Histoire | Dr. Goulu

La première boucle

Sun, 26 Jun 2016 00:00:00 +0000

Comme d’autres sources fort sérieuses, Sirtin a récemment fait remonter l’origine de l’informatique aux métiers à tisser Jacquard, “programmables” par cartes perforées au tout début du XIXème siècle déjà . Pour ma part je n’adhère pas à cette filiation car les métiers Jacquard ne connaissaient pas la notion de : si on voulait qu’ils tissent 123 fois un motif, il fallait répéter 123 fois la même séquence de petits trous sur les cartes perforées. Autrement dit ces cartes perforées ne contenaient pas un programme mais des données pour un lecteur qui ne faisait que commander des éléments mécaniques indépendants.

Une idée fondatrice de la programmation, c’est de pouvoir coder “répète 123 fois ceci:”, et que la machine ait un moyen de compter jusqu’à 123, ce qui implique l’existence d’une mémoire dont le contenu est modifié par les instructions du programme. Comme l’a très bien exprimé Alan Perlis dans un de ses :

Un programme sans boucle et sans structure de données ne vaut pas la peine d’être écrit.

Ada, en tenue de geek de 1836

Alors qui a écrit le premier programme valant la peine d’être écrit, la première boucle ? C’est . Parfaitement : une femme . Et ceci bien avant qu’ ne propose sa , dont l’intérêt est surtout théorique.

Au contraire, Ada Lovelace a travaillé avec sur un problème bien pratique : établir des tables nautiques, astronomiques et mathématiques exactes en automatisant leur calcul, car à l’époque ces tables calculées à la main étaient truffées d’erreurs. Des comme la ou la “multiplicatrice” de facilitaient déjà le travail, mais Babbage voulut construire une “ ” capable de produire des tables en évaluant des polynômes de manière itérative. Tout en la construisant, il se lança dans la conception d’une “ ” réellement programmable, et dotée notamment d’une mémoire et d’un mécanisme de qui permettait l’exécution de boucles. Un hardware au sens propre : tout en rouages et cames propulsées à la vapeur…

Et c’est Ada Lovelace qui s’est attaquée au “software”. Imaginez que vous soyez à sa place et que vous disposiez de la première et unique calculatrice programmable de l’histoire, qui coûte des millions de livres de l’époque et dont la fiabilité précaire rend chaque opération précieuse. Que proposez-vous comme programme qui “vaut la peine d’être écrit” ? Certainement pas for i=1 to 100:print i; ni les nombres de Fibonacci ou les nombres premiers qu’on connait déjà. Ce qu’Ada a choisi pour le premier programme de l’histoire, c’est de calculer les dont je vous ai . Pourquoi ? Parce qu’avec eux et la on peut calculer plein de tables et d’intégrales utiles.

Lady Ada a donc écrit le premier programme utile de l’histoire, que voici , :

Les boucles sont indiquées par les accolades dans les premières colonnes et par le texte “here follows a repetition of Operations thirteen to twenty-three”. La fameuse “Note G” rédigée par Ada Lovelace au base de montre clairement qu’elle a inventé les notions de variables et de boucle en programmation:

It will be perceived that every unit added to n in B2_n_-1, entails an additional repetition of operations (13…23) for the computation of B2_n_-1. Not only are all the operations precisely the same however for every such repetition, but they require to be respectively supplied with numbers from the very_same pairs of columns_; with only the one exception of Operation 21, which will of course need B5 (from V23) instead of B3 (from V22). This identity in the columns which supply the requisite numbers must not be confounded with identity in the values those columns have upon them and give out to the mill. Most of those values undergo alterations during a performance of the operations (13…23), and consequently the columns present a new set of values for the next performance of (13…23) to work on

fonction de calcul des nombres de Bernoulli en Javascript langage ADA, par S. Goodwin [4)

Et accessoirement que Madame Lovelace commentait son code en prose intelligible, une habitude qui se perd. Exemple : le code ci-contre qui calcule les nombres de Bernoulli en et hélas pas en , baptisé ainsi en l’honneur de la première véritable programmeuse de l’histoire.

Mais on l’a longtemps oubliée car son code n’a hélas jamais pu être exécuté : la machine analytique de Babbage avait trop de frottements, trop d’imprécisions mécaniques, elle n’a jamais fonctionné…

Le premier calculateur réellement programmable ayant fonctionné est, n’en déplaise aux cow-boys, allemand. Le de a été construit en 1941 et détruit lors d’un bombardement en 1943, mais entre deux il a été utilisé pour calculer des choses et donné naissance au premier “vrai” langage de programmation de l’histoire : . Cependant, le Z3 ne permettait pas le qui semble aujourd’hui indispensable à toute boucle utile. Mais comme expliqué dans et , le Z3 était bel et bien grâce à deux horribles magouilles:

on pouvait assigner le résultat binaire d’un test à une variable, par exemple if i>123 then t=0 else t=1; puis utiliser cette variable pour coder les deux “branches” correspondant au “then” et au “else” en codant des formules comme a=t*x+(1-t)*y; qui fait a=x ou a=y selon la valeur de t
on pouvait effectuer une boucle infinie en scotchant la fin de la bande perforée au début pour qu’elle tourne en rond, et rendre la boucle finie avec un code du genre a=a/t qui ne faisait rien tant que t=1, et provoquait une erreur “division par zéro” quand t=0, ce qui arrêtait la machine. Beark! Mais efficace.

C’est sans aucun doute Konrad Zuse qui a fait tourner la première boucle conditionnelle de l’histoire, mais hélas on ne sait plus quel était le premier programme à utiliser cette possibilité.

page de programme ENIAC par Klara von Neumann

Comme ce sont les vainqueurs qui écrivent l’histoire, je termine en mentionnant tout de même l’ , qui fut la première machine Turing-complète électronique. Conçue par selon l’architecture qui est toujours celle des ordinateurs actuels. Cette machine est la première a être programmable au sens moderne du terme avec mémoire, branchements conditionnels, boucles, et femmes.

En effet, avant chaque calcul, les différentes unités de l’ENIAC doivent être reconfigurées par câblage, une tâche dévolue aux 6 “ ” Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas et Ruth Lichterman. Elles aussi longtemps oubliées par l’histoire, un récent reportage leur rend un hommage mérité. J’en ai retenu une phrase :

“The ENIAC was a son of a bitch to program”

On dit souvent que l’ENIAC a servi au calcul de la bombe atomique. Ca dépend laquelle : , Hiroshima et Nagasaki ont eu lieu en 1945, avant qu’ENIAC soit opérationnelle en 1946. Mais ENIAC a effectivement été utilisée pour le développement des armes nucléaires américaines dans les années 1950. Par exemple le petit bout de code ci-contre provient d’un programme de calcul par la des neutrons diffusés lors de la fission nucléaire. Et ce code est du à , la femme de John. Oui, encore une femme.

Qui ose encore prétendre que l’informatique est un truc de mecs ?

Références

“Le tissage à l’origine de l’informatique ?” , et chez Sirtin
Christian Braesch “ ”
Anne-Marie Kermarrec “ ”, 2015, Binaire, Le Monde
Steven Goodwin “
Eugene Eric Kim, Betty Alexandra Toole, “Lady Ada et le premier ordinateur”, 1999, Pour la science No 261,p 64‑69. (
L. F. Menebrea, “ ” Bibliothèque Universelle de Genève, Octobre 1842, No. 82, ( )
Bram Bruines “ ”, 2010
sur StackOverflow
Raul Rojas" ", 1998
sur
Len Shustek “ ”, 2016

Adieu 3.14.16 : le 28 juin, ce sera Tau Day

Mon, 14 Mar 2016 00:00:00 +0000

3 pi/2 de Nusstorte je vous prie - Je vous en mets 3/4 de tau, ça vous ira ?

Oui je sais, certains fêtent la aujourd’hui, puisque le 14 mars se note 3.14 aux USA. Et comme nous sommes en 2016, c’est même 3.1416 . Et en prime Gilles nous a fait déguster une délicieuse bien ronde.

Mais je ne suis pas parvenu à me réjouir pleinement car depuis quelques temps un doute me ronge : et si π était faux ?

C’est ce que suggère un article de 2001, “Pi est faux!” . Son auteur Bob Palais ne prétend évidemment pas que la valeur de pi soit fausse, mais plutôt que sa définition soit boiteuse et propose d’utiliser plutôt la constante

=2π . Son idée a toutes les apparences d’un canular, mais elle a pourtant été appuyée par une partie de la communauté de mathématiciens, surtout depuis que le bizarre symbole “newpi” a été remplacé par la lettre grecque τ (tau).

Le “Tau manifesto” de Michael Hartl donne pas mal de bonnes raisons à l’introduction de τ=2π.

dans la plupart des équations*, π apparaît accompagné d’un facteur 2. C’est le cas dans et beaucoup d’autres , y compris en physique de la troisième aux en passant par la
c’est normal puisque , d’où le choix du τ, lettre d’origine du T comme “tour” ou “turn”
historiquement , on a calculé et utilisé aussi bien τ que π :
- détermina que π était proche de 22/7 à l’aide de polygones réguliers inscrits et circonscrits
- en 1424 le mathématicien perse a déterminé 16 décimales de τ par une formule en base 60
- en 1697 le mathématicien écossais utilisa la lettre π pour définir le périmètre mais définit la constante du cercle comme étant le rapport π/r , où r est le rayon, pas le diamètre…
- mais en 1706 utilisa le symbole π comme rapport du périmètre au diamètre, et réutilisa cette notation dans son traité de 1737 qui fit autorité, jusqu’à aujourd’hui
car enfin, pourquoi considérer le diamètre d’un cercle alors que toutes les équations usuelles du , du du et de la utilisent le rayon ?

Les mathématiques étant une science vivante, peut-être bien que les tau-istes l’emporteront à la longue sur les pi-istes. En attendant, saluons la tentative de compromis de XKCD proposant la constante pau. Hélas sa valeur (4.71238898038468985769…) n’est pas très propice aux anniversaires à deux décimales. Je préfère donc fêter le le 28 juin avec une deuxième Nusstorte !

Notes:

* exercice : trouvez des contre-exemples de formules dans lesquelles pi n’est pas multiplié par un nombre pair

Références:

, “ ”, 2001, The Mathematical Intelligencer, Volume 23, Number 3, 2001, pp. 7-8.
Michael Hartl “ ”, 26 juin 2010
Peter Harremoës “ ", 2012
" ” sur le site de Neamar
Petr Beckmann (1993). A history of pi. Barnes.

Trop-plein des Andes

Sat, 30 Aug 2014 00:00:00 +0000

Après “ ” que j’ai eu le temps d’écrire, mes autres idées d’articles andins finissent dans ce trop-plein d’août:

La coca
Les camélidés américains
L’or des incas

La coca

Pour les européens, la feuille de fait immédiatement penser à la , et peut-être à une boisson gazeuse qui n’en contient plus depuis 1929. Mais pour les habitants des Andes qui la mâchent depuis des siècles, c’est un médicament à tout faire : 100 grammes de feuilles de coca fournissent un apport complet en vitamine A, en riboflavine (B2), en phosphore et en calcium. Il y a aussi du bêtacarotène, de la vitamine E, du magnésium et du fer et une véritable pharmacie de principes actifs (copié-collé de ) :

la , enzyme qui aide à la digestion en l’accélérant, propriétés cicatrisantes pour la peau,
la qui évite la formation de caries dentaires lorsqu’elle est mélangée avec du calcium et du phosphore,
l’ qui possède un effet déshydratant au niveau des voies respiratoires,
la qui a un effet cicatrisant sur la peau, propriétés antifermentation,
la qui est un absorbant au niveau intestinal, est aussi efficace comme antidiarrhée,
la qui réduit la haute pression sanguine,
la qui possède des effets anesthésiques,
la qui est un anesthésique local puissant,
l’ qui agit au niveau du métabolisme des glucides, générant de l’énergie, il est un complément aux diètes.
l’ rafraîchit et améliore le fonctionnement du foie, la sécrétion de la bile et son accumulation dans la vésicule ; diurétique, aide à l’élimination des substances nocives et toxiques non physiologiques. C’est un polysaccharide qui produit une augmentation des cellules sanguines.

Trois substances en particulier permettent de combattre le si vous n’êtes pas :

la qui a des vertus sur la circulation sanguine,
la qui stimule la circulation sanguine, facilitant l’oxygénation - particulièrement du cerveau - réduit par l’écoulement plus lent du sang, à cause de la
la qui est une protéine cardiotonique, qui optimise le travail du cœur, évitant la tachycardie et l’hypotension

Extraire de la cocaïne de la feuille de coca, c’est comme extraire l’alcool pur d’un : un véritable sacrilège chimique.

Mais la comparaison s’arrête là, car expérience faite, la feuille de coca à surtout un goût de … feuille. En tisane (“maté de coca”) ça passe encore assez bien, mais en raison de la limitation de sa culture légale au Pérou et en Bolivie et de l’interdiction d’en exporter et d’en importer même en petite quantité, il vous faudra aller là bas pour en trouver au petit déjeuner de votre hôtel.

Lean de Laine : production optimisée de tricot en alpaga (photo Dr. Goulu sur flickr)

Les camélidés américains

Le et l’ sont des cousins des chameaux. Les sont tous originaires de l’Amérique du Nord d’où ils ont essaimé vers l’Asie pour devenir le (qui peuvent s’hybrider pour donner le à une bosse et demie), et vers l’Amérique du Sud pour donner deux autres “genres”:

le , qui regroupe:
- le proprement dit. Domestiqué pour sa laine et sa viande, il peut aussi transporter une charge d’une vingtaine de kilos.
- le est sauvage et sa laine peu abondante n’est pas prisée. Par contre il a été tellement chassé pour sa viande que c’est désormais une espèce protégée.
le genre , avec:
- la . Le plus petit des camélidés est aussi sauvage, mais il est capturé et tondu pour sa laine extraordinairement fine, chaude et chère , . Tellement chère que des braconniers tuent ces magnifiques animaux, désormais aussi protégés.
- l’ , peut-être le plus courant depuis qu’il est élevé dans le monde entier pour sa laine remarquable. Sa viande n’est pas mal non plus (je sais, je suis incorrigible…)

Quant aux camélidés d’Amérique du Nord, ils ont disparu assez récemment. Certains paléontologues pensent qu’ils sont été exterminés par des chasseurs un peu trop avides de viande. Pourtant tout le monde sait que les amérindiens vivaient en parfaite harmonie avec la Nature…

L’or des incas

La n’avait qu’un au moment où et ses 180 conquistadors analphabètes ont envahi cet empire de 15 millions de sujets et pillé ou détruit tous ses biens culturels. Ceci fait qu’aujourd’hui on n’a pratiquement aucune idée de ce à quoi ressemblaient les villes et temples incas. C’est d’ailleurs ce qui fait le charme de sites comme le : ils laissent beaucoup de place à l’imagination. Les populations locales, légitimement très fières de leur histoire, ont une certaine tendance à la surenchère concernant les richesses dont ils ont été dépouillés, notamment les quantités d’or et d’argent. On nous a parlé de temples recouverts d’épaisses plaques d’or et d’argent, de trésors jetés dans le lac Titicaca pour échapper aux espagnols et autres histoires dignes de l’ . Je n’en ai retrouvé que quelques faits historiques:

Pizarro a profité d’une guerre civile entre les partisans de deux héritiers au trône inca, et . Par traîtrise il capture Atahualpa, qui lui fait apporter 5 tonnes d’objets en or et le double en argent en échange de sa liberté Le montant de cette rançon est assez bien connu car Pizarro devait verser 20% de ses gains au roi d’Espagne pour bénéficier de sa protection.
Après avoir touché la rançon, Pizarro exécute Atahualpa au lieu de le libérer et, comme Huascar s’est fait assassiner entre temps, Pizarro n’a plus qu’à entrer dans et la mettre la capitale à sac. On sait que les conquistadors y ont notamment trouvé 12 statues de taille naturelle en or et argent, et une statue de femme en or massif qui pesait une trentaine de kilos à elle toute seule. Tout ceci a été fondu avant que quiconque n’ait eu le temps ne serait-ce que de les dessiner, mais au total on estime que les trésors de Cuzco dépassaient un peu la rançon d’Atahualpa

Seuls quelques (petits) objets en or ont échappé aux conquistadors. La plupart sont au "Museo de Oro" de Lima

Voilà, c’est à peu près tout ce qu’on sait à propos de l’or volé aux incas. Peut-être que le butin total a été deux ou trois fois plus élevé, disons 30 tonnes d’or et 60 d’argent, mais probablement pas beaucoup plus. En visitant le “Museo de Oro” de Lima, on constate que l’art précolombien utilisait surtout de minces feuilles d’or, souvent plaquées sur du bois ou cousues sur du tissu. Il y a très peu d’objets massifs, et en visitant l’ je n’ai pas réussi à croire que les rochers et les temples étaient recouverts de tonnes d’or dont on ne trouve pas trace d’un système de fixation.

Par contre, dès l’invasion les mines d’or et d’argent des Incas (et des Aztèques) ont été exploitées avec les méthodes de l’époque, incluant le mépris total de la vie des mineurs locaux. Et là effectivement, un flux d’or et d’argent s’est établi de l’Amérique vers l’Espagne dès le XVIème siècle : a elle seule, la mine de a produit 41000 tonnes d’argent pendant la période coloniale, au prix de milliers de vies.

Selon l’ économiste , cet afflux de métaux précieux a eu pour effet de produire une inflation de 300% en Espagne entre 1500 et 1600 car l’or et l’argent y sont soudain devenus moins rares. Les produits espagnols sont devenus trop chers pour être exportés, par contre les espagnols ont commencé à importer massivement les produits de toute l’Europe en plus de ceux qu’ils obtenaient de leur immense empire colonial, situation dont les effets se sont fait sentir jusqu’au milieu du XXème siècle.

Références

" " sur welcome in Peru
" " sur Green et Vert
Christopher Minster “ ”
Tejvan Pettinger, “ ”

Les impossibles 1

Sun, 02 Feb 2014 00:00:00 +0000

Au moins quatre commentateurs de mon m’ont sorti le même argument: des scientifiques célèbres ont dit au XIXème siècle qu’il était impossible aux avions de voler, donc les scientifiques n’ont pas le droit d’affirmer que quelque chose est impossible, en particulier violer le . Donc le mouvement perpétuel est possible, CQFD.

Ca pose tout de même une question intéressante : qu’est-ce que la science considère comme réellement impossible ? Mais avant de tenter de répondre à cela, j’ai d’abord vérifié …

Qui est le c.. savant qui a dit “Les machines volantes plus lourdes que l’air sont impossibles”?

J’ai un point commun avec Lord Kelvin ! On écrit tous les deux comme des cochons.

Selon les sites que l’on consulte, cette bêtise est parfois attribuée à *, parfois à et très souvent à . Après pas mal de recherches, la plus ancienne trace écrite de cette “citation” que j’ai pu trouver figure dans un bouquin de 1981

\[2\]

, où elle est attribuée à Kelvin. De même, sur , l’auteur indique qu’il n’a pas trouvé de source contemporaine de Kelvin. mentionne une variante fréquente “La réalisation d’une machine volante plus lourde que l’air est impossible”, que Kelvin est censé avoir dit en 1895, sans source vérifiée non plus.

Il existe plusieurs autres citations authentifiées montrant que Kelvin ne croyait effectivement pas à l’aviation **, notamment

Je n’ai pas la moindre molécule de la foi dans la navigation aérienne autre que l’aérostation

gribouillé en 1896 dans sa (ci-contre) qui lui proposait de rejoindre l’Aeronautical Society. Notez la première personne et la référence à (l’absence de) foi : ce n’est clairement pas un énoncé scientifique, et il n’y utilise pas le mot “impossible”.

Un reproduit et à de multiples exemplaires sur le web attribue pourtant cette même citation à Lord Rayleigh, pour lequel je n’ai pas trouvé le moindre indice d’une citation “anti-vol”. Quant à Simon Newcomb, il n’a non plus. Au contraire, il écrit dans un article

\[1\]

en 1901:

Il est probable que le vingtième siècle est destiné à voir les forces naturelles qui nous permettront de voler de continent à continent avec une vitesse excédant largement celle des oiseaux.

