LisezLaScience - 4 - La Théorie du Chaos de James Gleick

Épisode de Lisez La Science par Lisez La Science · 9 juin 2014 · 16 min

Il y a deux semaines, nous avons parlé du livre d’Hervé Lehning « L’Univers des nombres : de l’Antiquité à Internet ». Dans cet ouvrage, il nous a emmené tout au long de l’histoire pour découvrir comment les mathématiques ont été forgées, quelles ont été les étapes qui ont été prises et quels ont été les chemins arpentés pour aboutir aux mathématiques que nous utilisons aujourd’hui dans tant de domaines.

Aujourd’hui nous allons essayer de parler de l’histoire du Chaos, sans trop nous perdre tout au long du chemin, en abordant le livre de James Gleick “La Théorie du Chaos”. Ce livre a été choisi par vous, les poditeurs, via le sondage que j’avais proposé sur le site de LisezLaScience. “La Théorie du Chaos” est d’ailleurs arrivée loin devant les autres et c’est un plaisir de vous le présenter aujourd’hui !

La Théorie du Chaos - J. Gleick - Crédit goodreads : http://goo.gl/OdNJ9K

Sommaire

Quelques mots sur James Gleick

Le livre “La Théorie du Chaos”

Un livre qui n’a rien à voir

Un livre que j’aimerais lire

Une quote

Plugs

Un auteur

James Gleick - Crédits goodreads : http://goo.gl/dbI97K

James Gleick est un auteur et journaliste américain de la seconde moitié du XXème siècle. Diplômé d’Harvard en Anglais et en linguistique, il ne possède pas à proprement parlé de cursus scientifique.

Tout au long de sa carrière, il a travaillé dans différents journaux dont notamment le New York Times où il a évolué pendant près de 10 ans. Pour le New York Times Magazine il a notamment écrit sur de grands Hommes de science comme Stephen Jay Gould ou Benoît Mandelbrot.

On peut dire de James Gleick que c’est un vulgarisateur hors-pair. Mais taille XXL. Parmi les livres qu’il a écrit je n’en citerais que trois ou quatre pour vous montrer à quel point c’est un homme qui sait raconter des histoires de science de façon admirable: en dehors du livre dont nous allons parler aujourd’hui et qui reçu le prix Pullitzer (quand même !) et le National Book Award en 1988, il publia en 1992 “Genius: The Life and Science of Richard Feynman” pour lequel il reçu encore Pullitzer et National Book en 1993. Il reçu (encore) le prix Pullitzer en 2004 pour son liver sur Isaac Newton et son dernier ouvrage “The Information: A History, a Theory, a Flood” a notamment reçu le prix “Royal Society Winton Prize for Science Books” en 2012 (le même prix que reçu Brian Greene en 2000 pour “l’Univers Élégant”.

Autant dire, ce monsieur est quelqu’un de sérieux et qui sait raconter des histoires sur un sujet des sciences tout en restant captivant! Ses livres ont d’ailleurs été traduits dans plus d’une vingtaine de langues.

James Gleick est en plus quelqu’un qui vit avec son temps. Vous pouvez le retrouver sur internet et notamment sur son site : http://around.com (pas mal comme nom de domaine !!!), mais aussi sur twitter : @JamesGleick.

Un livre

Avant-propos

Venons-en au livre dont il est question aujourd’hui “La Théorie du Chaos”.

Si on ne connaît pas l’auteur, on peut croire que l’on va avoir à faire à un livre présentant les fondements mathématiques, théoriques du Chaos. Mais ce n’est pas ce que vous trouverez dans cet ouvrage. James Gleick ne va pas enchaîner, Théorèmes, Lemmes ou démonstrations pour vous donner un cours sur la théorie du chaos.

