Le Théâtre d'Epidaure,


ou

 les Fractions Continues Illustrées par l'Architecture


Epidaure (Grèce)

Les réduites du développement en fraction continue du Nombre d'Or Phi (on lui a choisi pour nom l'initiale du sculpeur Phidias)
Phi = [ Sqrt (5) + 1 ] / 2
sont les quotients de deux termes successifs de la célébrissime suite de Fibonacci
1,1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 13 , 21 , 34 , 55 , 89 , ...
dont chaque terme s'obtient par addition des deux précédents. Or, les archéologues ont remarqué l'emploi des termes mis en gras dans la construction du théâtre: la partie inférieure, construite vers 300 av J-C, possède 34 rangées de sièges, et 13 escaliers (un de plus que les douze travées, puisqu'il y en a un à chaque bout, bien visible sur les photos). Elle a été complétée, vers 170 av J-C (mais, semble-t-il, conformément aux plans initiaux) par 21 rangées (la délimitation est nette, tant sur les clichés que sur le plan ci-dessous): cela porte le nombre total de rangées à 55, par définition de la suite de Fibonacci!


Plan du Théâtre

On peut, il est vrai, se demander pourquoi le nombre d'escaliers de la partie supérieure n'a pas été réduit à 21... Il aurait suffi de supprimer ceux des extrémités! (Ils sont bien présents: on voit quelqu'un qui monte les marches...)

Non seulement le Nombre d'Or était prisé des Grecs, mais il était particulièrement chéri des Pythagoriciens. Phi est intimement associé à la construction du pentagone régulier, et le principe du théâtre repose sur la division en 10 du demi-cercle (Observez bien le plan: dans chaque partie, il y a une travée au delà du demi-cercle...)  10 est le nombre de côtés d'une étoile à 5 branches (ou pentagramme), associée dans la mystique Pythagoricienne à la santé. Les théâtres grecs faisaient partie de vastes "ensembles de cure", dirait-on aujourd'hui (le spectacle soignait l'esprit près de l'endroit où l'on soignait le corps), et selon les historiens, la volonté de baser secrètement le plan sur le nombre 5 est certaine. L'utilisation des entiers associés aux fractions d'approximation de Phi s'insérait parfaitement dans un tel mysticisme.

Sans doute faut-il être prudent: il y a des gens qui voient Phi partout, et cela a suscité des abus. Mais on lit dans [1], qui est une référence fiable et s'appuie sur des articles documentés:
"It would be very hard to believe that the occurence of Fibonacci numbers in a building with a fivefold symmetry would be by pure chance"

Précisons qu'il n'y a aucun anachronisme: la suite de Fibonacci était parfaitement connue des Grecs (sauf sous ce nom), et Phi apparait -géométriquement bien entendu- comme racine de l'équation du second degré
x² - x -1 = 0
c'est à dire comme un nombre constructible. Ils disposaient d'un processus, dit d'anthyphérèse, équivalent au développement en fraction continue, et, vu d'une autre façon, celui ci revient à l'algorithme d' Euclide (circa 300 av. J-C).

Références pour cette page

Sur la Toile:

Bibliographie:

  • [1] Benno ARTMANN, Euclid, The Creation of Mathematics (Springer Verlag)
  • [2] Claude BREZINSKI, History of Continued Fractions and Padé Approximants (Springer Verlag)