Il semblerait donc qu’aucun de ces célèbres scientifiques n’ait dit que les avions étaient impossibles pour des raisons physiques ou théorique. Ils voyaient des animaux voler, et ils sont tous plus lourds que l’air. Leurs enfants jouaient avec des avions en papier et des cerf-volants. Ils connaissaient les vols planés des précurseurs comme . Et comme ils savaient calculer, ils savaient aussi que voler avec les techniques de l’époque était extrêmement difficile, au point de dire peut-être “La réalisation … est impossible”, et de passer pour des idiots quelques années plus tard.

L’échelle des impossibles

Mais il faut aussi être juste : Lord Kelvin a décrit correctement le des températures, qui est une véritable limite physique absolue. Ce n’est pas une “loi de Kelvin” ou un , c’est juste la conséquence de la compréhension de ce qu’est la température : une mesure de l’ des molécules. Et quand elles ne bougent plus, cette agitation est nulle et la température ne peut pas être plus basse. La conséquence est qu’il est impossible que quelque chose soit plus froid que 0 .

Cette impossibilité est une véritable impossibilité physique, alors que l’impossibilité (supposée) de construire des avions en 1895 était une impossibilité technique. Il faut bien distinguer les deux. Et à la réflexion, je vois plusieurs autres “niveaux d’impossibilité” entre le “c’est pas possible” du fonctionnaire derrière son guichet et démonstration d’énoncés s, comme l’ dans la . Je commence par ça :

Les impossibilités mathématiques et logiques

Les théorèmes mathématiques prouvent l’impossibilité de toutes sortes de choses : il est de trouver deux nombres entiers a et b tels que a/b = π, que même si ça a l’air juste sur votre calculatrice, de diviser un angle en trois angles égaux avec une règle et un compas

\[4\]

etc.

La solidité des s des théorèmes repose sur celle de deux éléments : les et la . Ces deux piliers des mathématiques ont été complètement reconstruits lors de la révolution de la du début du XXème siècle, vulgarisée notamment dans la BD .

A cette époque, les logiciens ont formalisé mathématiquement leur propre langage. Grâce aux , une démonstration peut s’écrire comme une grosse formule que l’on peut évaluer sans risque de commettre des erreurs liées au langage humain. Voici par exemple une partie de la démonstration formelle que 1 + 1 = 2, datant de 1910

\[3\]

Démonstration formelle que 1+1=2 , "Principia Mathematica"(1910)

\[3\]

Aujourd’hui, une partie des théorèmes les plus importants des mathématiques ont été formalisés ainsi, et leurs démonstrations vérifiées, souvent à l’aide de logiciels “ ”

\[5\]

Encore faut-il que les axiomes sur lesquels tout ceci est construit soient eux aussi solides. Et là, les mathématiciens ont eu une énorme surprise en 1931 lorsque Kurt Gödel démontra que, quels que soient les axiomes choisis , il existe toujours des énoncés “ s” qu’il est de démontrer. Le cas le plus typique est celui des propositions se référant aux ‘axiomes eux-mêmes comme “cette proposition ne peut pas être démontrée avec les axiomes X”.

Le théorème d’incomplétude de Gödel démontre que cette proposition ne peut être ni vérifiée, ni infirmée à partir des axiomes X. On peut alors éventuellement ajouter quelques axiomes pour former un système d’axiomes W dans lequel la proposition peut être prouvée, mais alors il existe d’autres énoncés indémontrables dans W …

Par exemple, le n’est pas démontrable avec les datant de 1889, mais l’est avec ceux de la (ZF ou ZFC) utilisés actuellement comme axiomes des mathématiques. Cependant, il est de démontrer l’ dans ZF.

Pour en savoir plus sur le théorème de Gödel et ses extraordinaires implications, je vous conseille cet .

Et comme cet article est en train de me prendre un temps fou et qu’il est déjà assez long, je vous donne rendez-vous très bientôt pour une suite consacrée aux impossibilités physiques et techniques.

Notes:

* Newcomb est le vrai découvreur de la Loi de Benford

** d’autres citations de Kelvin montrent qu’il admirait Tesla et croyait à l’ether.

Références

Simon Newcomb “ ” McClure’s Magazine, 17, September 1901, pp. 432-435 \[[pdf](http://www.unz.org/Pub/McClures-1901sep-00432)\]
Chris Morgan (1981). Facts and fallacies: a book of definitive mistakes and misguided predictions. St. Martin's Press.
Alfred North Whitehead, Bertrand Russell (1910). Principia mathematica. University Press. p. 379 *54.43 :
Ian Stewart, “ ”, 2000, Pour la Science, No 268, pp. 92–93
J.-P. Delahaye, “ ”, 2011, Pour La Science, No. 402, p. 90, 2011 \[[texte sur interstices](https://interstices.info/jcms/int_63417/du-reve-a-la-realite-des-preuves)\]

Pour la Science d'octobre

Mon, 30 Sep 2013 00:00:00 +0000

Plusieurs articles du de ce mois d’octobre ( ) m’ont particulièrement intéressé.

“La naissance de l’écriture en Égypte” décrit comment cinq “systèmes graphiques” ornant des poteries ou des sceaux ont donné naissance aux hiéroglyphes vers l’an -3250 (notez la précision). Je n’avais jamais vraiment réalisé la différence fondamentale entre des dessins et une . Des dessins figuratifs peuvent être compris par tous, alors qu’une écriture représente les sons d’une langue qui doit être commune aux scribes aux lecteurs. Selon l’auteur de l’article, c’est la méconnaissance de la langue sous-jacente qui empêche de .

“Des failles dans le tableau périodique” tombe à pic pour faire suite à . La découverte de l’ ayant été confirmée et celle de l’ synthétisé une première fois en 2010 étant attendue, il ne restera plus qu’à obtenir les deux attendus cette décennie pour terminer l’oeuvre de Mendeleïev commencée en 1869 : toutes les lignes et colonnes du seront complètes. Si on parvient un jour à produire un noyau contenant plus de 120 protons, il appartiendra à une famille totalement nouvelle : les . Il est cependant difficile de prévoir les caractéristiques physico-chimiques de ces éléments, car les électrons orbitent autour de ces gros atomes à des vitesses relativistes, ce qui modifie considérablement les caractéristiques attendues en fonction de leur position dans le tableau. C’est la relativité restreinte qui fait que l’Or est jaune, et que le situé sous le Mercure dans le tableau a de nombreux points communs avec le Radon.

L’auteur de “Particules et champs sont-ils réels ?” , physicien et philosophe, se demande dans quelle mesure les notions indissociables de particules et de champs postulées par la et le correspondent à la réalité. Selon la physique, ces entités sont trop différentes de l’image que nous nous en faisons à partir des observations à notre échelle, comme “particule = petite boule de billard” et “champ = espace avec des valeurs en chaque point” alors que l’intrication quantique et les champs quantiques d’opérateurs ne correspondent à rien à notre échelle. Une susceptible de résoudre ces contradictions serait le , dans lequel seules les relations, les propriétés ou “structures” existent vraiment, et ce que nous appelons “objets” n’en seraient qu’une émergence. Si j’ai bien compris, une structure combinant une charge négative, un demi-spin et une saupoudrée de masse ferait “émerger” ce que nous appelons un électron.

Personnellement, j’ai découvert que mon me rend au moins un peu en découvrant ce passage:

La théorie rend compte de nos observations en termes de quarks, muons, photons et divers champs quantiques, mais elle ne nous dit pas ce qu’est véritablement un photon ou un champ quantique. Et elle n’a pas besoin de le faire, parce que les théories physiques peuvent être empiriquement valables en grande partie sans régler ces questions métaphysiques.

Pour de nombreux physiciens, c’est suffisant. Ils adoptent une attitude dite instrumentaliste : selon eux, les théories scientifiques ne représentent pas nécessairement la réalité du monde. Pour eux, les théories ne sont que des outils pour faire des prédictions expérimentales.

Et je le prouve : quelle expérience permettrait-elle de vérifier si le monde est “structurellement réaliste” plutôt que quantique+relativiste ? Aucune ? Alors cette “ontologie” n’a aucun autre intérêt que de simplifier éventuellement certaines formules. C’est très bien, c’est très beau, mais est-ce suffisant pour prétendre à être plus proche de la réalité ? Pourquoi ne pas accepter que ce soit les propriétés “simples” d’entités macroscopiques comme les boules de billard et les champs vectoriels qui “émergent” des propriétés quantiques ? Enfin, le réalisme structurel ne me semble pas permettre d’avancer sur une question physico/philosophique absolument fondamentale : . Sans ça, toute me semble désespérément planante…

les 14 types connus de pavages pentagonaux

L’article de Jean-Paul Delahaye sur les pavages pentagonaux remontera le moral de tous les mathématiciens célèbres qui sommeillent en nous. Imaginez qu’une brave dame nommée a découvert en l’espace de 10 ans quatre manières différentes de paver le plan avec des pentagones après que des mathématiciens professionnels aient plusieurs fois démontré qu’il n’en existait pas plus que ceux déjà connus. Aujourd’hui on connait les 14 pavages ci-dessus, mais il en existe peut-être plus… Un autre amateur, Jaap Scherphuis a listé ” dont on ignore si elle est complète. De plus, sa est une mine d’articles futurs…

Dans le genre “incroyable mais vrai”, Loïc Mangin présente le stupéfiant travail artistique de deux soeurs jumelles qui ont reproduit un récif de corail au crochet. Son article explique que la technique du crochet permet de générer la typique de nombreuses structures coralliennes. Pour en savoir plus, regardez la de Margaret Wertheim.

Récif corallien en crochet de l’Institute for Figuring des soeurs Wertheim

Enfin “L’élagage des souvenirs pendant le sommeil” propose une hypothèse contraire à celle communément admise selon laquelle les souvenirs acquis récemment sont renforcés lors du sommeil. Selon les auteurs, ce sont au contraire les synapses liées aux souvenirs “inutiles” qui sont affaiblies durant le sommeil. Pour eux, le tri des souvenirs “utiles” du “bruit de fond” se fait pendant le sommeil en mettant en correspondance tous les souvenirs acquis pendant la journée avec ceux plus anciens, en les combinant de diverses manières, ce qui provoque les rêves.

Et c’est exactement ce que je vais aller faire maintenant, juste après vous avoir recommandé de foncer au kiosque vous acheter ce numéro passionnant.

Références:

G. Graff, “La naissance de l’écriture en Égypte”, Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 40–47
E. Scerri, “Des failles dans le tableau périodique”, Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 66–71
M. Kuhlmann, “Particules et champs sont-ils réels ?” Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 56–62
J.-P. Delahaye, “Les pavages pentagonaux : une classification qui s’améliore”, Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 78–83.
L. Mangin, “Le crochet, le corail et la géométrie”, Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 86–87
G. Tononi and C. Cirelli, “Oublier pour mieux se souvenir pendant le sommeil”, Pour la Science, octobre 2013, no. 432, pp. 24–30

Un petit pas pour l'homme ... dans un petit puits gravitationnel.

Wed, 05 Sep 2012 00:00:00 +0000

La mort de Neil Armstrong me fait penser à plusieurs petites choses, et à une plus importante:

D’abord que la est en marche :
Ensuite, un bon reportage récent intitulé “La fin des astronautes ?” (avec un point d’interrogation), passé sur Arte cet été . , dernier humain à avoir foulé la Lune, y explique qu’il était convaincu qu’il serait rapidement suivi par beaucoup d’autres et qu’un vol habité vers Mars aurait lieu au XXème siècle encore…
Un autre reportage (pas retrouvé) passé aussi cet été dans lequel les pionniers se rappellent des années folles, et en particulier du sang-froid de Neil Armstrong. Par exemple cette fois où il s’est éjecté à la dernière seconde d’un engin d’entrainement et a failli atterrir en parachute au milieu des flammes:

Après ça, il est allé tranquillement au bureau des astronautes faire du travail administratif…

La transcription d’une conversation entre John Fitzgerald Kennedy et en 1963 révèle que le coût de la course à la Lune n’était pas facile à justifier:
- Kennedy : “La température va continuer à monter à moins que nous ne puissions dire que ça a une justification militaire, et pas seulement du prestige”.
- Webb : “Je pense que ça générera la technologie qui fera la différence pour ce pays bien au delà de l’espace” (“far beyond space”, j’aime bien ;-) ).
- Et lorsque Kennedy lui demande la Lune pourra être conquise lors de son second mandat (1965-1969 s’il n’avait pas été assassiné), Webb répond catégoriquement “Non”. Puis “Ca prendra juste plus longtemps que ça. C’est un sacré boulot, vraiment un sacré boulot…”
Et puis Neil et les 11 autres l’ont fait. En prenant des risques fous comme le montre par exemple l’ de la fusée Saturn V : “The total propulsion stage reliability for the engine. TVC, tank and feed system is: P = (.9522) (.9939) (.9940) = .938”. 6% de risque d’échec rien que pour le 3ème étage …
Pourtant, pour aller sur Mars, certains sont prêts à courir un risque de 100% d’y rester. Et pas forcément des illuminés : même notre national serait prêt à faire un voyage simple course ! En fait, si on y réfléchit ce ne serait pas idiot : la grosse difficulté d’une mission humaine vers Mars, c’est d’y amener un véhicule capable de revenir. L’Australie et quelques autres contrées lointaines ont été colonisées par des prisonniers partis sans espoir de retour, pourquoi pas Mars ?
Pour ma part, la question posée par Nikos Pranzos continue de me tarabuster : après avoir dépensé tant d’énergie pour sortir de notre puits gravitationnel, pourquoi redescendre dans un autre ? Pourquoi ne pas rester dans l’espace, où tout est si léger, si accessible ?
Vous ne savez pas ce qu’est un puits gravitationnel ? Alors lisez la suite, vous allez comprendre pourquoi ce n’est pas demain que des hommes iront loin dans l’espace.

Les puits gravitationnels

Pour qu’une fusée décolle, il faut que ses moteurs exercent une force supérieure à F=m.g, où m est la masse de la fusée, et l’attraction à la surface de la Terre. Mais plus elle s’éloigne de la surface, plus cette force diminue car la force de diminue comme le carré de la distance*.

Pour s’éloigner à l’infini, il faut que le de propulsion de la fusée atteigne l’énergie de libération** E=m. où G est la , M la masse de la Terre et R son rayon .

La fusée doit donc produire un travail (= énergie) d’au moins E=62,5.106Joules par kg à expédier très loin.

L’idée du “puits gravitationnel”, c’est de considérer cette énergie comme une énergie potentielle “normale”, dans le champ de gravité constant du niveau du sol caractérisé par g=9.81 m/s². On obtient ainsi E/(m.g) ~ 6300 km, une distance que l’on peut visualiser comme la hauteur d’un puits imaginaire qu’il faut faire gravir à la fusée. La surface de la Terre est au fond d’un puits, à 6300 km sous le niveau de l’espace environnant.

Si l’énergie de la fusée n’est pas suffisante pour sortir du puits, elle retombera tôt ou tard sur la Terre, à moins qu’on ne lui ait aussi donné une vitesse tangentielle qui lui permette de se mettre en orbite en “roulant” contre le mur du puits, qui n’est pas vertical. En effet, si on trace la fonction E(r)=-g.R²/|r| pour r>R (en faisant un fond plat au puits pour r<R), on obtient la courbe suivante, qui lie le rayon r de l’orbite et le niveau correspondant d’énergie dans le puits :

D’ailleurs, sur cette courbe calculé par Julien avec , on voit l’orbite de la Lune, à 360'000 km, qui creuse elle aussi un tout petit “puits gravitationnel” de 288 km seulement. Toute les missions Apollo sont là : un énorme fusée pour “gravir” environ 6000 km de puits, un petit pour parcourir les 300'000 km jusqu’à la Lune en “montant” encore de 200 km dans le puits (et freiner la “descente” équivalente au retour) , et un minuscule 20x moins puissant (par kg) que la fusée Saturn-V pour descendre au fond de la Lune et en ressortir.

Randall Munroe de xkcd (encore) a réalisé un de tous les puits gravitationnels du système solaire, les remplissant même avec des demi-planètes à l’échelle :

Cliquer pour agrandir

Le plus important est évidemment celui du Soleil, tellement profond qu’il n’est que très partiellement représenté à gauche. Son influence est très importante pour les planètes intérieures : Mercure, Vénus, la Terre et Mars, qui sont situées à des niveaux très différents de ce puits. Pour aller vers l’une de ces planètes, il faut non seulement sortir du puits local de la Terre mais gravir ou descendre un bout du puits gravitationnel du Soleil ***.

Par contre, une fois passée l’orbite des astéroïdes, pousser jusqu’à Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune ou beaucoup plus loin ne nécessite pas beaucoup plus d’énergie : les sondes n’accélèrent que pour gagner du temps, et elles peuvent d’ailleurs utiliser pour ça l’ des énormes puits de Jupiter et Saturne. En passant, j’adore la représentation des anneaux de Saturne en couches dans le puits de la planète!

La problématique d’un vol habité vers Mars apparaît dans deux détails de ce génial dessin:

L’illustration de gauche révèle que depuis Apollo, les humains sont confinés dans quelques centaines de km au fond de leur puits. La défunte navette spatiale ne permettait que de monter que de quelques centaines de km (proche de la Terre, les km de puits sont approximativement égaux à des altitudes), et assembler un vaisseau spatial au niveau de la n’aiderait pas beaucoup à sortir du puits. Par contre, l’ à 35'786 km d’altitude est toute proche de la sortie du puits, mais sauf erreur aucun véhicule habité n’est capable d’y aller.

A droite, on voit qu’un voyage vers Mars nécessiterait un véhicule beaucoup, beaucoup plus puissant que le car il devra gravir le puits du Soleil entre les deux planètes, plus haut que celui de la Terre. “This is a tough job, a real tough job.” comme dirait James Webb.

Voilà pourquoi après le “petit pas pour l’homme” de Neil Armstrong en bordure de notre puits, le “grand bond pour l’humanité” devra attendre que l’on dispose de systèmes de propulsion très puissants et légers.

En attendant, on pourrait commencer par installer de vraies bases spatiales aux points de Lagrange, et pourquoi pas, proposer quelques voyages “simple course”. Je serais éventuellement tenté par , autour de mon 90ème anniversaire…

les puits du Soleil, de la Terre et de la Lune "vus de dessus", en courbes de niveau, permettent de visualiser les "points de Lagrange" L1 à L5

Notes:

* et aussi parce que sa masse m diminue en cramant son carburant, mais ceci ne joue pas de rôle dans le calcul du puits gravitationnel car “les masses se simplifient”.

** à ne pas confondre avec la fameuse “ ” de 11.2 km/s qu’une fusée n’a pas besoin d’atteindre. Cette vitesse est celle qui est nécessaire au lancement d’un projectile pour qu’il quitte l’attraction terrestre, comme l’ . Son énergie cinétique vaut alors E= ½.m.v². Et Ô surprise, pour v=11'200 m/s on obtient E=62.5.106

\[J/Kg\]

, pile poil l’énergie de libération !

*** descendre un puits gravitationnel dans le vide coûte autant d’énergie que le gravir, car la fusée doit “freiner” au lieu d’accélérer…

Références

Serge Brunier et Frédéric Compain. “La fin des astronautes ?” , 2012, documentaire 52’ produit par France et Point du Jour \[[teaser](http://www.youtube.com/watch?v=kPI_fuUTzmI)\]
Jay Lindsay, “ ”, 25 Mai 2011, Associated Press
Robert P. Dill, N. Brown R. L. Curtis, C. R. Herrmann, A. Trampus “ ", June 1963, General Electric Report RM 63TMP-22 3
Olivier Dessibourg “ ”, Le Temps, Lundi 4 juillet 2011
Nikos Prantzos (1998). Voyages dans le futur: l'aventure cosmique de l'humanité. Seuil.
" ” 16 mai 2011 sur Sciences et Démocratie
" ", 2011 sur Explique nous tout !
Randall Munroe
Rhett Allain, “ ", January 3, 2010 sur Dot Physics

Comment trouver des nombres premiers

Sun, 15 Apr 2012 00:00:00 +0000

"the centrality of prime numbers" par barabeke sur Flickr

Les ont beau être étudiés depuis au moins 2300 ans, ils n’ont jamais été aussi mystérieux ni utiles qu’aujourd’hui.

Mystérieux, car la démonstration de l’ , qui permettrait de définir la répartition des nombres premiers, attend toujours son .