Si vous connaissiez l’auteur, et bien ce que je viens de dire ne vous étonnera pas …

Alors juste histoire de placer le contexte, je vais juste revenir sur ce qu’est le chaos. Pour les moins troglodytes d’entre nous, le chaos c’est un sujet qu’abordait Jeff Goldblum, alias le Professeur Ian Malcolm, dans Jurassic Park. Et pour ceux qui ne sont pas au courant : Jurassic Park, avant d’être un film à succès de Steven Spielberg, il s’agit d’un livre (aussi à succès) écrit par Michael Chrichton. Bon, pour revenir à Ian Malcolm : pour lui le chaos était une façon d’expliquer que l’on ne peut pas forcément savoir ce qu’il va se passer avec des dinosaures dans un environnement dans lequel ils n’ont rien à faire. Il donne d’ailleurs un exemple du chaos avec le chemin que peut prendre une goutte d’eau que l’on ferait glisser le long de sa main. On peut savoir ce qu’il va se passer au global, elle va descendre, mais on ne sait pas le chemin qu’elle va prendre. On sait juste que les imperfections de la main, la pression de l’ai environnant, le mouvement de la terre, etc sont des phénomènes qui influent sur le chemin que prendra la goutte.

Plus généralement on dit d’un système dynamique qu’il est chaotique si il est très fortement sensible aux conditions initiales et qui possèdent une forte récurrence dans son évolution.

D’ailleurs si vous voulez en savoir un peu plus sur le chaos, vous pouvez écouter l’épisode de Podcastscience que Robin a réalisé sur le sujet.

Avant d’entamer le coeur même de la revue, je voudrais juste signaler que je me suis inspirer d’une fiche de lecture qui m’a permis de recouper mes notes et qui s’est avérée très intéressante dans la rédaction de tout ceci. Cette fiche a été rédigée par Patrice Jeandroz et vous pouvez d’ailleurs y retrouver plein d’autres informations associées au chaos : d’autres livres ou des sites web en parlant.

La revue

Le Chaos : un terme bien étrange et complexe que l’on utilise pour décrire un peu tout et n’importe quoi. Mais surtout tout ce que l’on ne comprend pas. Enfin, tout ce que la physique classiques ne nous permet pas de comprendre.

Durant le XXème siècle, des domaines variés comme la formation des nuages en météorologie, la turbulence formée par les avions en mécanique des fluides, ou encore les paquets de données perdus dans les télécommunications furent associés au sein d’un domaine plus global que l’on nomma Chaos.

Les théories classiques se bornaient jusque-là à enseigner les comportements classiques des phénomènes, supprimer les perturbations trop importantes, éviter de considérer les turbulences, etc dans la droite lignée du déterminisme Cartésien qui fit foi pendant si longtemps. Mais ces outils montraient leurs limites. Pour tenter de trouver des solutions, les chercheurs furent plus imaginatifs, se concentrant sur les formes générales, se servant de l’outil informatique naissant pour essayer de simuler et de prévoir l’imprévisible.

Ces travaux, à la limite des domaines d’application auxquels ils tentaient d’apporter des réponses, étaient souvent à l’interface entre la physique, les mathématiques, la biologie, etc. Cet aspect disparate à longtemps laissé les chantres du Chaos isolé dans leurs domaines respectifs. Mais ceci a changé quand ils comprirent que les mêmes outils pouvaient être utilisés dans d’autres domaines.

Le premier a apporter sa pierre à l’édifice fut, selon James Gleick, Edward Lorenz. Météorologue de formation, il s’ingénia en 1960 à tenter de simuler le temps avec, dans un premier temps, les équations les plus simples possibles. Mais il se rendit compte d’une chose assez étonnante pour ce croyant dans le déterminisme newtonien : des imprecisions dans les paramètres d’entrée font apparaître sur le long terme des schéma totalement différents pour les prévisions du temps obtenues. C’est ce phénomène qui provoque une imprécision dans les prévisions que l’on voit à la télé pour le long terme.

Cette dépendance aux conditions initiales est un des points fondamentaux de la théorie naissante du Chaos. Cette dépendance a d’ailleurs inspiré le principe de l’effet papillon que tout le monde connaît aujourd’hui.

Pour arriver à comprendre ce qu’il se passe dans ces systèmes chaotiques, Edward Lorenz a décrit leurs comportements dans un espace dit de phases où l’on retrouve l’autre grand élément de la théorie du Chaos : les attracteurs étranges. Formes décrivant les trajectoires des systèmes chaotiques, le plus connus est aussi celui en forme de papillon décrit par ce cher Lorenz.

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À propos du podcast

LisezLaScience est un podcast dédié aux livres de science. L’idée de ce podcast est de faire des revues de livres scientifiques ou traitant de sujets scientifiques. L’objectif est d’en donner un aperçu qui vise à donner envie de pousser la découverte et de les lire !

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