Russell et l'Universal Algebra de Whitehead : la géométrie projective entre ordre et incidence (1898-1903)
Revue d'histoire des mathématiques, Tome 10 (2004) no. 2, pp. 187-256.

Cet article a pour objectif de réinsérer les analyses que Russell consacre à la géométrie dans le contexte des discussions sur les fondements de la géométrie à la fin du xixe siècle. Plus précisément, il vise d'abord à retracer l'influence du premier ouvrage de Whitehead (A Treatise on Universal Algebra, 1898) sur les conceptions russelliennes de la géométrie ; il vise ensuite à établir que le concept géométrique fondamental n'est pas pour Russell le concept d'ordre, mais celui d'incidence. Les deux thèses sont intimement liées. C'est en effet la présentation ambiguë que Whitehead propose de la géométrie projective qui contraint Russell, autour de 1898-1899, à définir plus précisément ce qu'il entend par « méthode purement projective », et à développer un système axiomatique qui n'admet comme unique relation primitive que la relation d'incidence. S'appuyant sur l'œuvre de Pieri, Russell continue en 1903 dans les Principles à définir la géométrie, non comme une théorie générale de l'ordre, mais comme une théorie générale des relations d'incidence. Les relations d'incidence jouent ainsi un rôle fondamental et méconnu dans la pensée russellienne.

The purpose of this paper is to fit Russell's analyses of geometry into the context of the debate about the foundations of geometry at the end of the xixth century. More precisely, this article aims, first, to describe the influence of Whitehead's first book (A Treatise on Universal Algebra, 1898) on Russell's account of geometry and, secondly, to show that, for Russell, the primitive geometrical notion was not order, but incidence. The two theses are not unrelated. The ambiguity of Whitehead's presentation of projective geometry compelled Russell to redefine, around 1898-1899, the nature of the “ real projective method ” and to build an axiomatic system in which the only primitive relation is incidence. Drawing from then recent work of Pieri, Russell still defined geometry in Part VI of the Principles (1903) not as a general theory of order but as a general theory of incidence relations. Thus, incidence relations played an important, if unrecognised, part in Russell's thought.

Mots clés : histoire de la géométrie, ordre, incidence, Russell, Whitehead, Grassmann
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Gandon, Sébastien. Russell et l'Universal Algebra de Whitehead : la géométrie projective entre ordre et incidence (1898-1903). Revue d'histoire des mathématiques, Tome 10 (2004) no. 2, pp. 187-256. http://www.numdam.org/item/RHM_2004__10_2_187_0/

[1] Burali-Forti (Cesare) [1897] Introduction à la géométrie différentielle, suivant la méthode de H.Grassmann, Paris : Gauthiers-Villars, 1897. | JFM

[2] Buekenhout (Francis), éd. [1995] Handbook of Incidence Geometry. Buildings and Foundations, Amsterdam : Elsevier Science, 1995. | MR

[3] Brigaglia (Aldo) [1996] The influence of Grassmann on Italian projective n-dimensional geometry, dans [Schubring 1996, p.155-164]. | MR | Zbl

[4] Brigaglia (Aldo), Avellone (Maurizio), Zapulla (Carmella) [2002] The foundations of projective geometry in Italy from De Paolis to Pieri, Archive for History of Exact Sciences, 56 (2002), p.363-425. | MR | Zbl

[5] Byrd (Michael) [1999] Part VI of the Principles of Mathematics, dans Russell : the Journal of the B.Russell Archives, 19 (1999), p.29-62. | JFM | Zbl

[6] Couturat (Louis) [1900] Études critiques. L'algèbre universelle de M.Whitehead, Revue de métaphysique et de morale, 8 (1900), p.323-362

[7] Coxeter (Harold Scott Macdonald) [1949] The Real Projective Plane, York : Maple Press Company, 1949.

[8] Coxeter (Harold Scott Macdonald) [1947] Non-Euclidean Geometry, 2e éd., Toronto : Toronto University Press, 1947. | Zbl

[9] Cremona (Luigi) [1885] Elementi di geometria projettiva, Turin, 1873 ; trad. fr. Éléments de géométrie projective, Paris : Gauthiers-Villars, 1875 ; trad. all. Elemente der projectivischen Geometrie, Stuttgart : Cotta, 1882 ; cité dans la trad. angl. Elements of Projective Geometry, Oxford : Clarendon Press, 1885.

[10] Dembowski (Peter) [1968] Finite Geometries, Berlin : Springer Verlag, 1968. | MR

[11] Enriques (Frederigo) [1898] Lezioni di geometria proiettiva, Bologne : Zanichelli, 1898 ; trad. fr. de la 4e éd. par P.Laberenne, Leçons de géométrie projective, Paris : Gauthiers-Villars, 1930. | JFM

[12] Flament (Dominique) [2003] Histoire des nombres complexes. Entre algèbre et géométrie, Paris : CNRS éditions, 2003. | MR | Zbl

[13] Flament (Dominique) [2004] H.G. Grassmann et l'introduction d'une nouvelle discipline mathématique : l'Ausdehnungslehre, à paraître dans Philosophia Scientiae, numéro spécial no 5, 2004.