Utiles, car nos cartes à puces, téléphones et ordinateurs consomment des quantités industrielles de “grands” nombres premiers, en particulier pour le cryptage . La sécurité de cette méthode “ ” repose sur le fait que la de grands nombres demande un temps prohibitivement long, alors qu’il est très rapide de trouver de grands nombres premiers.

Comment trouver de petits nombres premiers

Ceci parait surprenant de prime abord, puisqu’on apprend à l’école à déterminer si n est premier en tentant de le diviser par les nombres premiers déjà connus inférieurs à √n, ce qui n’est autre qu’une factorisation. On découvre à l’école aussi le , qui fournit depuis 2000 ans les nombres premiers les uns après les autres à tous les heureux possesseurs de feuilles quadrillées ou de mémoires informatiques:

Animation du Crible d’Erathosthène (Wikipédia)

Cette méthode n’a été légèrement améliorée qu’en 1999 avec le et reste excellente pour créer des listes de nombres premiers consécutifs. Ainsi le site les fournit tous jusqu’à 32 416 187 567 *

Mais alors, comment le célèbre a-t-il pu répondre en 1643 à un certain (dont nous reparlerons plus bas):

Vous me demandez si le nombre 100 895 598 169 est premier ou non, et une méthode pour découvrir, dans l’espace d’un jour, s’il est premier ou composé. À cette question, je réponds que ce nombre est composé et se fait du produit de ces deux : 898423 et 112303, qui sont premiers.

Et bien parce que 3 ans plus tôt il avait pondu et démontré lui-même son , qui constitue en même temps probabiliste. Grâce à cela, il a su “rapidement” que 100895598169 n’est pas premier. Par contre, comment il a effectué les opérations et factorisé le nombre avec un papier et un crayon en un seul jour, ça je n’en ai avais aucune idée **

Et je ne sais pas non plus comment Mersenne a généré 898423 et 112303 parce que bizarrement, ce ne sont pas des nombres de Mersenne, dont nous parlerons plus bas… En fait, ô surprise, 898423 = 112303 x 23-1, donc Mersenne a généré le grand premier à partir du petit, lequel a d’ailleurs la même forme : 112303 = 7019 x 24-1.

Comment trouver de très grands nombres premiers

Il existe donc des méthodes pour générer des nombres premiers. Aucune ne produit des nombres premiers “à tous les coups” ( ce serait le Graal que certains recherchent encore mais qui n’existe probablement pas ), mais ces méthodes fournissent des grands nombres qui ont une probabilité d’être premiers nettement plus élevée que des nombres de même taille choisis au hasard.

Au IXème siècle déjà, avait remarqué que pas mal de petits nombres premiers ont la forme “321” p = 3×2n-1 . Les sont listés dans . Le plus grand connu actuellement est 3×24235414−1 mais aussi 3×27033641+1 qui n’est pas strictement un Thabit à cause du +1 au lieu du -1 final.

Les ont une forme encore plus simple : p = 2n-1 où n est premier. Et Mersenne ne les a pas découverts : connaissait déjà les plus petits ( 3, 7, 31 et 127 ) en 300 avant J.C. Mersenne en a juste fait une en ajoutant 8191 découvert par Ibn Fallus au XIIIème siècle et 131071 et 524287 découverts par en 1588. Et puis il s’est planté magistralement : sa liste incluait les nombres 267-1 et 2257-1 qui ne sont pas premiers et omettait 231-1, 261-1, 289-1 et 2107-1 qui le sont. C’est dommage, car Mersenne n’a ainsi jamais détenu le record du plus grand nombre premier qui a un nombre de Mersenne. Depuis 2009, le record est 243112609-1 , qui compte 12 837 064 chiffres, trouvé grâce au programme . Le rôle de ce logiciel est surtout de faire passer le génial qui est déterministe (non probabiliste) mais ne marche qu’avec les Mersenne.

Bref, aucun nombre de Mersenne n’est de Mersenne et si je n’avais pas autant de lecteurs en République Française, je proposerais de les rebaptiser “ ” pour souligner leur beauté en binaire. En effet, 2n-1 s’écrit simplement avec une suite de n “1” en binaire. Par exemple 127= 27-1 s’écrit 1111111 en binaire.

Il existe plusieurs autres formules fournissant des candidats premiers :

Les de la forme 22n + 1. Fermat pensait qu’ils étaient tous premiers, mais c’est faux : seuls les 5 premiers le sont, les 28 suivants ne le sont pas, et les autres sont trop grands pour être testés.
Les sont de la forme k·2n+1 ( , record 659×2617815+1 )
: n·2n--1 ( , 3752948 × 23752948 − 1)
: n·2n+1 ( , 6679881 · 26679881 + 1)
les “Cullen généralisés” : n·bn+1,où n+2 > b ( record 427194 × 113427194 + 1)

on voit qu’elles sont toutes des généralisations ou cas particuliers des autres, et que les repunits y jouent un rôle important. Les (PSG) sont des nombres p tels que 2p+1 est aussi premier ( ). Ce “générateur” fournit des nombres moins grands que les autres, mais soulève plein de questions intéressantes : quelle est la longueur maximale d’une formée par des PSG, y’a-t-il une infinité de PSG etc. Et de plus, le établit un lien entre le “petit " théorème de Fermat susmentionné et qui a obsédé les matheux jusqu’en 1994. Et comme je n’ai pas compris grand chose à sa démonstration, je suis plein d’admiration pour cette dame autodidacte qui étonna les mâlethématiciens d’il y a 200 ans.

Si vous voulez vous aussi devenir célèbre, mais facilement, participez à , une application de la plateforme de calcul distribuée BOINC qui chasse les records de grands nombres premiers. Avec un peu de chance le prochain grand nombre premier sera découvert sur votre ordinateur tout en .

Comment trouver des nombres premiers d’une longueur donnée

Fin 2009, une équipe internationale a cracké un code , en factorisant le produit de deux nombres premiers de 120 chiffres à l’aide de l’ et de beaucoup d’ordinateurs. Cet exploit signifie qu’une clé RSA nécessite aujourd’hui des nombres premiers d’au moins 512 bits, soit 154 chiffres décimaux pour être indécryptable.

Nous avons vu plus haut comment obtenir tous les nombres premiers nettement plus courts, ou quelques nombres premiers nettement plus longs, mais pour RSA, nous avons besoin d’obtenir en quelques secondes des nombres premiers de 154 chiffres, avec un seul petit processeur enfermé dans le boitier d’un routeur par exemple, et sans que le nombre transite par un réseau où il pourrait être intercepté. De plus, le nombre ne doit pas être stocké dans une table dont un pirate pourrait essayer les combinaisons : il doit être généré aléatoirement.

Mais au fait, existe-t-il beaucoup de nombres premiers de 154 chiffres ? Oh que oui : la densité des nombres premiers autour de n est de 1/ln(n), or donne environ 0.3% : environ 3 nombres de 154 chiffres sur 1000 sont premiers, donc il y en a des giga milliards de floppées. Donc tout ce que notre petit routeur a à faire de temps en temps c’est:

générer un nombre aléatoire de 154 chiffres en tirant au hasard 511 bits à pile ou face, et en ajoutant un 512ème bit = 1 pour faire un nombre impair. facile et ultra rapide.
vérifier si le nombre est premier à l’aide d’un plus moderne que celui de Fermat comme celui de .
si le test dit que le nombre n’est pas premier, ajouter 2 au nombre aléatoire pour obtenir le nombre impair suivant et recommencer l’opération 2. Il faudra répéter ceci en moyenne 300 fois avant que Miller et Rabin disent “probablement premier”

Pour vous faire une idée de la vitesse de ceci, allez au milieu de et cliquez le bouton “auto generate prime number p and q” : vous obtiendrez 2 nombres premier de 512 bits pour le prix d’un seul click.

cliquez sur l’image et scrollez vers le milieu de la page

Oui mais, me direz vous, les tests probabilistes ne garantissent pas absolument que les nombres soient premiers. Il y a un risque qu’on encode le message avec une clé foireuse, et donc qu’il soit “facile” à décoder. Effectivement, mais on admet généralement que la probabilité qu’un nombre de cette taille soit est de l’ordre d’une sur 1030. Et si votre message est si précieux que vous n’êtes pas prêt à courir ce risque, réfléchissez à : le risque qu’un rayon cosmique change un bit du nombre pendant un test de primalité déterministe est un million de fois plus élevé ! J’aime bien cette idée qu’un algorithme probabiliste soit plus fiable qu’une machine considérée comme déterministe, pas vous ?

Notes :

* 32'416'187'567 est tellement proche de 8*2^32 que j’ai une petite idée de la mémoire utilisée par le crible…

** ajout du 18 mai 2014 : Blogdemaths a éclairé ma lanterne à ce sujet dans un article intitulé “ ”

Pour en savoir plus

sur le Site du Zéro
Jean-Paul Delahaye (2000). Merveilleux nombres premiers. Pour la Science.
: une librairie Python avec les fonctions qu’il faut

Anticythère version suisse

Sat, 03 Dec 2011 00:00:00 +0000

A l’occasion de la reconstitution de la par et son à Paris jusqu’en juillet 2012), je voulais écrire un billet à la gloire de l’astronomie, de l’horlogerie suisse, et de la science contre l’ufologie. Puis je suis tombé sur le d’Hublot qui fait tout ça tellement bien que je me suis dit qu’un tel travail méritait d’être mieux connu, d’autant que la pub y est assez discrète. En plus ils ne feront que 3 exemplaires de leur merveille, qui ne seront pas à vendre… Bref, une fois n’est pas coutume, je vous balance le communiqué de presse intégral avec quelques ajouts de liens et images.

Le mécanisme d’Anticythère est un des objets les plus mystérieux de l’histoire des civilisations. Aujourd’hui reconnu et minutieusement étudié par la communauté scientifique, il a été découvert en 1901, mais sans qu’on en comprenne alors l’immense intérêt historique et technique. L’idée même d’une « machine » réalisée dans l’Antiquité gréco-romaine n’entrait pas dans le cadre de travail conceptuel des spécialistes de cette époque. Par la suite, les affirmations obscurantistes des non-scientifiques ont prétendu donner aux artefacts d’Anticythère une nature quasiment extra-terrestre¹, ce qui ne rendait pas le débat plus limpide.

Des roues dentées rongées par la corrosion

Les fragments de cette « machine » n’ont été analysés de manière approfondie, dans un cadre pluridisciplinaire, qu’au début du XXIe siècle. Ces travaux ont permis de mieux comprendre la complexité de ce mécanisme hors du commun. On admet aujourd’hui que cet « instrument astronomique » est daté du IIe siècle avant notre ère (entre l’an 150 et 100 av. J.-C., avec une estimation récente plus précise autour de 87 avant notre ère). Il s’agissait, à l’origine, d’un « calculateur » dont les rouages de bronze étaient logés dans une caisse de bois d’environ 33 cm x 18 cm, boîtier fermé par deux plaques de bronze recouvertes d’inscriptions.

Il ne reste que 82 fragments de cette « machine », certains minuscules, tous rongés par la corrosion : ils sont à l’abri pour toujours au musée archéologique d’Athènes. Une étude tomographique (scanner à rayons X) très avancée a permis de révéler, en images exploitables scientifiquement et archéologiquement, de nombreux rouages internes, invisibles à l’œil nu, des roues dentées, ainsi que de nouvelles inscriptions cachées sous les concrétions : à peine un quart des lettres grecques archaïques de ce texte gravé sur la « machine » a pu être déchiffré, mais on considère qu’il s’agissait d’une sorte de « mode d’emploi » de ce calculateur mécanique, qu’on suppose également capable d’indiquer le mouvement de certaines planètes majeures. Les engrenages étaient entraînés par ce qu’on pense être une manivelle latérale – sans qu’on puisse exclure l’intervention possible d’un système hydraulique d’appoint.

Sur la piste du grand Archimède…

On admet aujourd’hui que cette machine aurait pu être conçue à Rhodes où vivaient une communauté d’astronomes comme Hipparque, ainsi que des « mécaniciens » comme Poseidonios. Une nouvelle hypothèse se dessine : cette machine a probablement un rapport étroit avec Syracuse, en Sicile, la cité du célèbre génie mathématique Archimède, qui était alors une prospère colonie corinthienne. Le mécanisme d’Anticythère aurait pu y être conçu avant son naufrage au large de l’île dont il porte aujourd’hui le nom

Dans l’état actuel des connaissances et selon les inscriptions qui ont été décodées, le mécanisme d’Anticythère pouvait indiquer différents cycles solaires et lunaires, probablement planétaires, en les rapportant aux calendriers civils de plusieurs grandes villes grecques (Corinthe, Delphes ou Olympie), en indiquant les dates des différents jeux de ces villes…. L’étude – encore très récente – du mécanisme d’Anticythère est loin d’être terminée, mais elle a relancé un vaste mouvement de réinterprétation et de reconfiguration de nos connaissances sur l’Antiquité. La réalité des savoirs mécaniques de ces savants grecs est un fantastique champ d’exploration. Il est même possible qu’on retrouve la trace, dans les textes ou dans les réserves cachées des musées, d’autres « machines » du même niveau que celle d’Anticythère.

Des rouages mécaniques qui expriment une vision mathématique du cosmos

Le mécanisme d’Anticythère n’était pas une horloge capable de donner l’heure : les Grecs anciens ne vivaient pas le temps comme nous. Véritable cosmographe (machine à décrire le cosmos), et plus exactement sélénographe (machine à décrire les mouvements de la Lune) de très haute précision, le mécanisme d’Anticythère pouvait indiquer de multiples cycles astronomiques, comme le (du nom de l’astronome grec Méton : il court sur 19 ans, soit 235 lunaisons) ou le cycle callipique (du nom de l’ : il court sur 76 ans, soit 940 lunaisons ou quatre cycles métoniques), en les corrigeant de leurs imprécisions. Le mécanisme d’Anticythère indiquait également le cycle de (223 lunaisons sur un peu plus de 18 ans), ainsi que le cycle Exeligmos (équivalent à trois cycles de Saros, soit 54 ans) qui servaient notamment à prédire les éclipses.

Le volume des données astronomiques compilées pour créer un modèle mathématique apte à synthétiser en rouages mécaniques de tels cycles laisse rêveur sur les capacités conceptuelles des savants et des mécaniciens de l’Antiquité. Si on admet qu’un ordinateur est capable de restituer en sortie d’autres informations que celles qui lui ont été données en entrée, la « machine » d’Anticythère est bien le premier ordinateur mécanique connu de l’histoire de l’humanité. Il devance d’un bon millénaire les premières horloges astronomiques réalisées, sur une toute autre échelle, dans les grandes villes européennes du Moyen Age.

La première montre jamais inspirée par une découverte archéologique

En 2008, la révélation par le magazine scientifique Nature

\[1\]

des analyses tomographiques pratiquées sur les fragments de la machine n’a pas manqué d’enflammer l’imagination de quelques horlogers un peu hardis.

Mathias Buttet, qui est aujourd’hui Directeur Fabrication et R&D à la manufacture Hublot, a voulu rendre hommage au premier chef-d‘œuvre mécanique que nous a légué l’histoire. Un hommage technique, en miniaturisant² aux dimensions d’une montre-bracelet l’ensemble de la mécanique d’Anticythère tel qu’il a été révélé par l’analyse scientifique. Un hommage horloger en ajoutant à ce calculateur astronomique une nouvelle dimension, celle d’un objet du temps à part entière, capable de donner l’heure avec précision.

C’est la première fois dans l’histoire des montres qu’un bureau de développement horloger s’inspire ainsi directement d’une mécanique « archéologique » héritée de l’Antiquité. C’est aussi la première fois qu’une équipe horlogère travaille ainsi, main dans la main, avec une équipe scientifique qui regroupe des sommités internationales de l’archéologie, de l’épigraphie et des historiens de la mécanique.

Les horlogers ont aidé les archéologues à mieux comprendre certains rouages et à valider certaines hypothèses mécaniques, tandis que les scientifiques ont révélé aux horlogers des solutions techniques oubliées depuis l’Antiquité (notamment des engrenages circulaires à cycles non linéaires).

La capacité même des mécaniciens de l’Antiquité à réaliser des rouages en bronze d’une telle efficacité ouvre de nouveaux horizons sur leurs rapports philosophiques au progrès technique et à la place des machines dans leur conception du monde – ce qui ne peut que nous questionner en retour sur notre propre relation aux machines et aux « prothèses » de la modernité…

Un respect intégral des indications astronomiques du mécanisme imaginé par les grecs Le défi de l’équipe de Mathias Buttet était d’intégrer un mouvement horloger dans une réinterprétation miniaturisée du mécanisme d’Anticythère, en respectant l’architecture de ce dernier, et notamment son double affichage recto-verso. La première performance de cette équipe a été de réaliser entre quelques centimètres cubes ce que les mécaniciens de l’Antiquité avaient développé en quelques centaines de centimètres cubes, sans rien perdre de l’esprit initial du mécanisme, ni de sa précision, ni de la lisibilité de ses indications.

Les heures et les minutes sont affichées de façon classique au centre du mouvement récréé par Hublot et présenté pour la première fois au musée des Arts et Métiers de Paris, dans le cadre de l’exposition « Anticythère, l’énigmatique machine surgie du fonds du temps ». Ce mouvement horloger est régulé par un tourbillon, tout aussi classique, dont la « cage » à 6 h fait un tour sur elle-même en une minute. Les différentes indications connues de la « machine » d’Anticythère ont été respectées sur la future montre, au recto comme au verso. Sur la première face du mouvement : le calendrier des jeux Panhelléniques (qui désignait les villes accueillant ces jeux), le calendrier égyptien (12 mois de 30 jours, avec les jours épagomènes – supplémentaires), la position du soleil dans les constellations du Zodiaque, les phases de la Lune (dans une magistrale aiguille à guichet, qui indique la position de la Lune dans le zodiaque tout au long du mois sidéral), ainsi que l’année sidérale. Au dos du mouvement horloger, on trouve le cycle Callipique, le cycle métonique, le cycle de Saros et le cycle Exeligmos.

Un hommage de la micro-mécanique moderne aux mécaniciens de l’Antiquité

C’est la première fois dans l’histoire des objets du temps que ces cycles – hérités de l’Antiquité – sont étudiés, reproduits et affichés mécaniquement : l’équipe Hublot a dû, pour mettre au point certains de ces engrenages, développer un concept très innovant d’aiguilles télescopiques non circulaires, capables de pointer sur des disques en spirale de diamètre variable.

La montre Hublot « Anticythère », où sera logé ce mouvement d’horlogerie dont l’idée est née dans l’Antiquité, sera présentée au salon horloger de Bâle ( )³ au printemps 2012. D’ici là, le mouvement sera présenté dans une exposition permanente que le musée des Arts et Métiers consacre au mécanisme d’Anticythère : un film 2D et 3D réalisé par Hublot y est projeté pour faire découvrir au public toute l’histoire de cette « machine » d’Anticythère, de l’Antiquité à nos jours, en créant une passerelle entre le savoir des mécaniciens de l’Antiquité et celui des horlogers du XXIe siècle.

Ce film est également à découvrir

Notes

la première fois que j’ai entendu parler de ce truc, ce devait être par comme preuve de l’Atlantide…
la rend les choses plus faciles, ne l’oublions pas….
à Paris avent Baselworld ??? Tout fout l’ camp…

\[1\]

Jo Marchant “ ” Nature 2006;444;534-538

Amin Maalouf Immortel

Sat, 25 Jun 2011 00:00:00 +0000

L’Académie Française vient d’élire un auteur dont j’ai dévoré presque tous les livres : . D’après , le seul autre dans ce cas est Marcel Pagnol, élu en 1946. Autant dire que je ne suis pas un ventilateur* de Littérature Française. D’ailleurs Maalouf n’est pas véritablement un auteur français, ne vous déplaise. Il est libanais, et ses racines orientales font de ses oeuvres de magnifiques ponts entre l’Histoire de l’Orient et l’Occident, entre les cultures de l’Islam et du Christianisme.

La carrière de Maalouf a débuté par un essai , “ ”, qui présente les preux chevaliers sous un éclairage peu reluisant et replace leurs conquêtes dans le contexte de l’époque, marqué par la désunion des états et des forces musulmanes, pour ne pas dire décadence de la société.

