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David Louapre

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erdos-bacon-sabbathParmi les petits jeux auxquels s’adonnent les mathématiciens dans leur temps libre, il y a calculer leur nombre d’Erdös.

Ce nombre mesure la distance qui les sépare du célèbre mathématicien hongrois Paul Erdös du point de vue des collaborations scientifiques.

La règle du jeu est simple :

  • si vous êtes Paul Erdös, votre nombre d’Erdös est 0;
  • si vous avez écrit un article scientifique avec Erdös, votre nombre est 1;
  • si vous avez écrit un article scientifique avec quelqu’un dont le nombre est 1, votre nombre est 2;
  • et ainsi de suite…

laserNotre cerveau est sans nul doute la machine la plus complexe qui soit. Il faut dire que chez nous les humains, on y trouve pas loin de 100 milliards de neurones, reliés entre eux par près d’un million de milliards de connexions.

Pas étonnant que l’on ait du mal à comprendre comment fonctionne ce satané cerveau !

Et pourtant depuis une dizaine d’années, une technique nouvelle est apparue, qui est peut-être en passe de révolutionner les neurosciences : l’optogénétique.

prix IgNobelC’est l’évènement que tout le monde attend chaque fois avec impatience ! Depuis de nombreuses années, la remise de ces prix est devenu le point d’orgue de l’année scientifique, et tout le monde rêve d’en avoir un. Je ne veux pas parler des prix Nobel, mais bien sûr de leurs doubles maléfiques : les prix IgNobel !

Décernés au mois de septembre, ils récompensent « la science improbable, celle qui fait d’abord rire puis ensuite réfléchir ».

C’est jeudi qu’a eu lieu à l’université de Harvard la cérémonie au cours de laquelle les prix sont annoncés et remis aux heureux élus, en général des mains de véritables prix Nobel. Comme j’habite dans le coin, je me suis dit que cette année il ne fallait pas laisser passer ça. Les tickets d’entrée sont partis comme des petits pains, mais j’étais bien préparé. !

trou_noir_300La semaine dernière, je vous ai montré (dans ce billet) comment on pouvait appréhender la notion de trou noir rien qu’en utilisant des concepts de physique de lycée; notamment qu’on pouvait voir un trou noir comme un astre dont la vitesse de libération est supérieure à celle de la lumière.

Et pourtant cette façon de voir les choses ne résiste pas à une analyse plus poussée. En effet, tant qu’on considère la gravité comme une simple force, on peut toujours imaginer arriver à la contrer en prenant un moteur suffisamment puissant qui délivrerait une force encore supérieure. Donc dans la théorie de la gravité de Newton, il n’est pas vraiment possible d’avoir des trous noirs.

Pour comprendre pourquoi même la plus puissante des fusées ne pourrait pas se sortir d’un trou noir, il faut abandonner l’idée que la gravité est une force normale. Et pour cela il va falloir mettre un peu les mains dans le cambouis, et traiter le problème avec les outils de la théorie de la relativité générale d’Einstein.

trou_noir_300Le concept de trou noir a de quoi heurter notre sens commun. Une région de l’espace dont rien ne pourrait s’échapper, même pas la lumière ?

Difficile à envisager, n’est-ce pas ?

Et si on imaginait aller dans un trou noir avec une fusée équipée d’un moteur hyper-méga-supra-giga-puissant ? Est-ce qu’on ne pourrait quand même pas en ressortir ?

Eh bien non ! Aussi grande que soit la force produite par votre moteur, elle sera toujours trop petite pour parvenir à vous sortir du trou noir. Mais pour l’admettre, il faut se faire à l’idée que depuis Einstein, on a compris que la gravité ne fonctionne pas comme les autres forces.

C’est la fin de la trêve estivale ! Après plusieurs semaines pendant lesquelles je vous ai proposé des rediffusions de vieux billets, le blog reprend peu à peu son activité normale.

