Une étude révèle que les bases des mathématiques sont enracinées dans la biologie

Les mathématiques sont un langage universel qui permet de décrire et de comprendre le monde physique. Dans un défi audacieux aux idées conventionnelles, une étude récente évoque une hypothèse intrigante : les mathématiques, en particulier l’arithmétique, pourraient être enracinées dans la biologie. Cette perspective novatrice soulève des interrogations profondes sur la nature de la vérité mathématique et sur la façon dont la perception du monde pourrait influencer ces concepts fondamentaux. 

L’énigme de l’arithmétique

L’arithmétique est l’étude des nombres et de leurs propriétés. À travers les âges, l’humanité a employé divers systèmes de notation pour représenter les nombres. Malgré des contextes culturels et historiques distincts, l’addition et la multiplication ont émergé comme des opérations universelles.

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Ces opérations semblent être vraies et universelles, indépendamment des symboles utilisés pour représenter les nombres. En effet, plus de 100 systèmes de notation différents ont été inventés par diverses civilisations au cours de l’histoire, mais tous utilisent l’addition et la multiplication.

Pourquoi l’arithmétique est-elle vraie ? Pourquoi l’addition et la multiplication sont-elles ses opérations fondamentales ? La recherche des origines des opérations mathématiques fondamentales intrigue depuis longtemps les chercheurs. Les explorations dans divers domaines tels que la philosophie, les mathématiques et les sciences cognitives ont jusqu’à présent laissé des zones d’ombre dans cette compréhension. 

Pourtant, ces questions sont essentielles pour comprendre le rôle des mathématiques dans la science. Si les mathématiques sont capables de décrire avec précision les phénomènes physiques, c’est peut-être parce qu’elles reflètent une structure profonde du monde et de l’esprit.

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L’origine biologique de l’arithmétique

Les chercheurs ont proposé une nouvelle approche basée sur l’hypothèse que l’arithmétique a une origine biologique. Ils ont montré que l’arithmétique est une conséquence naturelle de la façon dont nous percevons le monde qui nous entoure. 

Ils ont identifié quatre principes qui structurent la perception : la monotonie, la convexité, la continuité et l’isomorphisme. Ces principes sont fondés sur des intuitions simples comme l’ordre, l’entre-deux, la fluidité et la similitude. Ils sont partagés avec d’autres animaux. Des exemples provenant du règne animal, tels que la navigation complexe des abeilles, laissent penser que des formes rudimentaires de calcul pourraient avoir évolué pour favoriser la survie et la reproduction. 

Ces principes agissent comme des contraintes qui éliminent toutes les possibilités sauf l’arithmétique. Ainsi, l’arithmétique est spéciale parce qu’elle est compatible avec la façon dont notre perception est organisée.

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Les chercheurs ont prouvé que ces quatre principes étaient suffisants pour identifier de manière unique l’arithmétique parmi l’univers des possibilités. Ils ont utilisé des méthodes mathématiques pour formaliser ces principes et les appliquer à un ensemble abstrait d’éléments et d’opérations.

La créativité humaine dans les mathématiques

Le lien entre biologie et mathématiques s’étend bien au-delà de l’origine évolutive potentielle de l’arithmétique. Les chercheurs suggèrent que les mathématiques sont une réalisation en symboles de la nature fondamentale et de la créativité de l’esprit.

Les humains ont créé des symboles pour représenter les nombres et les opérations. Ces symboles sont arbitraires et peuvent varier selon les cultures. Mais ils reflètent une structure perceptuelle commune qui est ancrée dans l’évolution.

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Les mathématiques sont donc à la fois inventées (uniquement humaines) et découvertes (biologiquement fondées). Elles sont le fruit d’une interaction entre l’esprit et le monde, qui font partie d’une même unité. 

Cette vision est conforme à de nombreuses traditions spirituelles (taoïsme, bouddhisme) et à des systèmes de connaissances autochtones comme le Mātauranga Māori. Ce dialogue complexe entre biologie et mathématiques témoigne de l’interaction entre la compréhension du monde et la capacité à le conceptualiser.