“ ” est un roman inspirée par l’étonnante destinée d’un : un diplomate et érudit musulman du XVIème siècle se retrouve conseiller du pape Léon X et diplomate pour les relations pour le moins tendues entre musulmans et chrétiens à l’époque. Aujourd’hui encore on aurait bien besoin d’un type comme ça…

“ ” nous emmène dans la Perse du IIIème siècle, à la découverte du prophète , le fondateur du . Car avant d’être synonyme de vision réductrice du bien et du mal, le manichésime a été une religion combinant des notions issues du Christianisme naissant et d’anciennes religions orientales. Comme quoi le “New Age” remonte à loin.

J’ai aussi lu “ ”, “ ” et “ ”, tous bien aussi, et “ ” dans un registre assez différent, mais mon préféré reste “ ”.

“Samarcande” nous plonge dans la Perse d’ , poète, du XIIème siècle, qui aurait certainement des ennuis en Iran de nos jours avec ses poèmes du genre:

‘‘Allah est grand !’’ . Ce cri du moueddin ressemble à une immense plainte. Cinq fois par jour, est-ce la Terre qui gémit vers son créateur indifférent ?

“Samarcande” est construit sur la légende qui lie Khayyam a , fondateur de la “ ” basée à . Un excellent roman, avec en arrière plan les divisions et les interprétations mutiples de l’Islam, dont nous autres occidentaux avons une perception bien trop monolithique.

Si vous ne savez pas quoi lire cet été, je vous recommande un Maalouf. Il vous fera voyager dans le temps et peut-être comprendre un peu mieux vos voisins musulmans. Et ses romans sont vraiment passionnants, du genre qui empêche de s’endormir dessus. Un Académicien vraiment pas comme les autres donc. Pourvu qu’ils ne le contaminent pas trop vite.

Note * Avec la loi Toubon, je n’ai pas osé “fan”. Je fais un effort pour la circonstance…

Vivements conseillés:

Amin Maalouf (1989). Samarcande. LGF.
Amin Maalouf (1986). Léon l'Africain. Jean-Claude Lattès.
Amin Maalouf (1991). Les jardins de lumière: roman. JC Lattès.
Amin Maalouf (1986). Les Croisades vues par les arabes. Jean-Claude Lattès.

Voiles et Voilers volants

Sat, 21 May 2011 00:00:00 +0000

Le mensuel fête ses 40 ans avec un numéro en grande partie consacré aux “voiliers volants”, ces engins ultra-rapides qui se soulèvent hors de l’eau sur des hydrofoils sous la seule force du vent.

Le grand trimaran “ ” d’Alain Thébault en est le représentant le plus connu, détenteur d’un record de vitesse à 51.36 noeuds, soit 95 km/h. Seuls quelques kitesurfers vont plus vite à la voile, .

L Hydroptère, Photo © Guilain Grenier (Sea & Co)

Voile & Voiliers consacre aussi deux pages à deux bateaux suisses naviguant sur le Léman : le et l’étonnant , le “voilier sans coque” de Thomas Jundt qui navigera dès cette saison avec un mat aile.

Mirabaud LX : mais où est donc passé la coque ???

Et puis il y a l’article “On a marché sur la mer”, 10 pages d’historique des voiliers à foils de 1951 à 1984. Christian Février et Fred Monsonnec montrent avec moultes illustrations le long chemin d’une idée toute simple confrontées à des contraintes de technique des matériaux (le carbone, c’est quand même mieux que le bambou…) ou de connaissance scientifique, car la mécanique des fluides progresse quand même mieux depuis qu’on a des ordinateurs puissants et pas chers.

On PEUT marcher sur la mer : 2 "Moth" à foils

A la fin de cet article se trouve un petit encadré qui m’a fait particulièrement plaisir :

Pour en savoir plus !

A ne pas manquer, le site de Fred Monsonnec et de ces amis coauteurs consacré à tous les hydrofoils passés et actuels.

Ce passionné a reconstruit la maquette du foiler de Tabarly au sein de l’association Eric Tabarly.

Son site est très clair, bien documenté, illustré et interactif.

Ca m’a fait très plaisir parce que j’ai créé ce blog il y a quelques années quand je me suis intéressé à ce domaine passionnant :-) Puis Fred en est devenu l’animateur principal, et grâce à lui, “Foilers!” est devenu le blog de référence en français sur les voiliers volants et plein d’autres sujets connexes.

Accessoirement, procurez vous aussi le Voile et Voiliers No 484 de Juin 2011, actuellement dans les kiosques pour lire ces articles qui ne seront pas sur Foilers! et pour participer au . Vous pourrez peut-être vous aussi voler sur l’Hydroptère, ou foncer sur un autre des voiliers les plus rapides du moment.

Al-Khawarizmismes

Mon, 12 Jul 2010 00:00:00 +0000

statue d’Al-Khawarizmi en Ousbekistan, par Heathen Dawn sur Flickr

Dans les années 800, le mathématicien perse introduit le zéro (indien) dans les chiffres arabes, décrit comment résoudre les équations du second degré, et propose de résoudre certains problèmes mathématiques en répétant une séquence d’opérations jusqu’à ce qu’un “critère d’arrêt” soit satisfait. Au XIIème siècle, les moines latins nomment “algorismus” cette méthode d’Al Khuwarizmi, qui devient “algorithme” en français en 1554.

Pour cette idée fondamentale des mathématiques et indispensable en informatique, Al-Khwarizmi a reçu à titre posthume un , et environ commises par des ignares qui mettent un y grec à la place d’un ī persan…

Après que des fous aient passé leur vie à calculer à la main des ou des , c’est évidemment l’arrivée des ordinateurs qui a donné à l’algorithmique son importance actuelle. Aujourd’hui, vous utilisez des algorithmes tous les jours, sans le savoir. Par exemple lorsque vous cliquez sur le titre d’une colonne sur votre ordinateur, et que les lignes sont . Ou lorsque vous . A chaque fois que vous téléphonez ou utilisez votre carte de crédit, vous utilisez des algorithmes de cryptographie qui étaient de la science-fiction il y a 50 ans.

Bon, ça c’était l’introduction. En fait cet article est motivé par la coïncidence de trois événements survenus la semaine passée :

Mes collègues ont (enfin) réussi à faire fonctionner un algo que j’avais pondu pour optimiser les mouvements d’une machine. Un algo assez simple (optimisation , évidemment…), bien testé, mais pas suffisamment documenté, donc pas bien utilisé, donc inspirant une certaine méfiance… Mais là ça marche! Vidéo bientôt.
La découverte de l’existence du attribué tous les 4 ans aux auteurs d’un logiciel de calcul numérique particulièrement efficace, dont certains que je connaissais depuis peu ( et ) et d’autres à découvrir ( )
Enfin, sur les , un lien vers la page d’un chercheur listant par ses collègues et lui. Il y en a 32, assez pour évaluer vos connaissances en la matière ou les rafraîchir, et apprendre éventuellement des choses:

l’ trouve le chemin “le plus court ou presque” entre deux nœuds d’ un graphe. Il est et dans les jeux vidéo pour les déplacements des personnages par “intelligence artificielle”
peut dans certains cas trouver un chemin meilleur qu’A*, mais nécessite plus de calculs.
La est la technique que les enfants utilisent pour chercher un mot dans le dictionnaire : on l’ouvre à la moitié, puis à la moitié de la moitié où se trouve le mot et ainsi de suite jusqu’à trouver la bonne page.
“Branch and bound” : est une méthode générique d’ permettant d’éviter d’évaluer toutes les possibilités.
L’ est un truc de matheux datant de 1976, qui généralise à la fois le plus ancien algorithme connu, (l’ ) et celui de l’ (connue des Chinois déjà 1700 ans plus tôt…)
La omniprésente dans nos fichiers informatiques. Il existe de nombreux algorithmes spécifiques, parmi lesquels la me parait particulièrement géniale.
L’ permet à deux personnes qui ne se connaissent pas d’échanger des informations confidentielles sur un canal non sécurisé. Indispensable en télécommunications.
L’ détermine le chemin le plus court entre deux nœuds d’un graphe, sous certaines contraintes expliquées dans encore.
Les permettent d’approximer des dérivées, comme dans la formule f’(x) = (f(x+h) - f(x-h)) / 2h. (Je les utilise tous les jours, mais est-ce vraiment des algorithmes ?)
La est une méthode d’optimisation sous contrainte. Elle permet d’obtenir une solution optimale à partir des solutions optimales de sous-problèmes. Curieusement, en 1976, on a montré que les algorithmes de programmation dynamique sont équivalents à ceux de recherche d’un chemin optimal dans un graphe…
L’ pour déterminer le plus grand diviseur commun (PGCD) de deux entiers est le plus ancien algorithme connu. Il est paru dans les “Eléments” d’Euclide autour de 300 av J.C et ne nécessite pas de factorisation des nombres.
L’ est très utilisé en traitement d’images.
La (FFT) est extrêmement utilisée en traitement du signal, et plein d’autres domaines, jusque dans .
La est l’algorithme le plus connu pour obtenir le minimum d’une fonction à plusieurs variables.
Les permettent de manipuler plus facilement de grosses données en les réduisant à des empreintes. de manière spectaculairement efficace. Mais ici aussi, j’hésiterais à parler d’algorithme pour une “simple” fonction…
Le est une structure de données exploitée dans beaucoup d’algorithmes informatiques très efficaces comme le . ( Il faut absolument que je trouve le temps d’étudier le “ ”, une structure de données “miraculeuse” découverte en 2000 )
L’ permet de multiplier 2 (grands) nombres plus vite qu’avec la méthode que vous avez apprise à l’école.
L’ détermine des vecteurs de base “presque” orthogonaux à partir d’un grand nombre de vecteurs. Il est utilisé en cryptographie.
l’ permet de résoudre le
Le permet de réarranger rapidement une liste dans un ordre spécifique
La permet de trouver une approximation des zéros d’une fonction, des solutions d’une équation à plusieurs variables, ou les minima/maxima.
est une technique d’“apprentissage renforcé”
le est la meilleure méthode de factorisation d’un nombre, à part l’ qui est à peine meilleur mais beaucoup plus compliqué. Si vous voulez casser une clé RSA, c’est ce qu’il vous faut, en plus de beaucoup de gros ordinateurs…
, pour “RANdom SAmple Consensus” est un algorithme d’ajustement de paramètres à des données qui ignore les données “visiblement complètement fausses”
RSA, pour , est le génial algorithme de cryptographie a clé révélée utilisé dans la plupart des systèmes de sécurité actuels : carte bancaire, commerce électronique etc.
l’ effectue des multiplications de grands entiers en utilisant la FFT. Sacrés mathématiciens…
l’ permet de résoudre les problèmes dits de , dans lesquels on cherche à optimiser la valeurs d’une fonction de plusieurs variables devant satisfaire des contraintes d’inégalités.
La permet de factoriser des matrices rectangulaires, donc de résoudre des systèmes linéaires surdéterminés (avec plus d’équations que d’inconnues). Elle est utilisée dans de nombreux domaines, de la robotique aux prévisions météo.
Résoudre des systèmes d’équations linéaires par ou est l’une des opérations les plus communes en analyse numérique, utilisée dans pratiquement tous les domaines de l’ingénierie.
les “tenseurs de structure” ( en anglais) sont très utilisées en traitement d’image : ils permettent de quantifier l’appartenance d’un pixel à une région homogène. Méritent-ils de figurer dans les algorithmes ? la question est ouverte.
est une structure de données permettant de partitionner des données dans des ensembles disjoints, et de trouver rapidement à quel ensemble appartient une donnée ainsi que de réunir rapidement des ensembles.
L’ , une permettant de corriger les erreurs de transmission en télécommunication. Il est bien caché dans vos téléphones portables, mais il est là.

Connaissez-vous d’autres algorithmes dignes de figurer dans la liste ? les commentaires sont là pour les proposer.

La forme du coeur

Mon, 24 May 2010 00:00:00 +0000

Enfin une explication rationnelle de la forme du cœur. Pas celle de l’organe mais celle du symbole de l’amour, celle que les filles aiment en bijou, les garçons en gâteau et qui ne ressemble que très vaguement à une

Symbole de l’amour : la graine de silphium sur une pièce d’argent de 700 av JC

Une des représentations les plus anciennes de ce symbole figure sur les pièces en argent de datant de 700 av JC et représente des graines de . Cette plante de la famille de la aujourd’hui disparue ne poussait que dans cette région de la Libye actuelle et était l’un de ses principaux produits, cité dans plusieurs textes anciens. Certains historiens vont jusqu’à penser que cette plante a justifié à elle seule la colonisation et la fondation de Cyrène par les Grecs.

Et à quoi donc servait cette plante si recherchée ? A beaucoup de choses assez habituelles pour des plantes “médicinales”, mais surtout au contrôle des naissances. Ses vertus contraceptives étaient reconnues dans tout le monde antique et semblent bien avoir été réelles puisque dès la domination romaine sur Cyrène en 96 av JC, la natalité de la Rome antique pourtant à son apogée a baissé. A cette époque le médecin Soranus écrivit:

“les femmes doivent boire le jus de silphium avec de l’eau une fois par mois car il empêche non seulement la conception, mais détruit aussi tout ce qui existe.”

Récemment, des parents de la silphium été soumis à des tests de laboratoire. a réduit d’environ 50% la fécondité des rats et Jaeschikaena Ferula a été efficace à près de 100% lorsqu’ administrée dans les trois jours suivant la copulation.

Symbole de l’Amour s’il n’y avait pas eu la silphium …

Durant le premier siècle av JC, la silphium était un produit très recherché, mais les tentatives de la cultiver ou la replanter ailleurs qu’en Cyrénaïque ont échoué. Selon Pline, les derniers plants de silphium ont été offerts à l’empereur Néron, donc vers l’an 60 de notre ère. Il n’est pas certain que la surexploitation soit la cause unique de la disparition de silphium, mais les fabricants de pilules contraceptives peuvent remercier les Romains de ne pas nous en avoir laissé quelques graines bien au sec…

Références

Pline l’Ancien " "
Alan Bellows “ ”, 2007, damninteresting.com

Histoire d'angles

Sat, 16 Jan 2010 00:00:00 +0000

Combien d’unités de mesure des angles connaissez vous ? Il y a le degré, bien sur, le radian probablement, peut-être le grade, mais encore ?

"Angles, lines, light, and shadows" par Kefindooley sur flickr

Diviser un tour en 360 degrés est une excellente idée qu’a eu un illustre anonyme il y a environ 4000 ans. Pourquoi 360 ? D’abord, 360 est un donc facile à diviser, et les Babyloniens comptaient en . D’ailleurs ils divisèrent le degré en 60 minutes, et la minute en 60 secondes d’arc, et mêmes en . Aussi probablement parce que 1° est un petit angle, mais un angle encore facilement mesurable à l’oeil: le de la Lune et du Soleil sont proches de 0.5°. trouva ces unités tellement pratiques et les publia si bien que le degré, la minute et la seconde sont aujourd’hui toujours les unités d’angle les plus utilisées. Il me semble bien que ce doit être la plus ancienne unité de mesure encore en usage, et de très loin.

Le a probablement été découvert le jour où l’illustre inventeur oublié de la roue a mesuré son rayon avec une ficelle et enroulé la ficelle sur le périmètre de son oeuvre. Il y ensuite été implicitement utilisé par tous les géomètres de l’Histoire, mais ce n’est qu’en 1873 qu’un dénommé James Thomson imprima le mot “radian” sur des questions d’examen à ses étudiants 1,2. Le radian est une unité purement géométrique, directement liée à pi et indépendante de toute convention humaine. C’est pourquoi l’article de la Wikipedia sur le radian comporte deux informations contestables:

le radian ne vaut pas environ 57,3°, c’est le degré qui vaut environ 0.0175 radians ;-)
le radian n’est pas une des , car sa définition est totalement indépendante des unités , en particulier du mètre.

Le par contre est une vraie unité dérivée du système international, car elle est basée sur la définition du de 1791 comme étant la dix-millionième partie d’un quart de méridien terrestre. En définissant un grade comme un 400ème de tour, on parcourait 100 km pour un grade sur une carte Michelin graduée dans ces unités, sur le méridien de Paris évidemment… Voilà donc une unité d’angle assez proche du degré mais moins pratique parce que 400 n’est pas hautement composé (8 diviseurs entiers contre 24 pour 360), et qui est liée à une unité de longueur alors que ni le degré ni le radian ne le sont… Après trois petits tours dans les classes hexagonales, le grade se dirige à grands pas vers la Poubelle de l’Histoire.

Toute cette longue introduction nous amène à une autre unité, peu connue et dont je voulais faire étalage : le “pour mille d’artillerie”. Il y a si que je pensais que ce n’était qu’une fantaisie suisse gravée sur les manivelles des canons que j’ai passé quelques semaines à pointer sur d’inoffensives montagnes sur lesquelles il fallait ensuite grimper pour chercher les obus non explosés qui auraient pu tuer des touristes (russes), voire des vaches. En fait le terme “pour mille d’artillerie” est un helvétisme du , un angle très proche du milliradian. Comme c’est un petit angle, sa tangente est presque égale à sa valeur en radians et vaut environ 1/1000, ce qui aide bien pour l’application sus-mentionnée : on tire à 10'000 m, ça pète 30 mètres à droite, hop, 3 pour mille à gauche, feu ! C’est bon, on peut ressortir les cartes de et déboucher une autre bouteille..

Pour bien faire il faudrait environ 6283 mils par tour, mais 6400 est plus facile à diviser (25 diviseurs), et comme 6400=100 x 2^6, on peut même fabriquer un rapporteur gradué en mils en pliant un papier carré en deux par la diagonale, puis encore en deux par la bissectrice de l’angle de 45° et ainsi de suite plusieurs fois. Bref, le mil combine astucieusement la définition rigoureuse du radian, la divisibilité entière du degré (hélas pas par 3, mais par les puissances de 2 c’est bien utile aussi) et ajoute juste ce qu’il faut du système décimal. Une unité bien pratique, et pas seulement pour tirer sur ses voisins.

Je voulais encore citer d’autres découvertes en rédigeant cet article, notamment le chinois, qui a une définition astronomique intéressante : il correspond au déplacement angulaire moyen du Soleil sur la voûte céleste en 24h, soit 360°/ 365.25

\[jours/an\]

, ce qui donne un angle très proche du degré ! Les chinois avaient encore le cun, le chi et le zhang, mais c’étaient des dont l’utilité se limite au Scrabble.

Références

Initiatives populaires

Sun, 13 Dec 2009 00:00:00 +0000

Chantier permanent, par StadtWanderer

Depuis 1848, les citoyens suisses jouissent du : il suffit que 100'000 citoyens (environ 2% du corps électoral) soutiennent une proposition de modification de la Constitution pour que l’adoption du texte soit soumise au vote de l’ensemble de la population*. C’est ainsi que l’Article 72, al. 3 de notre Constitution contient désormais 6 mots qui auraient à la rigueur pu figurer dans un règlement de construire local : “La construction de minarets est interdite.”

Depuis 150 ans, seules sur les 171 qui ont été soumises au vote. Beaucoup, à mon avis 13, concernaient des aspects plutôt émotionnels, liés à la morale, l’éthique ou la religion. Mais au moins 4 ont eu un impact décisif sur le pays :

1918 . Ce choix permit aux socialistes une bonne représentativité en pleins conflits sociaux, et leur permettra d’entrer au gouvernement en 1943, en pleine guerre mondiale.
1921 . C’est grâce à lui (ou à cause) que la population devra donner son aval à un adhésion à l’UE …
1949 . Le peuple a récupéré de justesse (50.7%) ses droits après l’usage intensif de pendant la 2ème guerre mondiale !
2002 . Les effets ne sont pas encore patents, mais il est tout de même intéressant de noter que la proposition d’adhérer est venue du peuple, et non du gouvernement.

