DESARGUES, Grand-Père de la Projective




Desargues en discussion avec Mersenne, place Royale à Paris. De dos, Pascal
Peinture murale de Théobald Chartran à la Sorbonne Paris (vers 1855, détail)


Girard Desargues (1591-1661), S.G.D.L. selon la signature de ses écrits (le Sieur Girard Desargues Lyonnois) est originaire de Lyon, mais séjourne à Paris de 1630 à 1648, où il devient membre de l'académie de Mersenne.
Paris n'a pas oublié ce grand géomètre, mais...




Il y a "et"... Il y a "ou"... on se croirait dans le Mariage de Figaro, acte III, scène 15! 

... mais aucun des deux prénoms écrits n'est exact; et il ne peut y avoir d'allusion à son frère, qui s'appelait... Antoine. Bref, on attend encore une plaque indiquant Girard Desargues. 

Le Brouillon Project de 1639

Voici  l'ouvrage qui lui vaut sa célébrité mathématique, mais qui par son style touffu déroute, voire rebute, ses contemporains.... et de nombreux successeurs. Il fut édité à un nombre assez restreint d'exemplaires; aussi ne réapparait-il plus tard, qu'à partir d'une copie manuscrite de La Hire , découverte par hasard chez un libraire parisien par Chasles en 1845.





Vous  trouverez le texte complet présenté et analysé sur  le site BibNum .
Mais voici qu'en 2011, l'auteur de cette présentation doit avouer sa perplexité :

"Seulement, le titre est une chose, le texte en est une autre. L’amphigouri qui fait le charme du premier disparaît totalement du second. On n'y trouve plus que de la géométrie et, qui plus est, rédigée de façon sèche. [...]Or je n'ai pas grand goût pour la géométrie (j’étais spécialisé en théorie des nombres). Du coup, essayer de décrypter le texte m'intéresse peu. Somme toute, le titre m'a entraîné sur une fausse piste. Je m'attendais à une langue plaisante parce que fleurie, je tombe sur des coups de trique !
Parcourant néanmoins le
Brouillon Projet, je me suis senti comme Fabrice à Waterloo. Si les professeurs, les encyclopédies, les dictionnaires, ne répétaient pas à l'envi qu'il est fondateur, je ne m'en serais jamais rendu compte. C'est que, pour estimer l'apport de Desargues et évaluer son influence, il faut connaître bien l'état de la géométrie avant lui et l'état après lui, puis les comparer. Une telle entreprise exige une érudition qu’on n’atteint guère que si on est historien professionnel des mathématiques. "

Vous voilà prévenus: si vous vous confrontez au texte brut, ne vous étonnez pas si vous vous senez en difficulté. Le père de la Géométrie Projective, Poncelet, rappelle l'incompréhension quasi générale en son temps:

"DESARGUES, qu'on peut appeler, à plus d'un titre, le MONGE de son siécle, que les biographes n'ont point assez connu, ni assez compris; DESARGUES , enfin, que des contemporains, indignes du beau titre de géomètre, ont noirci, persécuté et dégoûté, pour n'avoir pu se mettre á la hauteur de ses idées et de son génie, fut, je crois, le premier, d'entre les modernes qui envisagea la Géométrie sous le point de vue général que je viens de faire connaitre. "

Seuls Pascal et Fermat saluent l'ouvrage:
 

"Nous démontrerons aussi (fig.1) la propriété suivante, dont le premier inventeur est M. Desargues, Lyonnois, un des grands esprits de ce temps, et des plus versés aux mathématiques, et entre autres aux coniques, dont les écrits sur cette matière, quoiqu'en petit nombre, en ont donné un ample témoignage à ceux qui auront voulu en recevoir l'intelligence. "
Pascal (voir notre page Pascal mathématicien  )

"J'estime beaucoup M. Desargues et d'autant plus qu'il est lui seul inventeur de ses coniques. Son livret qui passe, dites vous, pour jargon m'a paru très intelligible et très ingénieux. "
Fermat, lettre à Mersenne

Quelques liens complémentaires


Un Théorème de Desargues...

Voici  un exemple à la fois simple et typique. Ce théorème stipule ceci (Fig 1):

Soient dans un plan,  les triangles ABC et A'B'C', tels que AA', BB' et CC' concourent en O.
Alors, les points R
= AB  A'B', S= AC  A'C', T= ABC B'C', sont alignés.

Si l'on sait former des équations de droites, on peut le vérifier par des calculs idiots (et pénibles). On l'aura prouvé, certes... mais on n'y aura rien compris; et de toutes façons, on n'aurait pas pu le découvrir: il faut que quelqu'un (qui, lui, sait le résultat) nous dise: "Démontrez que"....
Si, au contraire, on réalise que ce n'est que la projection d'une configuration de l'espace où les triangles sont dans deux plans sécants, R, S, T se trouvent nécessairement sur la droite d'intersection... et tout s'éclaire!  (Fig 2)




Fig 1: Théorème de Desargues, dans le plan Fig 2: Quand tout s'explique... par l'espace!