[14] Grassmann (Hermann G.) [1844] Die lineale Ausdehnungslehre, eine neuer Zweig der Mathematik, dargestellt und durch Anwendungen auf die übrigen Zweige der Mathematik, wie auch auf die Statik, Mechanik, die Lehre vom Magnetismus und die Kristallonomie erläutert, Leipzig : Verlag von Otto Wigand, 1844 ; trad. fr. D.Flament, Paris : Blanchard, 1994.

[15] Grassmann (Hermann G.) [1862] Die Ausdehnungslehre. Vollständig und in strenger Form bearbeitet, Berlin, 1862 ; trad. anglaise L.C.Kannenberg, Providence : American Mathematical Society, 2000, p.127, 129, 131.

[16] Grattan-Guinness (Ivor) [2002] Algebras, projective geometry, mathematical logic, and constructing the worlds : Intersections in the philosophy of mathematics of A.N. Whitehead, Historia mathematica, 29 (2002), p.427-462. | MR | Zbl

[17] Griffin (Nicholas) [1990] Russell's Idealist Apprenticeship, Oxford : Clarendon Press, 1990.

[18] Hilbert (David) [1899] Grundlagen der Geometrie, Leipzig : Teubner, 1899 ; trad. fr. commentée de la 10e édition par P.Rossier, Paris : Dunod, 1971.

[19] Hylton (Peter) [1990] Russell, Idealism and the Emergence of Analytical Philosophy, Oxford : Clarendon Press, 1990.

[20] Klein (Felix) [Werke] Gesammelte mathematische Abhandlungen, Berlin : Springer (1921-1923), I-III.

[21] Klein (Felix) [1871] Ueber die sogenannte Nicht-Euklidische Geometrie, Mathematische Annalen, 4 (1871), cité d'après [Klein, Werke I, p.254-305].

[22] Klein (Felix) [1873] Ueber die sogenannte Nicht-Euklidische Geometrie, zweiter Aufsatz, Math. Annalen, 6 (1873), cité d'après [Klein, Werke I, p.311-343].

[23] Klein (Felix) [1874] Nachtrag zu dem ‘zweiten Aufsatz über Nicht-Euklidische Geometrie', Math. Annalen, 7 (1874), cité d'après [Klein, Werke I, p.344-352].

[24] Klein (Felix) [1909] Elementarmathematik vom höheren Standpunkte ; Teil 2 : Geometrie, Leipzig : Teubner, 1909, cité dans la trad. angl. de E.R. Hedrick et C.A. Noble, New York : Dover, 1925.

[25] Klein (Felix), Rosemann (Walther) [1928] Vorlesungen über nicht euklidische Geometrie, Berlin : J. Springer, 1928. | MR

[26] Lelong-Ferrand (Jacqueline) [1985] Les fondements de la géométrie, Paris : PUF, 1985. | MR | Zbl

[27] Marchisotto (Elena Anne) [1995] In the shadows of giants : The works of Mario Pieri in the foundations of mathematics, History and Philosophy of Logic, 16 (1995), p.107-119. | MR | Zbl

[28] Nagel (Ernest) [1939] The formation of modern conceptions of formal logic in the development of geometry, Osiris 7 (1939), p.142-224. | MR | Zbl

[29] Nabonnand (Philippe) [2000] La polémique entre Poincaré et Russell au sujet du statut des axiomes de la géométrie, Revue d'histoire des mathématiques, 6 (2000), p.219-269. | Numdam | MR | Zbl

[30] Pasch (Moritz) [1882] Vorlesungen über neuere Geometrie, Leipzig : Teubner, 1882 ; 2e éd. avec un suppl. de Max Dehn, Die Grundlegung der Geometrie in historischer Entwicklung, Berlin : Springer, 1926. | Zbl

[31] Peano (Giuseppe) [1888] Calcolo geometrico secundo l'Ausdehnungslehre di H.Grassmann, Turin : Fratelli Bocca, 1888 ; trad. angl. par L.Kannenberg, Basel : Birkhäuser, 2002.

[32] Peano (Giuseppe) [1894] Sui fondamenti della geometria, Rivista di matematica, 4 (1894), p.51-90. | JFM

[33] Pieri (Mario) [1898] I principii della geometria di posizione composti in sistema logico deduttivo, Memoria della R.Accademia delle scienze di Torino, 48 (1897-1898), p.1-62. | JFM

[34] Poincaré (Henri) [1902] La science et l'hypothèse, Paris : Flammarion, 1902 ; rééd. Paris : Flammarion, 1968. | JFM

[35] Quine (Willard Von Orman) [1941] Whitehead and the rise of modern logic, in Selected Logic Papers, Cambridge : Harvard University Press, 1995, p.3-36.