Après quelques votes sur des textes à la limite de la violation de traités internationaux, certains proposent de limiter le droit d’‘initiative en soumettant les textes a une juridiction examinant leur compatibilité. En réalité, c’est déjà le cas : le Parlement a décidé de ne pas soumettre une initiative au vote. Pourtant l’initiative de 1977 “ ” est proche de celle acceptée en 1982 “ ” (bravo ma maman!) et les deux initiatives sur le budget militaire de et étaient bien plus modérée que l’initiative de 2001 “ ” qui a été soumise au vote, et dont le score de 35.8% a initié des réformes de l’armée dépassant les propositions des initiatives invalidées. Quant à l’initiative invalidée “ ” de 1996, beaucoup de ses exigences ont été satisfaites suite au net coup de barre à droite en la matière dès 1999…

Limiter le droit d’initiative n’a donc fait que de retarder le traitement politique de préoccupations de la population. Dans ce sens, les initiatives devraient être perçues comme des “signaux avancés” appelant une réaction politique mesurée, avant qu’un texte souvent extrême soit soumis au vote. La surprise de l’interdiction des minarets provient probablement de l’absence de signal avancé. Cette initiative était conçue comme un signal, son succès a surpris même les initiants. Peut-être devrait-elle servir de signal à nos voisins…

Ailleurs.

Outre en Suisse, la forme directe de l’initiative populaire n’existe que dans , qui se sont pendant leur période progressiste, il y a longtemps. Certains Etats limitent les domaines pouvant être sujet à initiative, d’autres imposent un nombre trop élevé de signatures pour que ce droit soit utilisable, mais aux USA. On pourrait encore citer l’Italie, pays dans lequel 500'000 personnes peuvent demander un référendum sur l’abrogation d’une loi.

Partout ailleurs, le droit d’initiative est “indirect” : il permet aux citoyens de forcer leur pouvoir législatif à légiférer sur un sujet donné, mais pas à le voter directement.

En France, l’ introduit depuis 2008 la possibilité d’un “référendum législatif” à l’initiative de 10% des citoyens et de 20% du Parlement. Impossible. Ensuite, la proposition de loi est d’abord soumise à l’Assemblée Nationale et au Sénat, et ce n’est que si le législatif ne parvient pas à se prononcer que la loi est soumise au référendum… Re-impossible. Mais impossible n’est pas français, n’est-ce pas ?

Côté européen, le traité de Lisbonne introduit l’ “ ” qui permettra à 1 millions de citoyens de forcer la Commission à soumettre un texte de loi. Beaucoup de détails sont encore à régler, si vous êtes citoyen de l’UE vous avez jusqu’au 31 décembre pour , ou plutôt pour conquérir un droit très puissant, parce qu’on ne va pas vous l’offrir sur un plateau.

Note* Ailleurs, on appelle “ ” le simple fait de faire voter la population; en Suisse ce terme est réservé aux votations obligatoires en cas de modification de la Constitution ou de signature de traités, ou aux votations sur des abrogations de lois réclamées par 50'000 citoyens.

Références:

, note de synthèse du Sénat
le , un français idéaliste…
sur Wikipedia. Je trouve cet article peu clair car mêlant les notions de démocratie directe et de démocratie participative.

Longitude

Sun, 04 Oct 2009 00:00:00 +0000

le chronomètre H1 de John Harrisson © National Maritime Museum, Greenwich, London

Je viens de transférer “Longitude : l’histoire vraie du génie solitaire qui résolut le plus grand problème scientifique de son temps” de la liste “bouquin à lire un jour” à la liste “bouquins lus et vivement recommandés”.

Je ne m’étais pas précipité pour le lire car je connaissais un peu l’histoire de , génial horloger anglais qui construisit dès 1734 les premières horloges suffisamment précises pour permettre aux navires de déterminer leur en mer.

La talent de est d’avoir replacé cette réalisation technique dans le contexte scientifique et économique de l’époque. Économique d’abord car les naufrages dus à une mauvaise estimation de la longitude coutaient cher en richesses submergées et en vies noyées. C’est d’ailleurs après le naufrage en 1707 de la flotte de l’amiral Clowdisley aux iles Scilly qui causa la mort de 2000 hommes que le roi promulgua le en 1714 : celui qui parviendrait à déterminer la longitude d’un navire à moins de 30 près (~56 km) après 40 jours de navigation recevrait la somme fabuleuse de £20'000 de l’époque, soit environ 10 millions d’euros actuels, plus que tous les prix Nobel réunis!

Les navigateurs arrivaient à déterminer leur latitude avec cette “précision” déjà près d’un millénaire grâce à l’ , et au début du XVIIIème, ils atteignaient une précision d’environ un mille en latitude grâce au . Pourquoi diable n’arrivait-on même pas à avoir une vague idée de la longitude ? Pourquoi ce défi était-il si difficile ?

“Longitude” explique bien la différence fondamentale entre les deux dimensions de la cartographie : la latitude est une valeur absolue, la longitude est relative à un méridien de référence arbitraire, actuellement celui de Greenwich. On peut donc déterminer sa latitude en observant la hauteur de quelques étoiles au dessus de l’horizon, alors que la longitude exige de mesurer une différence entre une observation locale et la même observation faite simultanément au méridien de référence.

Fondamentalement, tout le monde était d’accord : il fallait déterminer le décalage horaire entre Greenwich et le bateau. La solution évidente de nos jours du chronomètre (ou l’horloge atomique des satellites ), ne l’était pas du tout à l’époque. La Terre effectuant une rotation de 360° en 24 heures ou 1440 minutes, elle tourne d’un degré en 4 minutes. Pour remporter le prix du “Longitude Act”, il fallait une horloge ne dérivant que d’‘une seconde sur un bateau secoué par les vagues, alors que les meilleures horloges fixes de l’époque dérivaient de plusieurs minutes par jour. Personne ne croyait qu’il soit possible de réaliser un mécanisme 100 à 1000 fois plus précis.

Puisqu’on utilisait l’observation astronomique pour remettre les pendules à l’heure, la majorité écrasante des scientifiques de l’époque estimaient que la solution était à trouver dans les cieux. D’autant qu’un siècle plus tôt, en 1610, Gallilée découvrit les satellites de Jupiter et mit au point un système de mesure de la longitude basé sur une table prédisant leurs (nombreuses) éclipses. Cette méthode permit à Cassini de cartographier les côtes françaises avec une précision de l’ordre de 10 km autour dans les années 1680, mais se révéla impraticable en mer. De plus, s’aperçut qu’il fallait tenir compte de la vitesse de la lumière pour une mesure précise et fournit la première mesure raisonnable de la .

Outre de nombreuses idées farfelues répertoriées dans le chapitre le plus amusant du livre, la méthode des avait les faveurs de bon nombre de scientifiques de l’époque, et notamment de l’astronome royal, que Dava Sobel dépeint comme un farouche adversaire de Harrisson.

Après une vie de travail, John Harrison et son fils William remportèrent en 1772 le prix avec l’extraordinaire montre “de poche” H4, de 13 cm de diamètre et d’un poids de 1.5 kg qui n’a dérivé que de 5 secondes après une traversée de l’Atlantique de 2 mois, soit à peine plus d’un mille d’erreur en longitude!

Les montres de Harrisson et leurs copies réalisées par Kendall ont été utilisées pendant plus d’un siècle à bord des navires de Sa Majesté, leur fiabilité est telle que les exemplaires exposés au National Maritime Museum de Greenwich sont encore en état de marche.

Bon, je voulais écrire une critique de livre et j’ai pondu un article sur la longitude… Mais lisez ce livre, il est excellent.

Références:

Dava Sobel, William J. H. Andrewes, Irene Aldasoro Katarain (1996). Longitude: l'histoire vraie du génie solitaire qui résolut le plus grand problème scientifique de son temps. J.-C. Lattès.
Michel Toulmonde “ ”, Observatoire de Paris (SYRTE) et Université d’Evry 2009
" ", National Maritime Museum de Greenwich
Jonathan Betts “ ”, National Maritime Museum / Royal Observatory, Greenwich

Il y a plein de place en bas

Thu, 11 Jun 2009 00:00:00 +0000

tentative de modélisation de la pensée de Feynman

Traduction de la présentation que a donné le 29 décembre 1959 à la réunion annuelle de l’American Physical Society à (Caltech). Intitulé “ ”, ce discours visionnaire pose les bases de la course à la miniaturisation qui nous fournit chaque année des ordinateurs et autres gadgets plus puissants, plus fiables et moins chers, et qui nous amène vers les .

Traduit par Philippe Guglielmetti ( ) et Maxence Dolle* en 2009

Introduction

J’imagine que beaucoup de physiciens expérimentateurs doivent envier les hommes comme Kamerlingh Onnes, qui a découvert un domaine sans fond comme la basse température, dans lequel on peut creuser indéfiniment. Un tel homme est un chef de file et a un quasi monopole, temporaire, dans une aventure scientifique. Percy Bridgman, en concevant un moyen d’obtenir des pressions supérieures, a aussi ouvert un nouveau domaine pour lui et pour nous. La technique du vide de plus en plus poussé est un développement continu de même nature.

Je voudrais décrire un domaine dans lequel peu a été fait, mais où d’énormes progrès peuvent en principe être fait. Ce domaine n’est pas tout à fait de la même nature que les autres dans la mesure où il nous apporte pas beaucoup sur la physique fondamentale (“Quelles sont les particules étranges?’’), mais il concerne plus l’état solide de la matière, et pourrait nous dire beaucoup de choses très intéressantes sur les phénomènes étranges qui se produisent dans des situations complexes. En outre, le point le plus important, c’est qu’il aurait un très grand nombre d’applications techniques.

Ce dont je veux parler est le problème de la manipulation et le contrôle des choses à très petite échelle.

Dès que je mentionne cela, les gens me parlent de la miniaturisation, et dans quelle mesure elle a déjà progressé aujourd’hui. Ils me parlent de moteurs électriques de la taille de l’ongle de votre petit doigt. Et il y a un appareil sur le marché, me disent-ils, avec lequel vous pouvez écrire la prière du Seigneur sur la tête d’une épingle. Mais ceci n’est rien, ce n’est que le premier arrêt dans la direction dont je veux parler. Le monde qui est en dessous est incroyablement petit. En l’an 2000, date à laquelle ils auront du recul sur notre époque, ils se demanderont pourquoi il a fallu attendre 1960 pour que le monde commence sérieusement à aller dans cette direction.

Pourquoi ne pourrions-nous pas écrire l’ensemble de 24 volumes de l’Encyclopedia Brittanica sur une tête d’épingle?

Voyons ce qui serait en cause. Une tête d’épingle a un diamètre de un seizième de pouce. Si vous agrandissez son diamètre d’un facteur 25'000, la surface de la tête est alors égale à la surface de toutes les pages de l’encyclopédie Brittanica. Par conséquent, tout ce qu’il serait nécessaire de faire serait de réduire la taille tous les textes de l’encyclopédie 25000 fois. Est-ce possible? Le pouvoir de résolution de l’œil est d’environ 1 / 120 de pouce, ce qui est à peu près le diamètre d’un des petits points sur la trame des illustrations en noir/blanc de l’Encyclopédie. Ceci, lorsque vous le réduisez 25'000 fois, a encore un diamètre de 80 angströms, soit 32 atomes d’un métal ordinaire. En d’autres termes, un de ces points couvrirait encore environ 1000 atomes. Ainsi, chaque point peut être réduit à cette taille comme l’exige la photogravure, et il ne fait aucun doute qu’il y a assez de place sur la tête d’une épingle pour contenir toute l’Encyclopédie Brittanica.

En outre, si on peut l’écrire ainsi, elle pourra être lue. Imaginons qu’on écrive les lettre de métal en relief, en embossant le noir et les lettres réduites à 1 / 25'000ème de leur taille ordinaire. Comment pourrions-nous lire?

Si nous avions quelque chose d’écrit ainsi, nous pourrions le lire à l’aide des techniques couramment utilisées aujourd’hui. (Il y aura sans doute de meilleures façons une fois que nous serons capables de l’écrire, mais pour rendre mon argument convaincant, je ne vais utiliser que des techniques connues aujourd’hui.) Nous presserions contre le métal un matériau plastique afin d’en faire un moule, puis pèlerions le plastique très délicatement et évaporerions de la silice dans le plastique pour obtenir un film très mince, puis masquerions par évaporation de l’or contre la silice de sorte que toutes les petites lettres apparaîtraient clairement, et nous pourrions les lire avec un microscope électronique une fois le plastique dissout!

Il ne fait aucun doute que si le texte était réduit 25'000 fois sous forme de lettres gravées sur l’épingle, il serait facile pour nous de le lire aujourd’hui. De plus, il ne fait aucun doute que nous trouverons un moyen facile de faire des copies de l’original; nous suffirait d’appuyer sur la même surface de métal à nouveau du plastique et nous aurions une autre copie.

Comment peut-on écrire petit?

La question suivante est: Comment pouvons-nous écrire? Nous n’avons pas de moyen technique pour le faire maintenant. Mais permettez-moi de soutenir que ce n’est pas aussi difficile que ça semble l’être.Nous pouvons inverser les lentilles du microscope électronique afin de réduire plutôt que grossir. Une source d’ions traversant les objectifs du microscope en marche arrière pourrait être focalisée sur une très petite surface.Nous pourrions écrire à cet endroit comme nous écrivons sur l’écran d’une TV à rayons cathodiques, ligne par ligne, en ajustant la quantité de matière qui va être déposée pendant que nous balayons les lignes.

Cette méthode pourrait être très lente en raison des limites de charge de l’espace. Il y aurait des méthodes plus rapides.Nous pourrions peut-être en premier lieu faire par technique photographique un écran avec des trous ayant la forme des lettres. Ensuite, nous pourrions créer un arc derrière les trous et tirer des ions métalliques à travers les trous, en utilisant à nouveau notre système de lentilles pour focaliser les ions, ce qui créerait le dépôt de métal sur la broche.

Il y aurait peut être même un moyen plus simple que cela (même si je ne suis pas sûr que cela fonctionnerait): Prenons de la lumière et, à travers un microscope optique fonctionnant à l’envers, nous la concentrons sur un très petit écran photoélectrique. Donc des électrons sortent de l’écran où la lumière brille. Ces électrons sont concentrés à la bonne taille par le microscope électronique et éroderaient directement la surface du métal. Est-ce qu’un tel faisceau enlèverait du métal assez vite?Je ne sais pas. Si cela ne marche pas pour une surface métallique, il doit être possible de trouver une surface avec laquelle recouvrir les épingles qui, une fois bombardée par les électrons, est modifiée d’une façon que l’on pourrait reconnaître plus tard.

Il n’y a pas de problème d’intensité avec ces dispositifs, rien de ce que vous connaissez avec le grossissement, où vous devez prendre un peu d’électrons pour les diffuser sur une plus grand écran, c’est tout le contraire. La lumière obtenue d’une page est concentrée sur une très petite zone, où elle est très intense. Les quelques électrons qui proviennent de l’écran photoélectrique sont réduits sur une très petite zone de sorte que, là encore, ils sont très intenses. Je ne sais pas pourquoi cela n’a pas encore été fait!

Voilà pour l’encyclopédie Brittanica sur la tête d’une épingle, mais nous allons maintenant examiner tous les livres du monde. La Bibliothèque du Congrès possède environ 9 millions de volumes, la bibliothèque du British Museum a 5 millions de volumes, il y a aussi 5 millions de volumes de la Bibliothèque nationale de France. Il ne fait aucun doute qu’il y a des doublons, mais disons qu’il y a quelque 24 millions de volumes intéressants dans le monde.

Que se passerait-il si je les imprimais tous à l’échelle dont nous avons discuté?Combien de place cela prendrait-il ?Il faudrait, bien sûr, la superficie d’environ un million de têtes d’épingle parce que, au lieu d’avoir juste les 24 volumes de l’Encyclopédie, il y a 24 millions de volumes. Le million de têtes d’épingle peut être mis dans un carré d’un millier d’épingles de côté, soit environ 3 mètres carrés. Ca signifie que la réplique en silicium avec la feuille de plastique mince utilisé pour effectuer les copies, avec l’ensemble de ces informations totalise une superficie d’environ 35 pages de l’Encyclopédie. C’est environ la moitié du nombre de pages de ce magazine. Toutes les informations que l’humanité tout entière a enregistré dans les livres peuvent être transportés dans une brochure tenant dans votre main, et pas seulement le texte, mais aussi la reproduction des photos, gravures, et tout le reste à une petite échelle sans perte de résolution.

Que dirait notre bibliothécaire à Caltech, si je lui disais que dans dix ans à compter de maintenant toutes les informations dont elle a la charge, soit 120'000 volumes empilés du sol au plafond, les tiroirs plein de cartes, les locaux d’entreposage pleins d’anciens livres pourront être conservées sur une seule carte de bibliothèque! Si l’Université du Brésil, par exemple, constate que sa bibliothèque a brûlé, nous pourrions lui envoyer un exemplaire de chaque livre de notre bibliothèque en gravant une copie de notre plaque en quelques heures et en l’envoyant dans une enveloppe pas plus grosse ni plus lourde qu’une lettre ordinaire de poste aérienne.

Mais le nom de cet exposé est “Il y a beaucoup de place en bas”, pas seulement “il y a de la place à la bas”. Ce que j’ai démontré est qu’il est possible que nous puissions réduire la taille de choses d’une manière pratique. Je vais maintenant montrer qu’il y a beaucoup de place. Je ne vais pas discuter maintenant comment nous allons le faire, mais seulement ce qui est possible en principe, en d’autres termes ce qui est possible selon les lois de la physique. Je ne suis pas en train d’inventer l’anti-gravité, ce qui ne sera possible un jour que si les lois ne sont pas ce que nous pensons. Je vous le dis ce qui pourrait être fait si les lois sont ce que nous pensons, nous ne le faisons pas déjà simplement parce que nous n’avons pas encore trouvé comment le faire.

L’information à petite échelle

Supposons que, au lieu d’essayer de reproduire les photos et toutes les informations directement dans leur forme actuelle, nous écrivons seulement le contenu de l’information dans un code de points et de tirets, ou quelque chose comme ça, qui représentent les diverses lettres. Chaque lettre représente six ou sept “bits” d’information, c’est-à-dire que vous n’avez besoin que d’environ six ou sept points ou des tirets pour chaque lettre. Maintenant, au lieu d’écrire tout sur la surface de la tête d’une épingle comme je l’ai fait auparavant, je vais aussi utiliser l’intérieur du matériau.

Représentons un point par une petite tache de métal, le prochain point par une autre tache de métal, et ainsi de suite. Supposons, pour être large, qu’un bit d’information nécessite un petit cube d’atomes 5 fois 5 fois 5, soit 125 atomes.Nous avons probablement besoin d’une centaine d’atomes pour faire en sorte que l’information ne soit pas perdue par diffusion ou par tout autre effet.

J’ai estimé combien de lettres il y a dans l’Encyclopédie, et j’ai supposé que chacun des 24 millions de livres est gros comme un volume d’encyclopédie volume, et j’ai calculé combien de bits d’information y sont stockés : 10^15.Pour chaque bit je consacre 100 atomes. Il s’avère que toutes les informations que l’homme a soigneusement accumulé dans tous les livres dans le monde peut tenir sous cette forme dans un cube de 0.127 mm de côté, soit le plus fin morceau de poussière visible à l’oeil humain. Donc, il y a beaucoup de place en bas! Et ne me parlez pas des microfilms!

Ce fait, que d’énormes quantités d’information peuvent être transportées dans un très petit espace, est bien sur connu des biologistes et résout le mystère qui existait avant que nous comprenions tout clairement, à savoir la manière dont toutes les informations sur l’organisation d’une créature aussi complexe que nous puisse être stockées dans une minuscule cellule. Toutes ces informations, si nous avons les yeux bruns, ou si nous pouvons penser, ou que dans l’embryon le maxillaire devrait d’abord développer avec un petit trou sur le côté afin que plus tard, un nerf puisse se développer à travers lui, toutes ces informations figurent dans une très infime partie de la cellule sous la forme d’une longue chaîne de molécules d’ADN dans laquelle environ 50 atomes de la cellule sont utilisés pour un bit d’information.

De meilleurs microscopes électroniques

Si j’avais un code écrit avec 5x5x5 atomes par bit, comment pourrais-je le lire aujourd’hui?Le microscope électronique n’est pas tout à fait assez bon : avec beaucoup de soin et d’effort, il n’a qu’une résolution d’environ 10 angströms. Je voudrais essayer de vous convaincre de l’importance d’améliorer le microscope électronique par un facteur cent. Ce n’est pas impossible : ce n’est pas contraire aux lois de la diffraction de l’électron. La longueur d’onde de l’électron dans un tel microscope est de seulement 1/20 d’angström. Donc, il devrait être possible de voir les atomes. Mais à quoi bon voir distinctement des atomes individuellement?