Ce théorème a inspiré un tableau au peintre Russell Rainville; il sert de logo au Cenre de Mathématiques & Informatique de l'Université du Maine à Farmington (USA)

Ici, le point O est rejeté à l'infini: c'est possible, du point de vue de la Géométrie Projective!

Video de N.J Wildberger (cliquer sur l'image)

... et ce qu'a pu en faire Pascal

 Dans cette projection centrale de centre O, nom savant pour ce qui est le principe de la Perspective en art et... celui de l'appareil photo (O est l'oeil, ou le centre optique du système de lentilles, A'B'C' le plan du sujet, ABC  celui du film ou du capteur), les alignements se conservent, les droites se transforment en droites... et tout théorème parlant de concours ou d'alignement dans un plan "source" sera vrai dans le plan "image".

Maintenant, imaginons qu'on remplace les triangles de l'espace par diverses sections d'un cône: c'est appliquer la défintion même des coniques, selon Apollonius de Pergé.
On peut faire l'expérience suivante: matérialisons un cône de révolution par le cône de lumière issu d'un abat-jour, posé sur une table horizontale. La section par le plan vertical du mur est une magnifique hyperbole...


un  Mathouriste  trouve ça facilement dans sa chambre d'hôtel!

Il n'y aurait plus qu'à prendre un papier calque, y dessiner le théorème de Pascal sur un cercle de même diamètre que l'abat jour... au mur se trouverait projeté le théorème de Pascal sur l'hyperbole, tandis qu'au plafond, on le verrait encore sur le cercle...
NB: en fait, les deux branches de l'hyperbole étant utilisées; il faudrait un abat-jour cylindrique, la source lumineuse rigoureusement à mi-hauteur. Sur note image, on voit bien que haut et bas appartiennent à des hyperboles différentes.

C'est ce principe qu'applique Pascal, en lecteur avisé de Desargues, que reprendra Poncelet en 1813, et c'est pourquoi Desargues apparait bien comme le précurseur de la Géométrie Projective.

Autres Contributions de Desargues.

Elles tournent toutes, en fait, autour de la projection centrale vue ci-dessus.
Trois traités, écrits en collaboration avec le graveur Abraham Bosse, appliquent ses idées et ses principes géométriques au dessin perspectif, à la coupe des pierres (stéréotomie) et à la fabrication des cadrans solaires. Ces trois traités sont disponibles en ligne sue le site Gallica de la BnF;quelques images pour inciter le lecteur à une consultation plus approfondie: il lui suffura de suivre les liens!

1. Manière Universelle de M. Desargues, pour pratiquer la Perspective :





Les frontispices font apparaître les deux plans le Géométral (plan de la figure en vraie grandeur) et le Perspectif (plan de la vision de la scène); en quoi Desargues est un remarquable précurseur de la Vision par Ordinateur! Il n'hésite pas à concrétiser le problème en représentant des fils tendus depuis la figure vers l'œil du spectateur: si son langage est parfois abscons, il faut reconnaître son talent à parler "en croquis et figures".

2.  La Pratique du Trait à Preuves, de M. Desargues,... pour la Coupe des Pierres en l'Architecture





Monge travaillera lui-même sur ces questions à l'École du Génie de Mézières, et les reliera à la Géométrie Descriptive.

3. La Manière Universelle de M. Desargues,... pour poser l'Essieu et placer les Heures et autres Choses aux Cadrans au Soleil




Encore un travail qui  révèle un Desargues précurseur de Monge: la planche 28 (cadran solaire sur un mur à orientation quelconque) montre un art du rabattement qui n'a pas attendu les leçons du second. Dans le pasage du cadran équatorial (d'axe parallèle à celui de la terre, d'où une division en 24 tranches horaires égaoles), les fils tendus jouent le même rôle pédagogique que dans le traité du dessin perspectif!

Desargues "chez lui", à Lyon...

Dans sa ville natale, c'est comme architecte  qu'il est plus connu, et reconnu. Sa participation à la construction du nouvel Hôtel de Ville est certaine, même si sa part propre est âprement discutée entre les historiens: le "chef de projet", Simon Maupin, s'est entouré de plusieurs architectes. Et si un ancien maire de la ville est un peu euphorique:

"Le monument que les échevins lyonnais décident, en 1646, de faire construire, après avoir vendu la maison commune de la rue de la Poulaillerie, est né moins des oeuvres du voyer Simon Maupin que d'une pensée de Désargues, de ce grand Lyonnais, Girard Désargues, architecte, ingénieur, mathématicien, une manière de Léonard de Vinci français. (...) Le Consulat s'adressait à lui comme à un bon Lyonnais et à un bon patriote. C'est lui qui traça le dessin du nouvel hôtel commun dont M. l'abbé d'Esnay, truelle d'argent en main, pose la première pierre fondamentale au son des trompettes et tambours. "
Edouard Herriot, Jadis (Flammarion 1948) 
on lui attribue sans contestation "l'escalier ovale" du bâtiment. Une lettre des consuls de la ville atteste, en outre, leur sollicitation.



