathématiciens sont `naïvement'
platoniciens, i.e. d'une naïveté que la pratique s'est chargée de leur
enseigner).
[9] En guise de
commentaire sur les systèmes évolutifs à mémoire d'Ehresmann-Vanbremeersch
(dont nous rappellerons ce qui nous sera utile), nous voulons proposer une
manière catégoricienne de modéliser mathématiquement l'émergence d'objets
radicalement nouveaux.
Ce que nous proposons est un mécanisme de mise en scène
de l'émergence basé sur la construction de différentielles abstraites dont la
non-trivialité sur un objet exprime que cet objet est différent de sa
constitution, qu'il est nouveau par rapport à ses composants, ou, pour dire la
chose de façon plus contractée et souligner le paradoxal de l'enjeu, qu'il
diffère de lui-même.
Cet outil nous paraît utile pour aborder la question
du sens d'un discours considéré comme émergent du discours (et non pas comme
simplement un composé grammatical de significations élémentaires) ou aussi bien
pour présenter d'autres enjeux d'émergence, en musique par exemple.
[10]
Intuitivement, une fonction f:R→R est continue en un point a lorsqu'une
variation infinitésimale de x au voisinage de a provoque une variation
infinitésimale de f(x) au voisinage de f(a).
L'approche que F.W.
Lawvere et A. Kock ont donnée de la notion d'infiniment petit est la
suivante.
Si x est petit, x2
est encore plus petit. Si x est très, très petit, x2 devient
vraiment minuscule. Appelons donc "infiniment petit" un nombre x
tel que x2=0.
L'idée provient de la
"théorie des jets" due à Ehresmann.
Considérons toutes les
fonctions passant par un point du plan, que rien ne nous empêche de
prendre comme origine: donc f(0)=0.
Avoir la même tangente à
l'origine est une relation d'équivalence: une classe d'équivalence
s'appelle un "jet". Le propre d'un tel jet est que si on l'élève
au carré, on trouve le jet nul (la classe d'une fonction à tangente horizontale).
Divers auteurs ont prouvé qu'en
travaillant dans des topos ad hoc, on peut construire des anneaux R
admettant des éléments de carré nul, que l'on peut penser comme étant les
infiniment petits et grâce auxquels on peut développer la géométrie
différentielle.
Et de bons théorèmes de
plongement prouvent que tout théorème démontré grâce à cette approche
intuitive des infiniment petits est un théorème valide en géométrie
différentielle classique.
[11]
Nous soutiendrons ceci : la modélisation
mathématique qualitative n’a pas à choisir entre l'approche logicienne et
l'approche géométrique, puisqu'au point de vue diagrammatique ces méthodes
s'identifient l'une à l'autre. Nous rapprocherons précisément la démarche
« logicienne » par spécification de formules modales, et la démarche « homologicienne »,
par spécification de conditions sur la courbure ou l’homologie. Cela sera
exposé de deux façons liées, d'abord en termes de conditions différentielles
générales et puis en termes d’homologie générale.
La
première partie reprendra l'unification par le calcul des assimilations qui permet de comprendre l’écriture de conditions
différentielles générales, incluant les
conditions de modalités spéculatives et les conditions de courbure. Question du
réglage direct de comment les discours changent, de comment les figures
changent.
La
deuxième partie affirmera encore que d’un point de vue suffisamment éloigné la
logique comme question des quantifications et modalités discursives et la
cohomologie comme théorie du calcul qualitatif de la courbure et des
déformations, se rejoignent ; et cette fois pour le voir il sera fourni une
définition générale du concept d'homologie
dont dérive aussi bien les techniques de logique intuitionniste que les
techniques d'algèbre homologique abélienne classique. On est alors dans une
problématique plus vaste que dans la première partie, puisqu'il s'agit non plus
d'un simple réglage du changement, mais de l'analyse de la forme même des
changements, des changements de changements, etc.
Références :
1) Images
et modalités, Résumé d'une conférence
au SIC à Amiens, le samedi 10 novembre 2001, 2 p.