Nous avons des amis dans d’autres domaines, en biologie, par exemple.Nous les physiciens, nous les regardons souvent en disant “vous savez pourquoi vos chercheurs font si peu de progrès?"(En fait je ne connais pas d’autre domaine où les progrès sont plus rapides qu’en biologie aujourd’hui).“Vous devriez utiliser plus les mathématiques, comme nous le faisons.“Ils pourraient nous répondre, mais ils sont polis, donc je vais répondre pour eux: “Ce que vous devriez faire pour que nous puissions faire des progrès plus rapides, c’est un microscope électronique 100 fois meilleur.”

Quels sont les problèmes les plus centraux et fondamentaux de la biologie aujourd’hui?Ce sont des questions telles que: qu’est-ce que la séquence de bases dans l’ADN?Que se passe-t-il lors d’une mutation?Comment l’ordre des bases dans l’ADN est-il lié à l’ordre des acides aminés dans les protéines? Quelle est la structure de l’ARN, est-ce une chaîne unique ou double, et comment est-il lié à l’ordre des bases de l’ADN?Quelle est l’organisation des microsomes? Comment sont synthétisées les protéines ?Où va l’ARN ? Où réside-t-il ?Où résident les protéines? Où interviennent les acides aminés? Dans la photosynthèse, où est la chlorophylle, comment est-elle organisée, les caroténoïdes sont-ils impliqués dans ce processus? Quel est le mécanisme de la conversion de la lumière en énergie chimique?

Il est très facile de répondre à bon nombre de ces questions biologiques fondamentales : il suffit regarder la chose! Vous verrez l’ordre de bases de la chaîne, vous verrez la structure des microsomes. Malheureusement, le microscope actuel voit à une échelle qui est juste un peu trop grossière.Faites un microscope une centaine de fois plus puissant, et de nombreux problèmes de la biologie seraient beaucoup plus faciles. J’exagère, bien sûr, mais les biologistes vous seraient certainement très reconnaissants et vous pardonneraient la critique selon laquelle ils doivent avoir recours à plus de mathématiques.

La théorie des processus chimiques d’aujourd’hui est basée sur la physique théorique. En ce sens, la physique fournit la base de la chimie. Mais la chimie a également l’analyse. Si vous avez une substance étrange et vous voulez savoir ce que c’est, vous passez par le processus long et complexe de l’analyse chimique.Vous pouvez analyser presque tout aujourd’hui, je suis donc un peu en retard avec mon idée. Mais si les physiciens voulaient, ils pourraient également creuser le problème de l’analyse chimique. Il serait très facile de faire une analyse de toute substance chimique complexe, tout ce qu’il y aurait à faire serait de la regarder et de voir où sont les atomes. Le seul problème est que le microscope électronique est une centaine de fois trop mauvais. (Plus tard, je demanderai : qu’est-ce que les physiciens peuvent au sujet du troisième problème de la chimie, à savoir la synthèse?) Y’a-t-il un moyen physique de synthétiser n’importe quelle substance chimique?

La raison pour laquelle le microscope électronique est si mauvais, c’est que la focale (f-value?) des lentilles n’est que de 1/1000. Vous n’avez pas une assez grande ouverture numérique. Et je sais qu’il ya des théorèmes qui prouvent qu’il est impossible, avec des lentilles a symétrie axiale à champ stationnaire, de produire une valeur f plus grande que tant, et donc que le pouvoir de résolution à l’heure actuelle est à son maximum théorique. Mais dans tous les théorème existent des hypothèses.Pourquoi le champ doit être symétrique?Je pose ceci comme un défi: n’existe-t-il aucun moyen de rendre le microscope électronique plus puissant?

Le merveilleux système biologique

L’exemple biologique de l’écriture d’information informations à petite échelle m’a incité à penser à quelque chose qui devrait être possible. La biologie ne consiste pas simplement à écrire des informations, c’est faire quelque chose avec. Un système biologique peut être extrêmement petit.Bon nombre des cellules sont très petites, mais très actives, elles fabriquent des substances diverses, elles se promènent, se tortillent, et font toutes sortes de choses merveilleuses, tout ceci à une très petite échelle. En outre, elles stockent de l’information. Envisagez la possibilité que nous puissions également faire des chose très petites qui feraient ce que nous voulons, imaginez que l’on puisse fabriquer un objet qui manœuvre à cette échelle!

Il y aurait peut-être même un intérêt économique de faire des choses très petites. Permettez-moi de vous rappeler quelques-uns des problèmes des machines à calculer. Dans les ordinateurs, nous devons stocker une énorme quantité d’informations. Le type d’écriture que j’ai mentionné précédemment, dans lequel tout serait gravé dans le métal, est permanente. Mais pour les ordinateurs il est beaucoup plus intéressant de pouvoir écrire, effacer et écrire autre chose. (C’est d’ailleurs parce que nous ne voulons pas gaspiller les éléments sur lesquels nous venons d’écrire.Pourtant, si nous pouvions écrire dans un très petit espace, cela ne ferait aucune différence, il pourrait simplement être jeté après avoir été lu, car le matériel ne couterait presque rien.)

Miniaturiser l’ordinateur

Je ne sais pas comment les rendre petites en pratique, mais je sais que les machines informatiques sont trop grandes, elles remplissent des pièces.Pourquoi ne pouvons-nous pas les rendre très petites, avec de petits fils et de petits composants, et par petits, je veux dire vraiment petits ? Par exemple, les fils devrait avoir 10 ou 100 atomes de diamètre, et les circuits ne devraient avoir que quelques milliers d’angströms. Tous ceux qui ont analysé la théorie logique des ordinateurs parvient à la conclusion que les possibilités des ordinateurs seraient très intéressants, s’ils pouvaient être rendus moins complexes de plusieurs ordres de grandeur. S’ils avaient des millions de fois plus d’éléments, ils pourraient émettre des jugements. Ils auraient le temps de calculer le meilleur moyen de faire le calcul qu’ils sont sur le point de faire. Ils pourraient choisir la méthode d’analyse qui, par leur expérience, serait meilleure que celle que nous leur fournirions. Et ils auraient plusieurs nouvelles caractéristiques qualitatives.

Si je regarde votre visage, je sais immédiatement que je l’ai vu avant. (En fait, mes amis vont dire que j’ai choisi un exemple malheureux pour illustrer ce sujet. Mais au moins, je reconnais que c’est un homme et pas une pomme.)Pourtant, il n’existe pas de machine qui puisse aussi vite prendre une image d’un visage et dire qu’elle représente un homme, et encore moins que c’est le même homme que sur une précédente photo, à moins que ce ne soit exactement la même image. Si le visage est changé, si j’en suis plus proche, ou plus loin, si la lumière n’est pas la même, je le reconnais quand même. Mais ce petit ordinateur que je porte dans ma tête est capable de le faire facilement. Les ordinateurs que nous construisons ne sont pas en mesure de le faire. Le nombre d’éléments dans ma boîte osseuse est énormément plus élevé que le nombre d’éléments dans notre plus “merveilleux” ordinateur. Mais nos ordinateurs mécaniques sont trop gros; alors que les éléments dans cette boite sont microscopiques. Je veux en faire qui soient sub-microscopiques.

Si nous voulions faire un ordinateur ayant tous ces merveilleuses capacités supplémentaires, il devrait avoir, peut-être, la taille du Pentagone. Ceci a plusieurs inconvénients. Tout d’abord, il faut trop de matériel: il n’y a pas assez de germanium dans le monde pour tous les transistors qui doivent être mis dans cette énorme chose. Il y a aussi le problème de la production de chaleur et de la consommation d’énergie; la TVA# serait nécessaire pour faire tourner l’ordinateur. Mais une difficulté plus importante est que l’ordinateur serait limité à une certaine vitesse. En raison de sa grande taille, il faut un certain temps pour transférer l’information d’un endroit à l’autre. L’information ne peut pas aller plus vite que la vitesse de la lumière, donc si, nous voulons obtenir des ordinateurs de plus en plus rapides et de plus en plus élaborés, nous aurons à les rendre de plus en plus petits. Mais il y a beaucoup de place pour les rendre plus petits. Il n’y a rien que je puisse voir dans les lois physiques qui dise que les composants des ordinateurs ne peuvent pas être considérablement plus petits qu’ils ne le sont maintenant. En fait, il y aurait même des avantages.

La miniaturisation par évaporation

Comment pouvons-nous réaliser un tel dispositif? Quel genre de procédés de fabrication utiliserions-nous?Une possibilité que nous pourrions envisager, puisque nous avons parlé d’écrire en positionnant des atomes dans un certain arrangement, serait de faire évaporer le matériau, puis de faire évaporer l’isolant à côté. Ensuite, pour la couche suivante, faire évaporer une autre position du fil, un autre isolant, et ainsi de suite. Ainsi, il vous suffit de faire évaporer jusqu’à ce que vous ayez un bloc de choses qui contienne les éléments - bobines et condensateurs, transistors et ainsi de suite - de dimensions extrêmement fines.

Mais je voudrais examiner, juste pour le divertissement, les autres possibilités.Pourquoi ne pouvons-nous pas fabriquer ces petits ordinateurs un peu comme nous fabriquons les plus gros?Pourquoi ne pouvons-nous pas percer des trous, couper, souder, ou emboutir des choses, modeler différentes formes à un niveau infinitésimal?Quelles sont les limites quant à la façon dont une chose doit être petite avant que vous ne puissiez plus la modeler?Combien de fois lorsque vous travaillez sur quelque chose de frustrant car très petit comme la montre-bracelet de votre femme, avez-vous dit à vous-même, “Si seulement je pouvais dresser une fourmi pour faire ça !”. Ce que je voudrais proposer est la possibilité de former une fourmi pour qu’elle forme un acarien qui fasse cela. Quelles sont les possibilités des machines petites mais mobiles? Elles pourraient être utiles ou non, mais elles seraient certainement plaisantes à réaliser.

Pensez à n’importe quelle machine - par exemple, une automobile - et renseignez vous quant aux problèmes de réalisation d’une telle machine infinitésimale. Supposons, en particulier dans la conception d’une automobile, que nous ayons besoin d’une certaine précision des parties; nous avons besoin d’une précision, disons, de 10 microns. Si les choses sont plus imprécises que cela, tolérances cylindriques etc. , ça ne marchera pas très bien. Si je fais quelque chose de trop petit, je dois m’inquiéter de la taille des atomes; je ne peux pas réaliser un cercle de “balles” pour ainsi dire, si le cercle est trop petit. Donc, si je fais une erreur, correspondant à 10 microns, soit une erreur de 10 atomes, il vient que je peux réduire les dimensions d’une automobile 4.000 fois, approximativement, afin qu’elle fasse 1mm.Évidemment, si vous reconcevez la voiture afin qu’elle marche avec une tolérance plus grande, ce qui n’est pas complètement impossible, alors vous pouvez en réaliser une encore plus petite.

Il est intéressant d’examiner quels sont les problèmes de telles petites machines.Premièrement, avec des contraintes sur les pièces proportionnelles, les forces diminuent d’autant que vous réduisez la surface, de sorte que les choses comme le poids et l’inertie sont relativement sans importance. En d’autres termes, la résistance du matériau est proportionnellement beaucoup plus grande. Les contraintes et la déformation du volant dûs à la force centrifuge, par exemple, seront dans les mêmes proportions seulement si la vitesse de rotation est augmentée dans la même proportion que la diminution de taille. D’un autre côté, les métaux que nous utilisons ont une structure en grain, et cela serait très ennuyeux à petite échelle car le matériau n’est pas homogène. Les plastiques, le verre et les choses de nature amorphe sont beaucoup plus homogènes, et donc nous pourrions avoir à réaliser nos machines avec de tels matériaux. Il y a des problèmes relatifs à la partie électrique du système avec les fils en cuivre et les parties magnétiques. Les propriétés magnétiques à très petite échelle ne sont pas les mêmes qu’à grande échelle; il y a le problème des “domaines” qui serait en cause. Un gros aimant constitué de millions de champs ne peut être fait à petite échelle qu’avec seulement un champ. L’équipement électrique ne sera pas simplement réduit; il doit être repensé. Mais je ne vois aucune raison pour laquelle il ne peut pas être reconçu pour fonctionner à nouveau.

Les problèmes de lubrification

La lubrification soulève quelques points intéressants. La viscosité réelle de l’huile devrait être proportionnellement de plus en plus grande lorsque nous descendons vers le petit. (et si nous augmentons la vitesse autant que possible). Si nous n’augmentons pas autant la vitesse, et que nous passons de l’huile au kérosène, ou à quelque autre fluide, le problème est moindre. Mais en fait, nous pourrions ne pas avoir pas à lubrifier du tout!Nous avons beaucoup de force en réserve. Laissons les roulements tourner à sec; ils ne chaufferont pas parce que la chaleur s’échappe très, très rapidement d’un tel petit système. Cette perte rapide de chaleur devrait empêcher l’essence d’exploser, donc un moteur à combustion interne est impossible. D’autres réactions chimiques, libérant de l’énergie à froid, peuvent être utilisées. Un générateur électrique externe serait probablement plus approprié pour de telles petites machines.

Quelle serait l’utilité de ces machines? Qui sait? Bien sûr, une petite automobile ne serait utile qu’aux mites pour conduire dans leur coin, et je suppose que nos motivations chrétiennes ne vont pas aussi loin. Cependant, nous avons noté la possibilité de fabriquer de petits éléments d’ordinateurs dans les usines complètement automatiques, qui contiennent des tours et autres machines-outils à très petite échelle. Le tour miniature n’aurait pas à être exactement comme nos gros tours. Je vous laisse imaginer l’amélioration de la conception à fin de tirer pleinement avantage des propriétés des choses à petite échelle, et de telle manière que l’aspect entièrement automatisé serait plus facile à gérer.

Un de mes amis (Albert R. Hibbs) suggère une possibilité très intéressante pour les machines relativement petites. Il a dit que, bien qu’il s’agissait d’une idée extrême, il serait intéressant en chirurgie d’avaler le chirurgien. Introduisez le chirurgien mécanique dans un vaisseau sanguin, et il ira dans le cœur pour “regarder” autour. (Bien sûr, l’information doit être récupérée.) Il trouve quelle valvule est défectueuse, prend un petit couteau et la tranche. D’autres petites machines pourrait être incorporées de façon permanente dans le corps pour assister un organe fonctionnant inadéquatement.

Maintenant vient la question intéressante : Comment réalise-on un si petit mécanisme?Je vous laisse l’imaginer. Cependant, permettez moi de suggérer une possibilité singulière. Vous savez que dans les centrales nucléaires ils ont des machines et du matériel qu’ils ne peuvent contrôler directement car ils sont devenus radioactifs.Pour dévisser des écrous et mettre des boulons, et ainsi de suite, ils ont un ensemble de mains maîtres et esclaves, de telle sorte qu’en opérant sur un jeu de leviers, vous contrôlez ces “mains”, et pouvez les utiliser de telle manière que vous puissiez gérer les choses correctement.

La plupart de ces machines sont en fait réalisées plutôt facilement, dans la mesure où il y a un câble particulier, comme une ficelle de marionnette, qui va directement des contrôles aux “mains”. Mais, bien sûr, de telles choses ont également été réalisées en utilisant des servomoteurs, de sorte que la connexion entre un élément et l’autre soit électrique plutôt que mécanique. Lorsque vous manipulez les leviers, ceux-ci activent un servomoteur, et cela change les courants électriques dans les câbles, ce qui repositionne un moteur à l’autre bout.

Maintenant, je veux construire à peu près le même dispositif -un système maître-esclave fonctionnant électriquement. Mais je veux que les esclaves soient réalisés soigneusement par des machinistes modernes à grande échelle, de sorte qu’ils soient à l’échelle un quart des “mains” que l’on manœuvre ordinairement.Vous avez donc un système par lequel vous pouvez faire faire des choses à une échelle un quart : les petits servomoteurs avec leurs petites mains dirigent de petits écrous et de petits boulons, ils percent de petits trous, ils sont un quart de fois plus petit. Aha! J’ai donc construit un tour à la taille un quart. Je construis des outils à l’échelle un quart; et je peux ainsi réaliser un autre jeu de mains é l’échelle relative d’un quart! Celui-ci a un seizième de la taille, depuis mon point de vue. Et après avoir fini de faire cela, je connecte directement mon système à grande échelle, peut-être par le biais de transformateurs, aux servomoteurs à l’échelle un seizième. Ainsi, je peux maintenant manipuler les mains à l’échelle un seizième.

Bien, vous avez là le principe. C’est un programme plutôt difficile, mais c’est une possibilité.Vous pourriez dire que l’on peut aller beaucoup plus loin avec une seule étape que de un à quatre.Bien sûr, tout cela doit être conçu très soigneusement et il n’est pas forcément nécessaire de faire cela simplement comme des mains. Si vous réfléchissiez à cela très sérieusement, vous devriez probablement arriver à un bien meilleur système pour faire de telle choses.

Si vous travaillez avec un pantographe, même aujourd’hui, vous pouvez obtenir beaucoup plus qu’un facteur quatre dans une seule étape. Mais vous ne pouvez travailler directement via un pantographe qui réalise un pantographe plus petit, qui alors en réalise un plus petit, à cause du jeu causé par les trous et les irrégularités de construction. Au final, le pantographe oscillera avec une irrégularité relativement plus grande que l’irrégularité avec laquelle vous déplacez vos mains. En descendant vers le petit, j’aurais le pantographe du pantographe du pantographe remuant tant et tant qu’il ne serait pas possible de faire quoi que ce soit de précis avec.

A chaque étape, il est nécessaire d’améliorer la précision de l’appareil. Si, par exemple, ayant fait un tour miniature avec un pantographe, on voit que sa mèche est irrégulière -plus irrégulière que celle à large échelle- on pourrait faire chevaucher la mèche contre des écrous cassables pour lesquels vous pouvez inverser la procédure habituelle, jusqu’à ce que la mèche soit, a son échelle, aussi précise que notre mèche de départ, à notre échelle.

Nous pouvons faire des replats en frottant trois surfaces non planes ensemble -en trois paires- et le replat deviendrait alors plus plat que ceux dont vous êtes parti. Ainsi, il n’est pas impossible d’améliorer la précision à petite échelle à l’aide d’opérations adéquates. Donc, lorsque nous avons construit cela, il est nécessaire d’améliorer la précision de l’équipement en travaillant quelque temps dessus, en réalisant des mèches précises, des “blocs de Johansen”#, et tous les autres matériaux que l’on utilise dans le travail de machines précises de haut de gamme.Nous devons nous arrêter à chaque niveau et fabriquer tout ce qu’il faut pour passer au niveau d’après; un programme très long et très difficile.Peut-être pouvez vous imaginer une meilleure façon pour aller vers le bas plus rapidement.

Pourtant, après cela, vous avez un bébé tour quatre cent fois plus petit qu’habituellement. Mais nous étions en train de penser à la conception d’un ordinateur énorme, que nous allions construire en perçant des trous avec ce tour pour faire de petites rondelles pour l’ordinateur. Combien de rondelles peut on fabriquer avec ce tour?

Une centaine de petites mains

Au lieu de construire mon premier jeu de “mains” esclaves à l’échelle un quart, j’en fais 10. Je construis dix jeux de “mains”, et je les connecte à mes leviers de départ de afin qu’elles fassent exactement la même chose au même moment, en parallèle. Maintenant, lorsque je construis mes nouveaux systèmes d’un quart d’échelle plus petits, je laisse chacun en fabriquer dix copies, de sorte que j’aurais une centaine de mains à la taille un seizième.

Où vais-je mettre le millions de tours que je j’obtiendrai?Mais pourquoi cette question, il n’y a aucun problème : le volume total est beaucoup plus petit que celui du tour à pleine échelle.Par exemple, si je fais un milliard de petits tours, chacun à la taille 1/4000 d’un tour normal, il y reste beaucoup de matière et d’espace disponible, car dans le milliard de petits tours, il y a moins de 2 pour cent de la matière d’un gros tour.

Cela ne coûte rien en matériaux, voyez-vous. Donc je veux construire un milliard de petites usines, modèles les unes des autres, qui sont en train de produire simultanément, perçant des trous, poinçonnant des parties, et ainsi de suite.