Documents: Musée d'Histoire de Lyon  (musées Gadagne)

Il a aussi dessiné d'autres bâtiments, notamment l' Hôtel de l'Europe, ainsi qu'une maison en encorbellement sur un pont, dite Maison à Trompe, et malheureusement détruite en 1843, avec le pont sur laquelle elle s'appuyait.
Pour plus de détails, on consultera le petit (par la taille), mais très intéressant catalogue d'une exposition tenue en 2011-2012:

M-A PRIVAT-SAVIGNY éd., Philibert de l'Orme, Girard Desargues, de l'Architecture Classique aux Enjeux Urbanistiques Contemporains (Gadagne Musées)
Vous pouvez même en lire quelques extraits en ligne ici (option plein écran, proposée en passant le pointeur de la souris dessus).



Documents: Musée d'Histoire de Lyon  

Voir aussi, en ligne: Sur les pas de Girard Desargues, mathématicien et architecte lyonnais. (Bibliothèque municipale de Lyon)

... ou à Condrieu

Une  notice de renseignement, prise aux archives du département du Rhône (reproduite dans les Œuvres, p. 46) nous apprend l'existence d'une propriété familiale:

" Dans l'inventaire des archives du chapitre métropolitain (vol. XIII, page 1 1.5, n" 21 bis) , on trouve à la date du 29 avril 1605, un extrait d'acte des prises des  eaux fontaines, passé au profit de M. Girard Desargues, notaire, au lieu de la Rivarie, paroisse de Chuyes. L'archiviste pense que ce M. Girard Desargues est le père du math, ing. Desargues, et que Rivarie pourrait bien être le nom de la propriété où ce dernier s'est retiré à la fin de ses jours. L'archiviste a dit se rappeler très-bien, qu'il a vu sur divers actes, la signature du notaire Girard Desargues. Il était sans doute notaire à Condrieu, ou ailleurs, mais non pas à Lyon, parce que ceux-ci prenaient la qualification de conseiller du Roy, laquelle appartenait aux notaires de Lyon assimilés pour cela aux notaires de Paris. "
 
En fait, la propriété de Desargues était ni plus ni moins que... le Château-Grillet, et le vin qu'on y produit est l'un des plus rares au monde: l'appellation ne concerne qu'une seule propriété! C'est une enclave dans la zone de l'appellation Condrieu. Pascal la mentionne dans une de ses Pensées, sur la diversité infinie des choses:

" On distingue les fruits des raisins, et entre ceux-là les muscats, et puis Condrieu, et puis Desargues, et plus cette ente. Est-ce tout? En a-t-elle produit deux grappes pareilles? Et une grappe a -t-elle deux grains pareils?"



 
Lui qui se déplaçait assez peu, avait fait à Desargues l'honneur de sa visite, en Septembre 1652; Desargues y était revenu depuis 1648, fuyant le Paris de la Fronde.

Partant pour la campagne d'Egypte de Bonaparte en 1798, Monge fit d'ailleurs arrêter la diligence de son groupe de savants (dont Fourier) à Condrieu, pour un hommage à son illustre prédécessuer en Géométrie... et un petit ravitaillement  en liquide.

Il ne restait plus au Mathouriste qu'à ...passer à la dégustation. Pas si facile, car c'est un vin rare... Mais ce fut fait (quoiqu'un peu loin du domaine) à l'Auberge Fleurie de Montsalvy (Cantal), fort recommandable pour sa cuisine, mais qui possède cette merveille dans une cave véritablement exceptionnelle par sa variété. Montsalvy a même un petit rapport avec les Mathématiques, qu'il serait fâcheux d'oublier en la circonstance: c'était l'un des points de la triangulation du méridien ayant servi à la définition du mètre (réalisée, dans cette moitié nord, par Delambre; la jonction avec Méchain était prévue à Rodez... à un trinagle de là!)



À la santé de Desargues...
... et de la Géométrie !
  Days of Wine and Roses... musicalement: la B.O. du film;    
  l'immortelle version du trio de Bill Evans
Portion de méridienne correspondante (Observatoire de Paris)
 
Les fervents géomètres ne manqueront pas d'observer que l'inclinaison de la bouteille dans le seau dessine, à la frontière de l'eau et de la bouteille, une splendide ellipse, conformément au Traité des Coniques d'Apollonius (à ne pas manquer dans nos pages!) .
Des coniques, des roses et du vin...  voilà qui n'aurait pas déplu à un amateur de ces trois denrées, et de quelques autres plaisirs raffinés:

Je tombais de sommeil et la Sagesse me dit:
"Jamais dans le sommeil, la rose du bonheur n'a fleuri pour personne.
Pourquoi t'abandonner à ce frère de la mort?
Bois du vin!... Tu as des siècles pour dormir."

Omar Khayyam (1048-1131),
astronome, mathématicien, poète

Références Complémentaires

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