LE GRAND MYSTÈRE DES MATHÉMATIQUES

Publié le par Galaxien

Le grand mystère des mathématiques, est un documentaire scientifique (0h52) qui cherche à savoir si les mathématiques omniprésentes sont une invention ou une découverte, une science propre à l'humanité ou le langage même de l'Univers. Une enquête sur les sciences et les technologies au coeur d'un débat fascinant qui dure depuis l'Antiquité à nos jours, ludique et passionnante, et articulée autour d'exemples concrets et d'expériences simples, qu'essaient de décrypter les grands penseurs et scientifiques.

 

Les mathématiques sont partout et permettent de mieux comprendre le monde qui nous entoure. Dans les sciences et les technologies, les mathématiques sont parvenues à décrypter les orbites elliptiques des planètes, à prédire la découverte du boson de Higgs ou à faire atterrir le robot Curiosity sur Mars, entre autres prouesses.
De tout temps, l'homme, en quête de cycles et de motifs, a utilisé les mathématiques pour explorer le monde physique et pour comprendre les règles de la nature, jusqu'à la symétrie de notre corps.
La réalité possède-t-elle une nature mathématique inhérente ou les mathématiques sont-elles des outils précieux créés par l'esprit humain ? L'homme n'a-t-il fait que les découvrir ? Sont-elles une vérité de la nature ou correspondent-elles purement et simplement à notre façon de percevoir la nature ? Le documentaire tente de le savoir en explorant leur histoire depuis l'Antiquité en s'appuyant sur les éclairages de nombreux spécialistes.

Depuis l'Antiquité grecque, leur universalité et leur efficacité ont nourri débats philosophiques et métaphysiques. Sur les traces de Pythagore qui avait notamment établi des liens entre mathématiques et musique, Platon, Galilée, Newton ou Einstein, le film sonde leur fascinant mystère et leur évolution au fil des siècles en compagnie de Mario Livio, astrophysicien américain renommé, et de nombreux autres mathématiciens, physiciens et ingénieurs.
Une enquête captivante, formidablement illustrée d'exemples, en même temps qu'un voyage visuel vertigineux. Entre construction neuronale et ordre cosmique, à la frontière de l'invention et de la découverte, les mathématiques, extraordinaire énigme, n'ont pas fini de révéler, d'anticiper et de surprendre.
(arte.tv)

Quelle est l'origine des mathématiques ? Sont-elles inhérentes au monde réel ou le produit de notre imagination, car elles sont partout derrière le progrès en marche, ce que les scientifiques appellent avec Galilée le "langage de l'Univers" à l'oeuvre.
Les chercheurs qui témoignent dans ce documentaire sont unanimes : "Elles sont la clé de l'Univers". Pour certains, comme le cosmologiste Max Tegmark, "tout est fondamentalement mathématique".

Depuis toujours, les hommes ont observé dans la nature des motifs et schémas récurrents, des cycles. Ils ont tenté de les comprendre, de les systématiser, de les formuler, comme pour les étoiles, les figures nommées constellations, la succession du jour et de la nuit, les saisons, la symétrie du corps humain, aux motifs comme la spirale reproduits par l'art et l'architecture…
Ces nombres présents dans la nature attestent de "liens profonds et mystérieux", selon les termes de l’astrophysicien Mario Livio, entre le monde physique et les mathématiques.
Au XIIIe siècle, un italien met en évidence cette étrange préférence des nombres observée par l'évolution : La suite de Fibonacci, dans laquelle chaque terme est la somme des deux termes qui le précèdent : 0, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, etc., et qui apparaît en botanique tout particulièrement dans les pétales de pâquerettes et la fleur de tournesol qui forment deux séries de spirales...

De Pythagore à Platon, les théorèmes et équations géniales ont donc traversé l’Histoire. C'est ainsi, du nombre Pi, rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre et constante fondamentale qui aujourd’hui se vérifie notamment dans les modélisations impliquant des ondes, comme des cours d’eau et leurs méandres, par exemple.
La loi de la gravitation, ou force d’attraction universelle, a été découverte au XVIIe siècle par Isaac Newton à partir de l'observation de la trajectoire d’une comète, et de la fameuse pomme qui tombe au sol.
Au XIXe siècle, les équations de James Maxwell préfigurent la découverte des ondes, énergie invisible produite par la combinaison d’un champ électrique et d’un champ magnétique.
Deux décennies plus tard, Guglielmo Marconi reprend les travaux de Maxwell dans ses expériences et ouvre l'ère des télécommunications sans fil...

L’histoire des mathématiques, omniprésentes dans l'Univers, s’achève dans ce documentaire avec la découverte du boson de Higgs, particule élémentaire fondamentale postulée dans les années 1960 et dont l’existence a été confirmée en 2012 grâce à l’accélérateur de particules LHC du CERN, l’organisation européenne pour la recherche nucléaire, situé près de Genève. Surnommée "la particule de Dieu", elle permet d’expliquer pourquoi certaines particules ont une masse et d’autres pas.
Cette plongée dans la nébuleuse des mathématiques se conclut sur ses limites et sur l'importance du pragmatisme qui permet aux ingénieurs, en simplifiant des équations, de construire et d’édifier.
(Ingrid Sion)

L'astrophysicien Mario Livio nous sert dans ce documentaire de professeur et de guide pour mieux passer de la sphère des concepts à la réalité sensible. Les formes mathématiques de Platon sont-elles présentes dans le jazz ? Les lémuriens ont-ils la capacité innée de distinguer les nombres ? On a tendance à le penser, mais de nombreux phénomènes échappent encore et toujours aux modélisations mathématiques, comme la météo, les variations des cours de la Bourse, la psychologie humaine, l'âme humaine, une partie de la biologie, etc.
En nous montrant l'étendue immense du champ d'application des maths, ce film s'autorise aussi à questionner les limites de cette discipline tendant vers l'absolu...

 

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