[Citation] Henri Poincaré


“Douter de tout ou tout croire
sont deux solutions également commodes,
qui l’une et l’autre nous dispensent de réfléchir.”

Biographie de Henri Poincaré Source : bibmath.net :

Henri Poincaré

Jules Henri Poincaré fut le plus grand homme de sciences de la fin du XIXè et du début du XXè, le plus grand de France, cela ne fait pas de doutes, et peut-être même du monde, même si, contrairement à ses homologues allemands, notamment Hilbert, il ne laisse pas d’école derrière lui. Mathématicien hors pair, touche à tout, il est aussi connu des physiciens pour ses études sur la stabilité du système solaire, mais aussi des cercles philosophiques pour ses réflexions sur les fondements des sciences.

Henri Poincaré est né le 29 avril 1854 à Nancy. Sa famille appartient à l’élite intellectuelle de la ville : son père est neurologue et professeur à la faculté de Médecine, son cousin, Raymond, sera Président de la République de 1913 à 1920. Les études de Poincaré sont brillantes : plusieurs fois premier prix au Concours Général, bachelier ès lettres, bachelier ès sciences. En Mathématiques Spéciales, il se lie d’amitié avec Paul Appell, qui deviendra lui aussi un très bon mathématicien. Reçu à l’Ecole Normale Supérieure, et à l’Ecole Polytechnique, il opte pour cette dernière. Il y aura pour professeur Hermite.

Sorti ingénieur des Mines, Poincaré se consacre toutefois à la rédaction d’une thèse de doctorat qu’il défend le 1er octobre 1879. Gaston Darboux est notamment l’un des membres du jury, mais s’il loue un “théorème intéressant”, il n’apprécie pas le travail de Poincaré à sa juste valeur.

Le 20 avril 1881, Henri épouse Louise Poulain d’Andecy, avec qui il aura 3 filles et un fils. Le couple s’établit à Paris car Henri vient d’être nommé maître de conférences à la Sorbonne. C’est le début d’une intense activité scientifique pour Poincaré. En 30 ans, il publie une trentaine de volumes, et près de 500 notes, articles ou longs mémoires. Ses travaux changeront totalement le paysage mathématique de son époque. Il crée notamment de toutes pièces la théorie des fonctions fuchsiennes, révolutionne l’étude des équations différentielles par ses études qualitatives de solutions.

C’est en 1889 que le nom d’Henri Poincaré devient vraiment connu de tous. Il reçoit en effet le prix du roi Oscar pour un brillant mémoire sur le problème des 3 corps. Le roi Oscar est le roi de Norvège et de Suède, un passionné de mathématiques. Il décide d’offrir un prix de 2500 couronnes à une “découverte importante dans le domaine de l’analyse mathématique supérieure”. Le jury est composé de Weierstrass, Mittag-Lefflet, Hermite, et c’est le mémoire de Poincaré qui les impressionne le plus. Pourtant, il comportait une erreur que le jeune mathématicien Phrägmen détecte alors qu’il prépare le manuscrit pour l’imprimeur. Cette erreur obligera Poincaré à procéder à de profonds remaniements dans son mémoire, et aussi à rembourser les frais d’impression du premier mémoire, une somme supérieure de quelques mille couronnes au prix qu’il avait reçu. Mais comme souvent en mathématiques, les erreurs sont fécondes, et celle-ci permit à Poincaré d’ouvrir la porte de la théorie du chaos.

Poincaré était également un philosophe des sciences reconnu. Dans La Science et l’hypothèse, publié en 1902, il affirme le rôle essentiel du principe de récurrence. Plus tard, il interviendra dans la crise des fondements des mathématiques, s’opposant aux idées de Hilbert et de Russell. Le 28 juin 1909, il entre à l’Académie Française, privilège rare pour un scientifique. Il décède le 17 juillet 1912 d’une hypertrophie de la prostate.


La valse de l’Univers…


Dans l’univers, tout tourne, et on peut même dire que ça tourne beaucoup et très vite.  Si si, je vous assure ! Mais quelle est cette musique qui fait tant virevolter l’Univers ? Examinons cela de plus près.

… une danse à notre échelle…

Vue satellite de la Terre

Commençons par l’évidence : la Terre. Elle, elle est en orbite autour du Soleil. Le tour de manège complet dure 365 jours et des poussières. On appelle ça la “révolution de la Terre“. Et elle tourne sur elle-même aussi, c’est ce qui définit la journée, divisée en 24 heures (en réalité, la Terre met un peu mois de 24 heures pour faire un tour sur elle-même). Pour résumer : le temps que la Terre fasse un tour de valse avec le soleil elle aura tourné 365 fois sur elle-même.