Avant de revenir la semaine prochaine avec un vrai billet, voici quelques pensées scientifiques issues de mes vacances, et qui nous montrent — s’il en était besoin — que la science se loge partout ! J’espère bien que certaines de ces petites pensées deviendront un jour des billets à part entière.

Dernière rediffusion de l’été : un de mes préférés de l’année écoulée, les surprises de la stéréochimie !

chimie reflet miroirQuelle est la différence entre la drogue synthétisée par le héros de Breaking Bad et un inhalateur Vicks pour se décongestionner le nez ? Il n’y en a pas ! Les deux sont à base de méthamphétamine !

A une minuscule différence près : la molécule psychotrope et celle qui décongestionne sont identiques, mais l’une est l’image de l’autre par réflexion dans un miroir; un peu comme votre main gauche et votre main droite.

C’est une situation que l’on trouve de plus en plus souvent dans le domaine des médicaments : une molécule peut avoir un effet totalement différent de sa sœur jumelle obtenue par réflexion. Au point que l’une peut vous soigner, et l’autre vous tuer !

Une rediffusion qui date un peu, mais sur un sujet intriguant : les fluctuations des marchés financiers !

Il y a quelques jours le prix 2011 du « Meilleur jeune économiste français » a été décerné à Xavier Gabaix, qui travaille et enseigne à l’Université de New-York. En collaboration avec des physiciens, il s’est notamment penché sur la question des fluctuations des marchés financiers, et a proposé un modèle pour tenter d’expliquer l’universalité de ces fluctuations.

Les fluctuations du CAC40

On le sait bien, les marchés financiers fluctuent, et ce de manière apparemment imprévisible. Mais en analysant un historique de ces fluctuations, on peut observer des choses intéressantes, notamment mesurer la probabilité d’apparition des évènements extrêmes que sont les fortes hausses ou fortes baisses.

Prenons notre bon vieux CAC40, et regardons son historique depuis une vingtaine d’années (ci-contre). On va s’intéresser à ses fluctuations d’un jour sur l’autre, exprimées en pourcentage. Vous savez ce chiffre que nous annonce le présentateur à la fin du journal télé « La bourse de Paris a clôturé en baisse de 2.12% ».

Une rediffusion estivale d’un billet un peu ésotérique, mais qui est un de mes préférés !

La théorie de la gravitation de Newton ayant plus de 300 ans, on peut légitimement penser qu’il n’y a plus grand-chose d’étonnant à y trouver. Et pourtant une construction publiée en 1992 nous réserve une drôle de surprise : il est possible d’envoyer des particules à l’infini en un temps fini !

N corps en interaction

La gravitation universelle semble une théorie relativement simple, en tout cas du point de vue des équations qui la décrivent. Et pourtant dès que plus de 2 corps interagissent selon les lois de Newton, la résolution des équations du mouvement devient la plupart du temps impossible de manière exacte : c’est ce qu’on appelle le problème à N corps.

Au cours de sa thèse à la fin des années 90, Jeff Xia a pu donner une réponse positive à une question ouverte depuis longtemps : il existe des situations où des corps en interaction newtonienne peuvent atteindre l’infini en un temps fini. Il a notamment montré explicitement que cela pouvait se produire avec un système de 5 particules en interaction.

La démonstration de ce résultat étonnant semble extrêmement ardue, mais on peut ici esquisser les grands principes de la construction.

Comme promis, je profite de l’été pour vous caser quelques rediffusions de vieux billets. En voici un datant d’il y a 3 ans, et qui nous explique en quoi Google nous rend plus mauvais à mémoriser…

A l’ère d’Internet, on peut se demander à quoi sert encore notre mémoire, puisque quelques clics suffisent à retrouver à peu près n’importe quelle information. A partir d’expériences contrôlées, des chercheurs américains ont justement pu montrer comment les technologies de l’information modifient notre processus de mémorisation.

Si les résultats sont relativement convenus, l’une de ces expériences m’a paru particulièrement intéressante.