En allant vers le petit, il y a de nombreux problèmes intéressants qui surviennent. Tout n’est pas simplement réduit de façon proportionnelle. Un problème est que les matériaux vont coller ensemble, par l’attraction moléculaire (de Van der Waals). Ainsi, après que vous ayez réalisé une pièce et que vous dévissez le boulon d’un écrou, il ne tombera pas parce que la gravité est négligeable; il sera même difficile de l’écarter de l’écrou. Ce sera comme dans ces vieux films, avec un homme avec les mains pleines de mélasse, essayant se débarrasser d’un verre d’eau. Il y aura plusieurs problèmes de ce genre que nous devons être prêts à résoudre.

Réarranger les atomes

Mais je n’ai pas peur d’attaquer la dernière question, qui est de savoir si en fin de compte, dans un futur lointain, on pourra réarranger les atomes comme on le veut, chaque atome, jusqu’au dernier!Que se passerait-il si l’on pouvait ordonner tous les atomes, un par un, comme nous le désirons (dans les limites du raisonnable, bien sûr; vous ne pouvez pas les mettre de sorte qu’ils soient chimiquement instables, par exemple).

Jusqu’à maintenant, nous nous sommes contentés de creuser dans le sol pour trouver des minéraux.Nous les chauffons et nous faisons des choses à large échelle avec, et nous espérons obtenir une substance pure avec en fait plein d’impuretés, et ainsi de suite. Mais nous devons toujours accepter quelques arrangements atomiques que la nature nous donne.Nous n’avons rien, disons, avec une disposition en “damier”, avec les atomes impurs disposés exactement à 1000 angströms d’intervalle, ou en quelque autre motif particulier.

Que pourrions-nous faire avec des structures en couches ayant juste les bonnes couches?Quelles seraient les propriétés des matériaux si nous pouvions arranger les atomes comme nous le voulons?IlIls seraient très intéressants à étudier théoriquement. Je ne vois pas exactement ce qui se passerait, mais je peux difficilement douter du fait que lorsque nous aurons quelque maitrise sur les arrangements des choses à petite échelle, nous aurons un éventail extrêmement large de propriétés possibles que les substances peuvent avoir, et des différentes choses que nous pouvons faire.

Prenons, par exemple, un morceau de matériau dans lequel nous faisons des petites bobines et des petits condensateurs (ou l’équivalent de leur état solide), de 1000 ou 10000 angströms dans un circuit, l’un à côté de l’autre, sur une large zone, avec des petites antennes dépassant à l’autre bout, toute une série de circuit. Est-il possible, par exemple, d’émettre de la lumière avec une série entière d’antennes, comme nous émettons des ondes radios avec une série d’antennes organisée pour transmettre le programme radio en Europe? L’équivalent serait d’émettre un rayon de lumière dans une direction définie avec une très forte intensité. (Peut-être qu’un tel rayon n’est pas très utile techniquement ou économiquement.)

J’ai pensé à quelques problèmes de construction de circuits électriques à petite échelle, et le problème de la résistance est important. Si vous construisez un circuit équivalent à petite échelle, sa fréquence propre augmente, puisque la longueur d’onde diminue avec l’échelle; mais l’épaisseur de peau ne décroît que comme la racine carrée du rapport d’échelle, et ainsi les problèmes de résistance sont de difficulté croissante.Peut-être pouvons-nous lutter contre la résistance par l’utilisation de la supraconductivité si la fréquence n’est pas trop haute, ou par d’autres astuces.

Les atomes dans un monde miniature

Lorsque nous allons vers le monde miniature des circuits de, disons, sept atomes- nous avons beaucoup de nouvelles choses qui se produisent et qui représentent de nouvelles opportunités pour la conception. Les atomes à petite échelle ne se comportent pas comme à grande échelle, afin de satisfaire les lois de la mécanique quantique. Ainsi, en descendant vers le bas, et en bidouillant les atomes, nous travaillons avec des lois différentes, et nous pouvons nous à attendre à faire des choses différentes.Nous pouvons les fabriquer de différentes manières. Nous pouvons utiliser non seulement des circuits, mais aussi des systèmes impliquant les niveaux d’énergie quantifiés, ou les interactions des spins quantifiés, etc.

Une autre chose que nous remarquerons est que, si nous descendons suffisamment vers le bas, tous nos systèmes peuvent être produits massivement, de sorte qu’ils soient les copies exactes les uns des autres.Nous ne pouvons pas construire deux grandes machines telles que leurs dimensions soient exactement les mêmes. Mais si votre machine n’est haute que de 100 atomes, vous n’avez à l’avoir précise qu’au demi pourcent pour être sûr que l’autre machine est exactement de la même taille, à savoir 100 atomes de haut!

Au niveau atomique, nous avons de nouvelles sortes de forces et de nouvelles sortes de possibilités, de nouvelles sortes d’effets. Le problème de la fabrication et de la reproduction des matériaux sera assez différent. Je me suis, comme je l’ai dit, inspiré par les les phénomènes biologiques dans lesquels les forces chimiques sont utilisées de façon répétitive pour produire toutes sortes d’effets bizarres (dont l’un est l’auteur).

Les principes de la physique, autant que je suis puisse le voir, ne vont pas contre la possibilité de manier les choses atome par atome. Ce n’est pas une tentative de violer quelque loi que ce soit; c’est quelque chose qui peut en principe être fait, mais qui en pratique n’a pas été fait car nous sommes trop grands.

En fin de compte, nous pouvons faire de la synthèse chimique. Un chimiste nous vient, et dit : “Regardez, je veux une molécule qui ait les atomes arrangés ainsi; faites moi cette molécule”. Le chimiste fait une mystérieuse chose quand il veut faire une molécule. Il voit que ça a un anneau, donc il mélange ceci et cela, et il le secoue, et il bidouille. Et, à la fin d’un processus difficile, il réussi souvent à synthétiser ce qu’il veut. Le temps que je j’obtienne mon système en train de fonctionner, de sorte que celui-ci puisse être fait par la physique, il aura trouvé comment synthétiser absolument tout, si bien que cela sera vraiment inutile.

Mais ce qui intéressant, c’est que ce sera, en principe, possible (je pense) pour un physicien de synthétiser toute substance chimique que le chimiste noterait. Donnez les ordres et le physicien le synthétise. Comment? Placez les atomes là où le chimiste le dit, et ainsi vous réalisez la substance. Les problèmes de la chimie et de la biologie peuvent être grandement aidés si notre capacité à voir ce que nous faisons, et de faire des choses au niveau atomique, était enfin développée -un développement que je pense inévitable.

Maintenant, vous devez vous dire, “Qui devrait faire cela, et pourquoi le ferait-on?“Eh bien, j’ai montré quelques applications économiques, mais je sais que la raison pour laquelle vous le feriez serait juste le plaisir. Mais amusez-nous! Organisons une compétition entre des laboratoires. Laissons un laboratoire faire un moteur minuscule, qui l’envoie à un autre laboratoire qui le renvoie avec quelque chose qui tienne à l’intérieur de l’axe du premier moteur.

Compétition de lycées

Juste pour le plaisir, et afin d’intéresser les enfants à ce domaine, je suggérerais que quelqu’un qui a des contacts avec les lycées envisage de faire une sorte de compétition de lycées. Après tout, nous n’avons même pas débuté dans ce domaine, et même les enfants peuvent écrire plus petit que ce qui a pu être écrit auparavant. Les lycées pourraient participer à des défis. Le lycée de Los Angeles pourrait envoyer une épingle au lycée de Venise avec marqué “Que pensez-vous de ça?“Ils recevraient l’épingle en retour, et dans le point du “i”, il serait écrit “Pas si dur.”

Peut-être que ça ne vous excite pas de le faire, et que seuls les aspects économiques vous intéressent. A ce propos, je veux faire quelque chose, mais je ne peux le faire en ce moment, car je n’ai pas préparé le terrain. Mon intention est d’offrir un prix de 1.000$ au premier capable de prendre les informations d’une page d’un livre et de les mettre sur une surface 1/25.000 fois plus petite avec une échelle linéaire de telle sorte que cela puisse être lu par un microscope électronique.

Et je voudrais offrir un autre prix, si j’arrive à trouver comment formuler cela de sorte que je ne m’engage pas dans un tas de débats quant aux définitions, de 1.000$ au premier qui réalisera un moteur électrique opérationnel -un moteur électrique rotatif qui peut être contrôlé depuis l’extérieur et qui, sans compter les fils de connexion, aurait une taille de seulement 0.4 mm au cube.

Je ne m’attends pas à ce que de tels prix aient à attendre longtemps avant d’être réclamés.

(le texte complet a été inséré dans cet article de blog le 28.12.2012, réédité pour l’occasion)

Manicore

Sun, 15 Feb 2009 00:00:00 +0000

Jean-marc Jancovici

Je m’étais lancé dans un article fleuve sur le CO2, les énergies du futur et leur liens avec l’économie mondiale… Et puis j’ai réalisé que tout ce que j’avais à en dire figure déjà sur un site absolument génial : .

C’est le site de , ingénieur conseil indépendant spécialiste de ces domaines, mais surtout capable de les vulgariser très efficacement grâce à un style décontracté, souvent amusant, ou l’auto-dérision côtoie les informations les plus sérieuses et fiables . Il est un des auteurs de la méthode “ de l’ADEME, un de ses , et vient de publier deux livres de plus

\[4\]\[5\]

Manicore.com détaille plusieurs sujets déjà esquissés sur Dr. Goulu comme une (c’était ), l’ ( ), le ( ), le (j’en ai causé ), les ( ), le (c’était ), les (encore ) plus évidemment une foule d’autres avec abondance de données chiffrées, de graphiques parlants et de sources citées.

A part cela Jean-Marc Jancovici bouleverse aussi beaucoup les idées reçues, par exemple sur ou le , et les solutions qu’il préconise sont aussi peu populaires que douloureusement inévitables selon lui : induite par une sur les combustibles fossiles, avec maintien voire dans l’intervalle.

Personnellement je ne suis pas encore convaincu que l’ (ci dessous) n’admette pas d’autre solutions que les siennes.

Emissions de gaz carbonique = Contenu en gaz carbonique de l’énergie * Efficacité énergétique de l’économie * Production par personne * Population

En particulier, il me semble que l’efficacité énergétique (produit des deux premiers facteurs, donc le CO2/$ PIB) a encore une large marge de progression. La , soit un score situé entre le Salvador ou la Papouasie Nouvelle-Guinée, alors que la France est à 0.78, les USA à 1.77 et la Chine à 2.03, ce qui laisse une bonne marge de progression.

De plus, le dernier terme ne doit pas être négligé : pourquoi taxer le CO2 et continuer à favoriser la natalité ? Loin d’envisager des mesures drastiques à la chinoise ou de souhaiter guerres ou épidémies, je m’interroge : pourquoi mes voisins français sont-ils si fiers de détenir le ? C’est anti-écologique ! Si on ne réduit pas la population, il y aura tout simplement plus d’humains à se partager les mêmes ressources limitées…

Bref, le site Manicore.com est une mine indispensable d’information et de réflexion sur les problèmes économico-écologiques du monde, à visiter et à bookmarker d’urgence.

On y trouve même une de circonstance en cette année Darwin.

Le seul défaut de Manicore.com est de ne pas être un blog, donc de ne pas offrir de flux RSS pour être informé des nouvelles publications (il y a bien un vieux système de newsletter…) Aussi ai-je utilisé le service gratuit de * pour créer un flux RSS à partir de la page web listant les nouveautés, et ça marche ! Le .

(*avant j’utilisais PonyFish.com mais ce service a été supprimé, puis FeedEyes qui ne marchait plus bien…)

Les livres:

Hervé le Treut, Jean-Marc Jancovici, “ ”, 2001 (réédité en 2004 ), Flammarion
Jean-Marc Jancovici (2002). L'avenir climatique. Seuil.
Jean-Marc Jancovici, Alain Grandjean, “ ”, 2006, Seuil (réédité en poche en 2008 )
Jean-Marc Jancovici, “ ”, 2009

Ce que Darwin n'a pas dit

Fri, 23 Jan 2009 00:00:00 +0000

“La raison du plus fort est toujours la meilleure” n’est pas tirée de l’oeuvre de . C’est dans “Le Loup et l’Agneau” de Jean de la Fontaine, écrit deux siècles et demi avant . Pourtant le grand public et même la presse associe toujours Darwin avec l’idée que “seuls les plus forts survivent dans une nature cruelle.” C’est faux. Et en plus c’est très dangereux.

Faux parce que les notions de “force” ou de “supériorité” sont quasiment absentes du . Darwin n’utilise ces mots qu’en relation avec la “sélection artificielle” opérée par les éleveurs de chevaux en particulier. D’ailleurs Darwin ne s’intéresse que peu aux individus, et beaucoup aux espèces, comme on le voit dans le “Wordle” ci-dessous formé avec les mots les plus fréquents de son livre*

Mots les plus fréquents dans "On the Origin of Species" de Darwin, fait avec Wordle.com

A part “espèces”, les mots clés de l’oeuvre de Darwin concernent la variété, le nombre et la diversité des espèces, et bien sur, la “sélection naturelle”. C’est cette notion clé qui est trop souvent mal comprise. Darwin la distingue de la “sélection artificielle” qui poursuit un but, et de la “sélection inconsciente” qui fait qu’on garde les chatons les plus mignons d’une portée et euthanasie les autres:

J’ai donné à ce principe, en vertu duquel une variation si insignifiante qu’elle soit se conserve et se perpétue, si elle est utile, le nom de sélection naturelle, pour indiquer les rapports de cette sélection avec celle que l’homme peut accomplir.

La c’est la “survie du plus apte” n’est ce pas ? Encore faux! Cette citation est de , mais Darwin la reprend trop volontiers, inconscient du danger:

Mais l’expression qu’emploie souvent M. Herbert Spencer : “la persistance du plus apte” (survival of the fittest), est plus exacte et quelquefois tout aussi commode.

Le problème est que Herbert Spencer était un disciple de : il croyait en l’hérédité la persistance des caractères acquis, donc que l’évolution était “dirigée” vers une amélioration des espèces. C’est en fait Spencer qui donna naissance au “ ” dont s’inspirèrent hélas des idéologies meurtrières pour justifier l’extermination de “races inférieures”. Ce désastre n’est pas terminé, quoique heureusement à une autre échelle, puisque les cré(a)ti(on)nistes n’hésitent pas à faire des **.

C’est pourquoi il est dangereux de résumer faussement le travail de Darwin en lui attribuant des citations de La Fontaine ou de Spencer.

Mais alors qu’a réellement apporté Darwin ? Il ne revendique même pas réellement la paternité de l’idée de “sélection naturelle”, qu’il cède volontiers à d’autres auteurs dès l’introduction de son livre, en particulier

Le docteur W.-C. Wells, en 1813, adressa à la Société royale un mémoire sur une “femme blanche, dont la peau, dans certaines parties, ressemblait à celle d’un nègre”, mémoire qui ne fut publié qu’en 1818 avec ses fameux “Two Essays upon Dew and Single Vision”. Il admet distinctement dans ce mémoire le principe de la sélection naturelle, et c’est la première fois qu’il a été publiquement soutenu

Si je devais résumer en un seul mot l’apport de Darwin aux idées qui avaient déjà cours à son époque, je dirais “hasard”. Darwin est très prudent lorsqu’il avance cette idée:

Le hasard, pourrions-nous dire, pourrait faire qu’une variété différât, sous quelques rapports, de ses ascendants ; les descendants de cette variété pourraient, à leur tour, différer de leurs ascendants sous les mêmes rapports, mais de façon plus marquée.

Ainsi, la sélection naturelle de Darwin s’oppose à la sélection artificielle, et surtout au “Darwinisme social” de Spencer car elle ne présuppose pas de but. Il n’y a pas de notion qualitative d’un “progrès” des espèces, seulement leur adaptation continue à un environnement lui même changeant. Mais le hasard introduit par Darwin permet surtout l’apparition de “nouvelles espèces”, parfois en plus grand nombre que celles qui disparaissent:

Si donc on suppose que notre diagramme représente une somme considérable de modifications, l’espèce A et toutes les premières variétés qu’elle a produites, auront été éliminées et remplacées par huit nouvelles espèces, a14 à m14 ; et l’espèce I par six nouvelles espèces, n14 à z14.

L’Origine des Espèces est en fait une première ébauche d’explication de la diversité biologique. Pour Darwin l’Evolution n’est pas le but de la Création (il était clairement croyant), mais son moteur, expliquant pourquoi il y a de multiples espèces là ou une seule aurait pu suffire à Dieu:

Le comté de Cambridge, pourtant si uniforme, possède 847 espèces de plantes, et la petite île d’Anglesea, 764 (…) Dans les îles Galapagos, on trouve vingt-six espèces d’oiseaux terrestres, dont vingt et une, ou peut-être même vingt-trois, sont particulières à ces îles, tandis que, sur onze espèces marines, deux seulement sont propres à l’archipel.

Si “la raison du plus fort était la meilleure”, il n’y aurait plus d’agneaux, puis les loups mourraient de faim. Pour Spencer, le mouton est destiné à se faire tondre. Pour Darwin, les loups pas assez féroces meurent de faim à côté des moutons, à moins qu’ils ne deviennent des chiens de berger …

Notes:

* le Wordle est fait à partir à partir du , parce que Wordle n’élimine pas bien les mots sans intérêt dans la ** désolé pour ce lien, mais ça pourrait devenir une …

Le chariot robot de Léonard

Sat, 02 Aug 2008 00:00:00 +0000

Autour de 1493, Léonard de Vinci esquisse un chariot ingénieux, apparemment conçu pour parcourir un chemin “programmé” à l’aide de cames.

vous explique son fonctionnement en détail sur le site , en le mêlant à une démonstration de leur logiciel de CAO 3D sur un ton parfois un peu trop commercial, mais c’est intéressant malgré tout. La première partie est disponible sur youtube:

Si vous préférez le vrai bois au virtuel, l’entrprise fournit des à monter soi-même ( ). Le résultat est ce bel objet qui intriguera sans doute vos amis :

(photos copyright )

Et en plus il fonctionne, et grâce au système de cames, le chariot peut parcourir un carré, faire des zig-zags etc. Et si vous voulez en voir un de près, un tuyau : visitez l’exposition de Martigny, jusqu’en octobre.

Loi de Moore ... toujours ?

Thu, 19 Jun 2008 00:00:00 +0000

Le premier ordinateur capable d’effectuer un million de milliards d’opérations par seconde (un petaflop) fait “bip-bip” depuis quelques jours. Le supplante ainsi le “BlueGene/L d’IBM aussi, vieux d’une année seulement et qui plafonnait à 0.476 petaflop.

D’après les mesures de qui répertorie les 500 plus puissants ordinateurs de la planète, leur puissance augmente avec une régularité de métronome depuis plus de 30 ans, décuplant en 4 ans, donc doublant en un peu moins de 18 mois.

En ce qui me concerne, c’est assez facile de me représenter cette fantastique croissance : mon PC de bureau actuel correspond assez bien au alors que j’y étudiais en 1986. A l’époque c’était un honneur assez étroitement surveillé d’avoir le droit de faire tourner un programme dessus. Maintenant, il sert de siège dans un couloir.

Selon top500.org et d’autres sources, la progression devrait se poursuivre en tout cas encore une décennie : on devrait avoir un ordinateur de 10 pétaflops en 2012 et un de 100 en 2016, en attendant un “roadrunner de bureau” aux alentours de 2028.

La raison de cet optimisme tient au fait que la puissance des ordinateurs résulte de la combinaison favorable de plusieurs facteurs, et que lorsqu’on s’approche d’une limite sur l’un des facteurs, ça crée un potentiel d’amélioration sur un ou plusieurs autres

La loi de Moore

L’un des facteurs essentiels est la miniaturisation de l’électronique. En 1965, , un des fondateurs d’intel, postula qu’on serait capable de doubler chaque 2 ans le nombre de transistors d’un circuit électronique à prix constant. Sa prédiction s’est extraordinairement bien vérifiée non seulement pour les microprocesseurs, mais aussi pour les mémoires RAM :

[

]( pour un site d’Intel consacré à la loi de Moore

Il faut bien remarquer que l’on parle ici du nombre de transistors et pas de la puissance du processeur, qui d’ailleurs double en 18 mois, soit plus vite que le nombre de transistors ! Comment est-ce possible ?