Rotation de la Lune autour de la Terre

Et puis il y a sa copine, son satellite, la Lune, qui est en orbite autour de la Terre. Le tour de valse dure cette fois environ 28 jours. La Lune évidemment tourne aussi sur elle-même et sa révolution dure environ 27 jours (le même qu’il lui fait pour tourner autour de la Terre, c’est pour cela qu’on voit toujours la même face de la Lune).

Voilà ce qui se passe à notre echélle : la Terre tourne sur elle-même, et autour du Soleil, et la Lune tourne aussi sur elle-même, autour de la Terre, et par conséquent, aussi autour du Soleil… vous me suivez ? Et oui ! ça commence à tourner! La valse de l’Univers donne le vertige…

La Terre en orbite autour du Soleil

Bon, maintenant, allons voir un peu plus loin, car la visite ne fait que commencer. Partons vers l’infiniment grand…

… à l’échelle des galaxies…

Le Soleil

Ce qu’on ne dit pas souvent, c’est que le Soleil tourne aussi sur lui-même, en environ 25 jours terrestre. Et ce qui est marrant, c’est que comme le Soleil n’est pas solide (c’est un plasma, schématiquement un gaz en ébullition), il tourne sur lui-même plus vite au niveau de l’équateur (environ 30%) qu’au niveau de ses pôles.

En plus de tourner sur lui-même, il faut aussi savoir que le Soleil a aussi un mouvement de rotation au sein de la Galaxie. En toute rigueur, c’est tout le système solaire (le Soleil, plus toutes les planètes : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton Un bon moyen mnémotechnique pour sa rappeler l’ordre des planètes : “Ma Vieille Tante Marguerite Jouait Sur Un Nouveau Piano”. En rajoutant la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, on peut la modifier en “Ma Vieille Tante Marguerite A Joué Sur Un Nouveau Piano”, qui, ne l’oublions pas sont aussi en rotation sur elles-même et autour du Soleil, [et ne parlons de leur nombreux satellites]) qui est en orbite autour du centre de la galaxie.

Vue de dessus de la voie Lactée

En effet, le système solaire est situé dans l’un des bras de notre galaxie (un amas d’étoiles et de planètes) qu’on appelle Voie Lactée On peut l’observer dans le ciel pendant l’été, c’est une sorte de trainée blanche qui traverse le ciel, “derrière” les étoiles. Or, la Voie Lactée tourne sur elle-même, autour de son centre, qui contient un trou noir supermassif appelé Sagittarius A*. Du coup, le système solaire tout entier tourne autour de ce trou noir, à la vitesse d’environ 965.600 km/h Source : le nouvel obs.

La voie lactée de profil

Notre Galaxie est également en orbite très elliptique autour de la galaxie d’Andromède avec laquelle elle devrait fusionner dans quelques milliards d’années. La Voie lactée appartient à un groupe de galaxies simplement appelé Groupe local, qui comprend deux grandes galaxies (la Voie lactée et M31, la galaxie d’Andromède), quelques objets intermédiaires et plus de 25 galaxies naines.  Le Groupe local fait lui même partie d’une structure plus vaste, un amas de galaxies appelé amas de la Vierge.

Supernovae

Cet amas est lui même au centre d’une structure plus large, un superamas, appelé pour cette raison superamas de la Vierge.

Et tout ça évidemment, ça tourne, ça valse, dans la grande fanfare des explosions de supernovae.

Maintenant que nous avons décrit la valse de l’Univers à l’échelle des galaxies, changeons de cap ! La visite de poursuit vers l’infiniment petit.

… et à l’échelle des atomes…

Nous sommes dans le superamas de la Vierge. En se rapprochant vers notre Soleil, on se retrouve dans l’amas de la Vierge. Puis, chemin faisant nous rentrons dans le Groupe Local, puis dans la Voie Lactée, en orbite elliptique autour de la Galaxie d’andromède. En cherchant dans l’un des bras de notre galaxie (en rotation sur elle-même autour de Sagittarius A*), on finira par trouver le système solaire, avec notre belle planète Terre, en orbite autour du Soleil et en rotation sur elle-même.

regard-sur-un-ciel-etrange

Sur cette Terre, se trouve quelque part un humain, tout petit être insignifiant, contemplant néanmoins la splendeur de l’infini ciel étoilé. Cet humain, fait de matière, de chair, est constitué de cellules microscopiques, elles-même composées de minuscules molécules. Elles résultent de l’assemblage complexe d’un nombre très faible d’atomes comme le carbone, l’hydrogène, l’oxygène ou l’azote…

Un acide aminé

Voilà, nous sommes partis de l’infiniment grand pour arriver dans l’infiniment petit. Nous avons parcouru quelques milliards de milliards de kilomètres en quelques secondes, et nous voici bientôt au bout de notre périple. Nous sommes face à un atome, mettons un atome d’hydrogène.