[36] Richards (Joan) [1988] Mathematical Visions : the Pursuit of Geometry in Victorian England, London : Academic Press, 1988. | MR | Zbl

[37] Russell (Bertrand) [Papers] The Collected Papers of Bertrand Russell, London and New-York : Routledge, 1983- | MR | Zbl

[38] Russell (Bertrand) [1896-1898] Various Notes on Mathematical Philosophy, [Russell, PapersII, p.6-29].

[39] Russell (Bertrand) [1897a] An Essay on the Foundations of Geometry, Cambridge : Cambridge University Press, 1897, cité dans la réédition London and New York : Routledge, 1996 ; trad. fr. A.Cadenat, Paris : Gauthier-Villars, 1901. | Zbl

[40] Russell (Bertrand) [1897b] On the relations of number and quantity, Mind, 6 (1897), p.326-341 ; cité dans [Russell, PapersII, p.68-82].

[41] Russell (Bertrand) [1898a] On quantity and allied conceptions, [Russell, PapersII, p.114-135].

[42] Russell (Bertrand) [1898b] An analysis of mathematical reasoning being an inquiry into the subject-matter, the fundamental conceptions, and the necessary postulates of mathematics, [Russell, PapersII, p.155-242].

[43] Russell (Bertrand) [1898c] On the constituents of space and their mutual relations, [Russell, PapersII, p.309-321].

[44] Russell (Bertrand) [1898d] Note on order, [Russell, PapersII, p.339-358].

[45] Russell (Bertrand) [1898e] Les axiomes propres à Euclide, sont-ils empiriques ?, Revue de métaphysique et de morale, 6 (1898), cité dans [Russell, PapersII, p.420-433]. | JFM

[46] Russell (Bertrand) [1899a] Notes on geometry, [Russell, PapersII, p.359-389].

[47] Russell (Bertrand) [1899b] Miscellaneous notes : Fragments on Series, [Russell, PapersII, p.457-459].

[48] Russell (Bertrand) [1899c] Sur les axiomes de la géométrie, Revue de métaphysique et de morale, 7 (1899), p.684-707. | JFM

[49] Russell (Bertrand) [1899d] The axioms of geometry, original anglais de [Russell 1899 c], [Russell, PapersII, p.394-415].

[50] Russell (Bertrand) [1901] Recent italian works on the foundations of mathematics, International Monthly, 4 (1901), p.83-101, cité dans [Russell, PapersIII, p.352-362].

[51] Russell (Bertrand) [1903] The Principles of Mathematics, Cambridge : Cambridge University Press, 1903. | JFM | MR | Zbl

[52] Russell (Bertrand) [1905] On denoting Mind, 14 (1905), rééd. dans [Russell, PapersIII, p.415-427].

[53] Russell (Bertrand) [1921] The Analysis of Mind, London : Allen and Unwin, 1995.

[54] Russell (Bertrand), Couturat (Louis) [1897-1913] Bertrand Russell/Louis Couturat (1897-1913) ; Correspondance sur la philosophie, la logique et la politique, éd. par A.-F.Schmid, Paris : Kimé, 2001.

[55] Russell (Bertrand), Whitehead (Alfred North) [1910-1913] Principia Mathematica, vol.3, Cambridge : Cambridge University Press, 1910-1913, édition révisée 1925-7. | Zbl

[56] Schubring (Gert), éd. [1996] H.-G. Grassmann (1809-1877) : Visionary Mathematician, Scientist and Neohumanist Scholar, Dordrecht : Kluwer Academic Publisher, 1996. | Zbl

[57] Staudt (Georg Karl Christian Von) [1847] Geometrie der Lage, Nürnberg : Bauer und Raspe, 1847 ; trad. ital. M.Pieri, Geometria di posizione di Georgio von Staudt, avec une présentation des travaux de Staudt de C.Segre, Torino : Bocca, 1889.

[58] Toepell (Michael Markus) [1986] Uber die Entstehung von David Hilberts ‘Grundlagen der Geometrie', Göttingen : Vandenhoeck and Ruprecht, 1986. | MR | Zbl

[59] Toretti (Roberto) [1978] Philosophy of Geometry from Riemann to Poincaré, Dordrecht : D.Reidel Publishing Company, 1978. | MR | Zbl

[60] Veblen (Oswald), Young (John Wesley) [1910] Projective Geometry, vol. 1, Boston : Ginn, 1910.

[61] Veblen (Oswald), Young (John Wesley) [1918] Projective Geometry, vol. 2, Boston : Ginn, 1918.

[62] Whitehead (Alfred North) [1898] A Treatise on Universal Algebra With Applications, Cambridge : Cambridge University Press, 1898 ; rééd. New York : Hafner, 1960. | MR | Zbl

[63] Whitehead (Alfred North) [1906] The Axioms of Projective Geometry, Cambridge : Cambridge University Press, 1906 ; rééd. New York : Hafner, 1971.

[64] Whitehead (Alfred North) [1907] The Axioms of Descriptive Geometry, Cambridge : Cambridge University Press, 1907, rééd. New York : Hafner, 1971.