2)
Calcul d’assimilations, modalités et analyse d’images, in Calculs et formes, Ellipses, 2003 (Actes du Colloque
« Mathématiques : calculs et formes », Université Toulouse Le Mirail,
septembre 2000), 175-189.
3) An anabelian
definition of abelian homology, CTGDC
XXXXVIII, 4, 2007, 261-269.
[12] Mon
intervention sera centrée autour des implications de la formalisation
mathématique dans deux démarches de compositeurs de la seconde moitié du XXe
siècle : Milton Babbitt (1916) et Iannis Xenakis (1922-2001). Le terme
d’« implication » sera ici entendu selon les deux sens qui lui sont
généralement attribués. Il s’agira en effet, à partir d’exemples précis, de
cerner les modalités « opératoires » de la formalisation chez ces
deux compositeurs, la manière avec elle est, donc, impliquée dans les processus compositionnels. Dans un second
temps, on s’interrogera sur les implications, dans le sens logique cette fois-ci, que nos
observations pourrait avoir sur l’interprétation analytique des œuvres
concernées, et sur celle des démarches plus générales de ces compositeurs.
[13] La notion
d’échelle temporelle est fondamentale en musique, depuis le timbre jusqu’à la
forme, en passant par la note et le rythme. La composition musicale utilise ces
différentes échelles, les mélange (parfois) et utilise ce matériau avec une
logique propre, et des contraintes spécifiques.
On se demandera si une telle problématique est
relevante en mathématiques et si elle peut produire des zones de
« friction’ » avec la musique.
En partant de quelques exemples où des objets
mathématiques émergent à partir de structures à très petite échelle, ou,
inversement, certaines échelles sont gommées afin d’exhiber des
structures intéressantes, on essaiera de noter quelques
ressemblances/différences avec l’utilisation multi-échelle du temps dans
l’activité musicale.
[14] On
commencera par une présentation des idées fondamentales de linéarisation et de
représentation en mathématique, avant d'esquisser la théorie des
représentations linéaires des groupes, initiée (dans le cas des groupes finis)
par Frobenius à la fin du XIXème siècle. Un acteur majeur fut H. Weyl qui,
en liaison avec ses travaux sur les fondements de la mécanique quantique, fit
la jonction inattendue avec l'analyse harmonique de Fourier et créa l'analyse
harmonique non-commutative.
Le rêve de Burnside de mettre à profit
l'impressionnante effectivité de la théorie des représentations linéaires pour
classifier tous les groupes finis simples s'est finalement réalisé au bout d'un
siècle. Entre-temps, cette théorie avait permis à Killing et Cartan de
classifier tous les groupes infinis "continus" simples. Nous
terminerons en expliquant comment le problème général de classification des
représentations linéaires mène à une trichotomie (fini, modéré,
sauvage), et comment
l'indécidabilité surgit au cœur de situations extrêmement concrètes et apparemment
élémentaires.
Références:
J. P. Serre, Représentations linéaires des groupes
finis, Hermann.
G. Mackey, The Scope and History of commutative
and noncommutative Harmonic Analysis,
History of Mathematics, vol. 5, AMS/LMS.
L'acception la plus courante du terme "singularité"
en mathématique est celle qui s'oppose à "lissité": il s'agit du lieu
- grain, pli, fronce, etc.. - où le principe général de linéarisation
tombe en défaut.
Au cours d'une présentation phénoménologique des
singularités et bifurcations (comment elles apparaissent, se déploient,
disparaissent - en laissant des traces...), nous nous attacherons à illustrer
deux "thèses" qui se dégagent de la théorie foisonnante des
singularités:
1) un peu à la manière de Platon dans le Timée, cette théorie jette un pont (très subtil)
entre le monde continu et le monde discret;
2) comme disait P. Montel (en exagérant volontairement),
"les fonctions sont, comme les êtres vivants, caractérisées par leurs
singularités".
Bibliographie :
-
V. Arnold: Catastrophe theory, Springer
-
(images) pages web d'Innsbruck (H. Hauser et al.):
http://www1-c703.uibk.ac.at/mathematik/project/bildergalerie/gallery.html
http://www1-c703.uibk.ac.at/mathematik/project/animationenvonflaechen/start.html