Paul Gordan(1837 — 1912)

Paul Gordan

royaume de Prusse

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SciencesMathématicien(ne)XIXe siècleAllemagne du XIXe siècle, âge d'or des mathématiques allemandes (Königsberg, Erlangen)

Paul Gordan est un mathématicien allemand du XIXe siècle, célèbre pour ses travaux en théorie des invariants. Surnommé le « roi de la théorie des invariants », il a marqué l'algèbre par sa maîtrise des calculs.

Questions fréquentes

Paul Gordan (1837-1912) est un mathématicien allemand réputé pour sa maîtrise exceptionnelle des calculs algébriques. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'il a obtenu ce surnom en démontrant en 1868 que toute forme binaire possède un système fini d'invariants de base – un résultat si difficile qu'on l'a longtemps appelé le « théorème de Gordan ». Contrairement à l'approche abstraite qui a suivi, Gordan excellait dans des calculs symboliques d'une longueur vertigineuse, que peu de ses contemporains osaient affronter.

Citations célèbres

« Ce n'est pas des mathématiques, c'est de la théologie.»

Faits marquants

  • Né en 1837 à Breslau (actuelle Wrocław), mort en 1912 à Erlangen
  • Professeur de mathématiques à l'université d'Erlangen à partir de 1875
  • Spécialiste reconnu de la théorie des invariants, surnommé le « roi des invariants »
  • Auteur en 1868 d'un théorème majeur sur les formes binaires (théorème de Gordan)
  • Réagit en 1888 à la preuve d'existence non constructive de David Hilbert par la formule restée célèbre sur la « théologie »

Œuvres & réalisations

Théorème de Gordan (finitude des invariants des formes binaires) (1868)

Démonstration que toute forme binaire possède un système fini d'invariants et de covariantes de base. Résultat majeur qui lui valut son surnom de « roi de la théorie des invariants ».

Coefficients de Clebsch-Gordan (1866-1875)

Issus de ses travaux avec Clebsch, ces coefficients sont aujourd'hui essentiels en physique quantique pour combiner les moments angulaires.

Theorie der Abel'schen Functionen (avec A. Clebsch) (1866)

Traité fondateur sur les fonctions abéliennes qui consolida la réputation des deux auteurs.

Vorlesungen über Invariantentheorie (1885-1887)

Cours de référence en deux volumes exposant méthodiquement les techniques symboliques de la théorie des invariants.

Lemme de Gordan (1873)

Résultat sur les solutions entières des systèmes d'inéquations linéaires, encore utilisé en géométrie convexe et en optimisation.

Direction de la thèse d'Emmy Noether (1907)

Encadrement de la thèse de doctorat d'Emmy Noether à Erlangen, contribution indirecte mais décisive à la naissance de l'algèbre moderne.

Anecdotes

Lorsque le jeune David Hilbert démontra en 1888 le « théorème de la base finie » par une méthode abstraite, sans calculer explicitement les invariants, Paul Gordan se serait exclamé : « Ce n'est pas des mathématiques, c'est de la théologie ! » Cette boutade est restée célèbre comme symbole du choc entre l'ancienne école calculatoire et la nouvelle mathématique abstraite.

Gordan était surnommé « le roi de la théorie des invariants » à cause de sa virtuosité dans des calculs algébriques d'une longueur vertigineuse, que peu de mathématiciens osaient affronter. On raconte qu'il réfléchissait en marchant de long en large et en parlant à voix haute, plutôt qu'en écrivant.

En 1868, Gordan réussit à prouver que les formes binaires ne possèdent qu'un nombre fini d'invariants de base — un résultat si difficile qu'on l'appela longtemps le « théorème de Gordan ». Vingt ans plus tard, Hilbert le généralisa d'un coup, rendant la preuve de Gordan presque obsolète.

Paul Gordan fut le directeur de thèse d'Emmy Noether, l'une des plus grandes mathématiciennes de l'histoire, qui soutint sa thèse à Erlangen en 1907. Ironie de l'histoire : Noether abandonna ensuite le style calculatoire de son maître pour devenir une pionnière de l'algèbre abstraite, celle-là même que Gordan jugeait « théologique ».

Malgré son scepticisme initial, Gordan finit par reconnaître la valeur des idées de Hilbert. Il aurait admis plus tard, avec humour, que « même la théologie a ses mérites », montrant qu'un grand savant peut changer d'avis face à une idée nouvelle.

Sources primaires

Beweis, dass jede Covariante und Invariante einer binären Form eine ganze Function mit numerischen Coefficienten einer endlichen Anzahl solcher Formen ist (1868)
Gordan y établit que toute covariante et tout invariant d'une forme binaire s'exprime comme fonction entière d'un nombre fini de formes fondamentales — le « théorème de Gordan ».
Vorlesungen über Invariantentheorie (Leçons sur la théorie des invariants), édité par Georg Kerschensteiner (1885-1887)
Traité de référence en deux volumes exposant les méthodes symboliques de calcul des invariants, fruit de l'enseignement de Gordan à Erlangen.
Theorie der Abel'schen Functionen (avec Alfred Clebsch) (1866)
Ouvrage commun où Clebsch et Gordan développent la théorie des fonctions abéliennes, illustrant leur collaboration féconde.
Über das Formensystem binärer Formen (1875)
Mémoire systématisant le système complet des formes binaires, sommet de la méthode calculatoire que Gordan portait à la perfection.

Lieux clés

Breslau (Wrocław)

Ville de Silésie où naît Paul Gordan en 1837 et où il obtient son doctorat en 1862. Grand centre universitaire de la Prusse orientale.

Université d'Erlangen

Université de Bavière où Gordan fut professeur de 1874 à 1910 et dirigea la thèse d'Emmy Noether. Centre de son rayonnement scientifique.

Giessen

Ville de Hesse où Gordan rejoignit Alfred Clebsch et où débuta leur collaboration sur les invariants et les fonctions abéliennes.

Königsberg

Berceau d'une grande école mathématique allemande (héritière de Jacobi) où Gordan se forma à l'algèbre et à l'analyse.

Berlin

Capitale prussienne et grand foyer mathématique du XIXe siècle, où Gordan compléta sa formation auprès des maîtres de l'époque.

Voir aussi