Mais au juste, de quoi est-il constitué cet atome ? Et bien c’est très simple. Il se décompose en deux parties : un noyau (plus précisément, un proton, genre un peu comme un soleil…), et un électon en orbite autour du noyau (un satellite en somme, ça ne vous rappelle rien ?). Et, bien évidemment, le noyau comme l’électron sont en rotation autour d’eux-mêmes (en physique quantique on appelle ça le spin).

atome_grand

Et voilà où je voulais en venir. De l’infiniment grand, comme de l’infiniment petit, la valse de l’Univers est là, éternelle danse, dont les pas magnifiques sont entraînés par la musique d’un magistral compositeur invisible…

Et vous ? Sauriez-vous entendre cette symphonie ? Vous laisseriez-vous entrainer dans la valse de l’Univers ?


Changement d’hébergement


Le blog “goutte de science” change d’hébergement (je passe chez ovh). Le temps de tout transférer sur le nouveau serveur, il risque d’y avoir quelques perturbations.

Si le blog devient indisponible, pas d’inquiétudes, ce n’est que temporaire.


[Video] Alexandre Astier et la physique quantique


 


[Citation] Albert Einstein


“Ceux qui aiment marcher en rangs sur une musique : ce ne peut être que par erreur quils ont reçu un cerveau, une moelle épinière leur suffirait amplement.”

Biographie d’Albert Einstein :

Langue tirée, cheveux en bataille, un quotient intellectuel de 160, Albert Einstein est la parfaite illustration du scientifique aux airs un peu fous. Sa vie scolaire avait pourtant mal commencé : le jeune prodige quitte l’école prématurément et échoue au concours d’entrée de l’Ecole polytechnique. Si rien ne laisse alors présager l’étendue de ses capacités, le surdoué s’avère doté d’un cerveau hors du commun. Ses découvertes - la théorie de la relativité générale, le célèbre [tex]E=mc^2[/tex], la physique quantique, la cosmologie… - bouleversent à jamais la communauté scientifique. Dès 1905, ses premières publications font l’effet d’une bombe. L’accueil réservé à ses études est pourtant mitigé. On lui reproche l’idée selon laquelle l’expérience constitue la seule source de connaissance réelle. Qu’importe l’opinion de certains physiciens, sa renommée est mondiale en 1919. Engagé socialement et politiquement, le chercheur juif est contraint de partir pour les Etats-Unis quand l’idéologie nazie se répand en Allemagne. Pacifiste, il ne cesse alors de militer pour la fin de la Seconde Guerre mondiale tout en poursuivant ses recherches. Le panel de travaux d’Albert Einstein - qui envisage les théories comme des créations intuitives - se caractérise par une rareté des postulats exposés, exception qui révolutionne le champ scientifique de l’époque.

En savoir plus sur wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein.



Nouvelle rubrique : “citations de scientifiques”


Dans l’histoire de la science, il n’est pas rare que la science et la philosophie, parfois même la spiritualité se rejoignent. On peut notamment penser à Descartes, Einstein, Hawkings parmi tant d’autres. Certains scientifiques étaient athées, d’autres croyants. Ce qui est intéressant, c’est de voir que lorsque l’on pousse la science dans ses deniers retranchements, on arrive quasi-systématiquement à des question philosopho-métaphysiques du genre “Existe-t-il des lois universelles régissant l’Univers ?”, “Y a t’il une entité qui a créé l’Univers ?”, “Le monde est-il réellement tel que nous le percevons, et existerait-il sans observateur ?”

Dans cet esprit, “Goutte de science” ouvre une nouvelle rubrique intitulée “citations de scientifiques” qui aura pour objectif de faire découvrir la philosophie ou la foi de scientifiques renommés qui, par leurs réflexions, ont parfois influencé grandement la perception de notre monde et ouvert des portes vers des idées innovantes permettant à l’humanité de progresser vers une meilleure compréhension de notre univers et de l’être humain.


L’aviation vue par Florence Foresti


Juste pour rire et se détendre un peu…


[Revue de presse] Semaine 45 - 2008


Quelques news (ça faisait longtemps) en vrac du monde scientifique :

  • Obama président. C’est pas scientifique, mais fallait quand même en parler, au cas où vous seriez passé à côté !
  • Cette semaine, sur le blog “la science pour tous“, j’ai trouvé trois vulgarisations très bien faites et très intéressantes :
    • Vous avez dit Force ? Une explivation de ce que sont les forces en physique avec une application à la twingo de l’auteur.
    • Le Poids sur Terre. Le poids est du principalement à la force de gravitation exercée par la masse de la Terre sur les corps terrestre. Mais, cette force de gravitation n’est pas homogène partout sur Terre. On est plus léger à Miami qu’à Paris ! Etonnant non ?!
    • Et enfin, un article intéressant sur les unités physiques.
  • Le contrat doctoral : plus de simplicité, plus de garanties pour les doctorants. “Dans le cadre des mesures en faveur de l’attractivité des métiers de l’enseignement supérieur et de la recherche, Valérie Pécresse a annoncé la mise en place d’un contrat doctoral unique et identique pour tous les établissements de recherche et d’enseignement supérieur : un contrat ouvert à tous les étudiants en thèse, d’une durée de 3 ans qui offre toutes les garanties sociales ainsi qu’une rémunération avec un minimum garanti.” Ouh, ça je trouve que c’est une bonne nouvelle pour tous les futurs doctorants !
  • Dossier dans Docteur & Co n°19, octobre 2008 : dans le miroir des recruteurs. “Quelques années auparavant, les services emploi-carrière d’universités britanniques (Sheffield, Leeds) lançaient des enquêtes pour mieux connaître la perception des recruteurs vis-à-vis des docteurs. « Entre les Masters et les PhDs, voyez-vous une réelle différence ? Quelles compétences attribuez-vous aux PhDs ? Quels sont les obstacles au recrutement de PhDs ?… » ces questions émaillaient les questionnaires expédiés aux employeurs britanniques. Il y a quelques mois, des recruteurs français ont aussi été sondés. Voici une synthèse des résultats.”

[Video] Promenade mathématique à travers les dimensions


Des maths comme on aimerait les voir plus souvent.
Voici la bande-annonce d’un film de près de deux heures que vous pouvez télécharger ici : www.dimensions-math.org. On nous explique les dimensions 2 et 3 et même la dimension 4, on parcourt les nombres complexes et bien d’autres surprises !


[Revue de presse] Semaine 34 - 2008


Cette semaine une revue de presse avec deux fortes thématiques : encore des fractals et des pouvoirs de super-héros ! Et puis deux trois autres choses en vrac… C’est parti mon kiki !

  • Sur le blog “Choux Romanesco, Vache qui rit et intégrale curviligne on trouve cette semaine encore deux articles très intéressants sur les fractals. Le premier, parle de la construction du triangle de Sierpinksi (qui à l’ordre 1, n’est rien d’autre que la triforce de Zelda, on ne le dira jamais assez !). Le second article, parle d’un ensemble de fractals un peu plus complexes, généralisation du classique fractal de Mandelbroot : les ensembles de Julia. Ce qu’il y a de bien dans les fractals, c’est que c’est beau, et quand c’est expliqué par Mr El Ji, c’est intéressant, marrant et ludique.
  • Parlons un peu maintenant du pouvoir des super héros !  Les tubes de carbone géants : le secret de l’armure de Batman ? Je suis totalement fan de Batman. D’ailleurs, allez voir le dernier opus “The Dark Knight” au cinéma, il est excellent. En particulier la performance de Heath Ledger en Joker est absolument enormissime. Les nanotechnologies, en plus de fournir une armure super-performante à Batman pourrait aussi nous mettre sur la voie de l’invisibilité. En gros, ces nouveaux matériaux, fabriqués par deux équipes de chercheurs américains (dirigées par Xiang Zhang, université de Berkeley, Californie), sont des dispositifs nanométriques qui ont la propriété d’avoir un indice de réfraction négatif. La réfraction, c’est un effet d’optique bien connu que l’on peut observer lorsque l’on plonge un baton dans l’eau, il semble être cassé. Ce sont en fait les rayons lumineux qui sont déviés à cause de la différence de vitesse de propagation de la lumière dans l’air et dans l’eau. Si un baton était plongé dans un bocal rempli d’eau à indice de réfraction négatif, au lieu d’apparaître légèrement en avant de sa position réelle dans l’eau, le baton apparaîtrait au-dessus de la surface de l’eau”… En bref, grâce à ces nouveaux matériaux, on est pas loin de créér des combinaisons ou des textiles invisibles… si si !