La fréquence

Autour de 1986, j’ai assisté à une conférence de Cray à l’EPFL qui expliquait en substance : “nos ordinateurs sont ronds parce que les ordinateurs du futur devront être ronds. Dans le Cray XMP, à 100 MHz, le courant parcourt moins de 3m dans les fils entre 2 coups d’horloge. A 1GHz, si on y arrive un jour, ça ne sera que 30 cm. Pensez-y : les processeurs ne pourront pas être à plus de 30cm de la mémoire !”

Aujourd’hui, si les processeurs travaillent autour de 3 GHz et la mémoire autour de 1 GHz, c’est beaucoup parce que la miniaturisation a réduit la longueur des “cables”. gravés dans le silicium ou imprimés dans la résine, on connait leur longueur, leur section et la distance aux conducteurs voisins avec une précision extrême, ce qui permet de les optimiser en tenant compte de tous les effets électromagnétiques étranges survenant à ces fréquences.

Petite anecdote à ce propos : il y a 20 ans on apprenait qu’il était assez facile de déboguer un circuit digital en ralentissant son horloge, éventuellement jusqu’à la commander à la main avec un petit switch… On m’a dit que ce n’était plus possible actuellement : un Pentium ne fonctionne carrément pas du tout à 1 Hz, car ses circuits sont conçus pour la haute fréquence.

Malgré ceci, en 2003 la fréquence des processeurs qui croissait rapidement s’est retrouvée rapidement limitée en dessous de 4 GHz, entre autres pour des raisons thermiques.

En effet, un circuit consomme d’autant plus d’électricité qu’il fonctionne vite, ce qui fait , et ils n’aiment pas ça. Les Cray 1 et XMP étaient refroidis par une circulation de liquide entre les circuits imprimés, le Cray 2 était carrément immergé dans du réfrigérant liquide, et on se demandait bien quelle serait la prochaine étape. Mais là encore, la miniaturisation a permis de faire des machines tout aussi puissantes refroidies par de simples ventilateurs assistés éventuellement de .

GaAs, optique, quantique …

Pour contourner les difficultés rencontrées avec l’augmentation des fréquences, on a parfois proposé des ruptures technologiques assez radicales. La plus ancienne et la moins radicale concernait l’utilisation d’ à place du silicium. En principe, les transistors à GaAs sont beaucoup plus rapides que ceux au silicium et auraient permis de fonctionner à des dizaines de GHz, mais ils souffrent aussi de problèmes tels que la mise au point de circuits GaAs pour le a contribué à la faillite de l’entreprise Cray research.

L’optique est aussi souvent citée comme une technologie de substitution possible à l’électronique. Certains circuits optiques spécialisés très rapides ont été réalisés, mais rien qui ne puisse prétendre concurrencer un ordinateur actuel.

Même dans le domaine du stockage, et malgré les CD et le DVD, l’optique n’a pas réussi à s’imposer en informatique. En 1988, j’ai assisté à une présentation de Pinnacle à l’EPFL qui disait en substance : “voici le premier disque capable de stocker 1Gb sur un seul plateau. Oui mesdames et messieurs, il est optique car il est évident que jamais un disque magnétique n’arrivera a stocker une densité pareille d’information” …

De même, l’informatique “quantique” permet de rêver à des machines basées sur des principes totalement différents de ceux de Von Neumann, mais rien de concret ne laisse croire que cette technologie puisse jouer un rôle important en informatique dans les prochaines décennies.

Parallélisme à tous les étages

Si la densité des transistors sur une puce augmente exponentiellement, le nombre de défauts sur une tranche de silicium limite toujours la taille maximale des puces pouvant être produites. A un certain point, il devient possible de mettre deux “coeurs” de processeur sur la même puce. Puis quatre (18 mois après…). intel et AMD nous proposeront peut-être des Hexiums et des Octérons dans 1 an ou 2, mais ce n’est pas sur, car vous avez peut-être déjà un processeur équipé de 100 ou 200 unités de calcul dans votre PC, sans le savoir.

L’apport des GPUs

Depuis quelques années on assiste à (Graphics Processing Unit) : le processeur équipant une bonne carte graphique (nVidia ou ATI) effectue nettement plus de calculs que le processeur central (CPU) de votre PC :

Jusqu’à récemment, l’architecture des GPU était uniquement destinée à la production d’images de scènes 3D en temps réel. Mais désormais ces processeurs peuvent être utilisés pour le calcul scientifique, la simulation de phénomènes physiques et d’autres applications exigeant une grosse puissance de calcul (voir mon blog à ce sujet)

nVidia vient de , doté de 1.4 milliards de transistors qui réalisent 240 coeurs fournissant 930 Gigaflops : l’ordinateur le plus puissant du monde de1992 est maintenant dans votre carte graphique !

Les GPU ne sont cependant pas (encore?) capable de faire fonctionner des programmes “normaux” : il faut toujours un CPU pour faire tourner un système d’exploitation, Word, Firefox 3 et quelques autres logiciels simultanément, ce qui justifie 2 voire 4 coeurs, mais probablement pas 6 ou 8.

Vers un mix

Un des processeurs les plus puissants actuellement est le “ ” d’IBM qui équipe la console PlayStation 3 (voir ) Il contient 1 coeur de processeur “classique” et 8 petits coeurs “SPE” plus inspirés de ce que l’on trouve dans les GPU. Le coeur classique fournit 20 GFlops avec des nombres en double précision, les 8 “SPE"s montent à 200 GFlop en simple précision, suffisante pour beaucoup d’applications

Depuis qu’AMD a racheté ATI et qu’intel s’est mis à (essayer de) faire des processeurs graphiques, il n’y a plus guère de doute : les futurs processeurs combineront la flexibilité des CPU actuels et la puissance brute des GPU, et cette combinaison rendue possible par la Loi de Moore continuera à faire progresser la puissance de nos ordinateurs au rythme immuable du doublement chaque 18 mois encore de nombreuses années.

Et après ?

Il y a bien un moment où les limites physiques seront atteintes : un conducteur métallique doit tout de même avoir quelques atomes de diamètre, comme . Actuellement les processeurs les plus fins ont des “fils” de 45nm, soit environ 200 atomes de large. Admettons qu’on peut les réduire encore d’un facteur 10, ce qui donne une densité 100x plus élevée que l’on atteindra, selon la Loi de Moore dans 13 ans environ. Que faire après ?

La meilleure réponse à cette question que j’aie entendu est celle du prof. lors de sa leçon terminale. En substance il disait “jusqu’à maintenant, on ne grave les puces que sur la surface du silicium, sur des fractions de micron d’épaisseur. On pourrait déjà simplement faire de la gravure sur les deux faces du wafer pour doubler le nombre de transistors. Et puis on pourrait faire des couches multiples. Sur une épaisseur de wafer de silicium, disons 1 mm, on a de la place pour 1000 couches de 1 micron, ça laisse encore 20 ans de plus de validité à la loi de Moore.”

On estime que la puissance d’un cerveau humain équivaut à 10 Petaflops, soit la puissance cumulée des 500 plus puissants ordinateurs actuels, qui occument au moins 500 salles actuellement. En 2012, l’ordinateur le plus puissant fournira la même puissance dans une seule salle, et en 2020 environ vous devriez l’avoir sur votre bureau, ou dans la console de jeu familiale. Si les programmeurs travaillent aussi bien que les fabricants de processeurs, peut-être qu’enfin, , votre PC saura vous reconnaitre et vous appeler par votre prénom…

Références:

avec
1. “ ”
" ” sur Tom’s Hardware
Jean-Michel Billaut “ ”

There's Plenty of Room at the Bottom

Fri, 13 Jun 2008 00:00:00 +0000

En préparant un prochain article, je suis retombé sur un texte fondateur de la technologie moderne, celui de la présentation que a donné le 29 décembre 1959 à la réunion annuelle de l’American Physical Society à (Caltech).

Intitulé “ ”, ce discours toujours visionnaire après presque 50 ans posait les bases de la course à la miniaturisation qui nous fournit chaque année des ordinateurs et autres gadgets plus puissants, plus fiables et moins chers, et qui nous amène vers les .

Comme on ne trouve pas de traduction en français de cette référence, du moins sur le web, je m’y suis , en partant d’une (fini le 11 juin 2009 : )

Voici le passage qui m’intéressait pour le prochain article:

Miniaturiser l’ordinateur

Je ne sais pas comment les rendre petites en pratique, mais je sais que les machines informatiques sont trop grandes, elles remplissent des pièces. Pourquoi ne pouvons-nous pas les rendre très petites, avec de petits fils et de petits composants, et par “petits”, je veux dire “vraiment petits” ? Par exemple, les fils devraient avoir 10 ou 100 atomes de diamètre, et les circuits ne devraient avoir que quelques milliers d’angströms.

Tous ceux qui ont analysé la théorie logique des ordinateurs parviennent à la conclusion que les possibilités des ordinateurs seraient très intéressants, s’ils pouvaient être rendus moins complexes de plusieurs ordres de grandeur. S’ils avaient des millions de fois plus d’éléments, ils pourraient émettre des jugements. Ils auraient le temps de calculer le meilleur moyen de faire le calcul qu’ils sont sur le point de faire. Ils pourraient choisir la méthode d’analyse qui, par leur expérience, serait meilleure que celle que nous leur fournirions. Et ils auraient plusieurs nouvelles caractéristiques qualitatives.

Si je regarde votre visage, je sais immédiatement que je l’ai vu avant. (En fait, mes amis vont dire que j’ai choisi un exemple malheureux pour illustrer ce sujet, mais au moins, je reconnais que c’est un homme et pas une pomme.) Pourtant, il n’existe pas de machine qui puisse aussi vite prendre une image d’un visage et dire qu’elle représente un homme, et encore moins que c’est le même homme que sur une précédente photo, à moins que ce ne soit exactement la même image. Si le visage est changé, si j’en suis plus proche, ou plus loin, si la lumière n’est pas la même, je le reconnais quand même. Ce petit ordinateur que je porte dans ma tête est capable de le faire facilement. Les ordinateurs que nous construisons ne sont pas en mesure de le faire. Le nombre d’éléments dans ma boîte osseuse est énormément plus élevé que le nombre d’éléments dans notre plus merveilleux ordinateur. Mais nos ordinateurs mécaniques sont trop gros; alors que les éléments dans cette boite sont microscopiques. Je veux en faire qui soient sub-microscopiques.

Si nous voulions faire un ordinateur ayant tous ces merveilleuses capacités supplémentaires, il devrait avoir, peut-être, la taille du Pentagone. Cela a plusieurs inconvénients. Tout d’abord, ça exige trop de matériel; il n’y a pas assez de germanium dans le monde pour tous les transistors qui doivent être mis dans cette énorme chose. Il y a aussi le problème de la production de chaleur et de la consommation d’énergie; la production de la serait nécessaire pour faire tourner l’ordinateur. Mais une difficulté plus importante est que l’ordinateur serait limité à une certaine vitesse. En raison de sa grande taille, il faut un certain temps pour transférer l’information d’un endroit à l’autre. L’information ne peut pas aller plus vite que la vitesse de la lumière, donc si, nous voulons obtenir des ordinateurs de plus en plus rapides et de plus en plus élaborés, nous aurons à les rendre de plus en plus petits.

Mais il ya beaucoup de place pour les rendre plus petits. Il n’ya rien que je puisse voir dans les lois physiques qui dit que les composants des ordinateurs ne peuvent pas être considérablement plus petits qu’ils ne le sont maintenant. En fait, il y aurait même des avantages…

Feynman continue avec une description très précise des technologies actuellement utilisées pour produire des circuits intégrés de plus en plus puissants, mais qui ne sont toujours pas capable de reconnaître rapidement un visage humain. Par contre, le fait que la miniaturisation électronique permet simultanément d’augmenter la vitesse des ordinateurs et de diminuer leur consommation est l’élément clé du prochain article intitulé Loi de Moore… toujours ?

Références:

Feynman, Richard P. “ .” Engineering and Science, Février 1960.
Feynman, Richard P. “ .” Popular Science, Novembre 1960.
Feynman, Richard P. “Vous voulez rire, Monsieur Feynman !”, 2007, Éditions Odile Jacob, : une biographie marrante et passionnante de cet incorrigible curieux lauréat du Prix Nobel de physique

Un si beau canular ...

Sun, 08 Jun 2008 00:00:00 +0000

Sur ce blog il n’y a de place que pour la vérité vraie et vérifiable, agrémentée parfois d’un peu de sel subjectif pour en augmenter la saveur. Donc je le dis tout net : voici un vrai canular, mais un magnifique canular, si beau qu’on aimerait vraiment qu’il soit vrai.

Sur “ ”, Ray Girvan raconte l’histoire ( ) d’ (Aix-la-Chapelle), moine vivant entre 1200 et 1270 et passionné de mathématiques qui enlumina l’un de ses manuscrits avec l’image de la Nativié ci-contre.

Votre oeil aguerri aura repéré instantanément la forme étrange de l’Etoile du Berger, dont voici un agrandissement :

Mais, oui, c’est bien le fameux ! Udo l’aurait calculé à la main pendant des années, 700 ans avant que sa découverte par Benoit ne le propulse au rang d’objet mathématique le plus célèbre après le nombre pi, le plus calculé par les ordinateurs du monde entier, et le plus inutile aussi.

(l’ensemble de Mandelbrot “moderne”)

Il faut reconnaitre que Ray Girvan, s’il existe, a fait un excellent travail en liant un certain nombre de faits réels par une fiction qu’il amène progressivement au spectaculaire, citant au passage moultes références bibliographiques que personne n’ira vérifier.

On trouve des choses magnifiques sur internet, des choses auxquelles on veut croire, écrites par des inconnus célèbres à qui on fait confiance d’instinct. Mais parfois, il faut les vérifier quand même…

Références:

“ ”, l’article qui m’a fait tomber de ma chaise ;-)
Ray Girvan, “ ”, le canular initial
John Allen Paulos, “ ”, 1er avril 1999, ABC News
“ ” sur Unapologetic Mathematician, analyse la très bonne fabrication de ce canular
Wikipedia sur “ ” en anglais

Le Dieu d'Einstein

Thu, 15 May 2008 00:00:00 +0000

L’étude de texte est un art qui se perd. Un grand nombre de média papier et électronique ont récemment titré “ ”.

Or il n’a jamais dit ça. Dans cette fameuse lettre, il est écrit :

“Le mot Dieu n’est pour moi rien de plus que l’expression et le produit des faiblesses humaines, la Bible un recueil de légendes, certes honorables mais primitives qui sont néanmoins assez puériles.” Notez qu’en disant “le mot Dieu” et pas “Dieu” tout court, Einstein est très clair : c’est la conception que les humains ont de Dieu qui lui semble fragile, pas Dieu lui-même.
“La religion juive, comme toutes les autres religions est l’incarnation des superstitions les plus enfantines”. La encore, Einstein ne dit pas que croire en Dieu est une superstition, il dit que les religions le sont, c’est fort différent.

la fameuse lettre d’Einstein, si vous arrivez à la lire …

Einstein n’était pas athée, il l’a clairement écrit dans un télégramme au rabbin Goldstein de New York, qui lui avait demandé s’il croyait en Dieu :

Je crois au Dieu de Spinoza, qui se révèle dans l’ordre harmonieux de ce qui existe, et non en un dieu qui se préoccupe du sort et des actions des êtres humains.

Baruch est un philosophe juif du XVIIème qui fut excommunié pour s’être opposé à la conception transcendante du divin. Selon lui, Dieu n’est pas extérieur au monde, mais à la Nature, il est la Nature. Spinoza était donc un , reconnu comme tel par Albert :

Je suis fasciné par le panthéisme de Spinoza, mais j’admire plus encore sa contribution à la pensée moderne, parce qu’il est le premier philosophe qui traite l’esprit et le corps comme unité, et non comme deux choses séparées.

D’autres sources laissent penser qu’Einstein était , mais il n’était certainement pas athée au vu des nombreuses où il mentionne Dieu :

“Je ne peux pas imaginer un Dieu qui récompense et punit l’objet de sa création. Je ne peux pas me figurer un Dieu qui réglerait sa volonté sur l’expérience de la mienne. Je ne veux pas et je ne peux pas concevoir un être qui survivrait à la mort de son corps. Si de pareilles idées se développent en un esprit, je le juge faible, craintif et stupidement égoïste.” (Albert Einstein, Comment je vois le monde / 1934)
“Cette conviction, liée à un sentiment profond d’une raison supérieure, se dévoilant dans le monde de l’expérience, traduit pour moi l’idée de Dieu.” (Albert Einstein, Comment je vois le monde / 1934)
“Définissez-moi d’abord ce que vous entendez par Dieu et je vous dirai si j’y crois.”
“Le hasard, c’est Dieu qui se promène incognito.” (23.6.2017 : )
“La science sans religion est boiteuse, la religion sans science est aveugle.”
“Ce qui m’intéresse vraiment c’est de savoir si Dieu avait un quelconque choix en créant le monde.”
“L’escalier de la science est l’échelle de Jacob, il ne s’achève qu’aux pieds de Dieu.”

Enfin, les religieux et les athées sont renvoyés dos à dos dans une lettre datant d’un an avant sa mort :

“Ce que vous avez lu sur mes convictions religieuses était un mensonge, bien sûr, un mensonge qui est répété systématiquement. Je ne crois pas en un Dieu personnel et je n’ai jamais dit le contraire de cela, je l’ai plutôt exprimé clairement. S’il y a quelque chose en moi que l’on puisse appeler “religieux” ce serait alors mon admiration sans bornes pour les structures de l’univers pour autant que notre science puisse le révéler.” (Albert Einstein, lettre du 24 mars 1954)

Israël : 60 ans, et toujours pas de Constitution

Fri, 09 May 2008 00:00:00 +0000

Après 60 ans d’existence, Israël est l’un des très rares* Etats à ne pas avoir de Constitution, donc de document énonçant les principes sur lesquels il est bâti.

La déclaration d’indépendance d’Israël du 14 mai 1948 annonçait pourtant “une Constitution qui doit être adoptée par une Assemblée constituante d’ici le 1er octobre 1948”, mais les dissensions entre religieux et laïcs empêchèrent sa rédaction. Le premier ministre Ben Gourion demanda même la 1ère Knesset à ne pas achever ses travaux constitutionnels avant le retour des Juifs du monde entier dans leur patrie … Aujourd’hui encore, certains mouvements religieux ne peuvent pas admettre l’idée qu’un texte puisse avoir pour Israël une autorité supérieure à celle de . Le chef du mouvement Shass alla jusqu’à dire que si les Dix Commandements lui étaient présentés comme un projet de Constitution, il refuserait de les signer !

En 1950, un compromis fut trouvé avec la résolution Harari : on définirait progressivement des “lois fondamentales”

\[1\]

qui seraient un jour réunies sous forme de Constitution. De 1958 à 1988, neuf lois fondamentales furent adoptées, dont celle instituant Jerusalem comme capitale en 1980 et que la du Conseil de Sécurité des Nations Unies considère comme une violation du droit international.

Le comité de la Constitution de la Knesset a présenté en 2006 une série de propositions pour finir d’appliquer la résolution Harari. Les chefs des trois principaux partis (laïques) ont déclaré que la Knesset actuelle (17ème) devrait examiner le projet d’un texte complet en séance plénière.

L’Etat d’Israël a clairement la forme d’une “république parlementaire multipartite et une démocratie libérale qui a adopté le suffrage universel”

\[2\]

, et c’est très bien ainsi. Mais le fond n’est pas clair, et c’est une Constitution qui permettra à ses partenaires de savoir si Israël est :

une démocratie laïque reconnaissant l’égalité des droits entre citoyens sans distinction de religion
ou un “Etat Juif” dans lequel les non-juifs sont discriminés (ne serait-ce qu’en regard de l’immigration), \[3\], ex- arabe (chrétien ou musulman, je l’ignore)
voire même une théocratie, si les religieux (ultra-)orthodoxes parviennent à empêcher l’adoption d’une Constitution…

Sources:

sur Wikipedia
sur Wikipedia
, “ ”, 10 mai 2007, voltairenet.org, traduction d’un article paru dans le Los Angeles Times

Note *: Seuls le et la n’ont pas non plus de Constitution écrite, fait qui résulte d’une transition douce depuis la monarchie.

Livres rares en 3D

Tue, 29 Jan 2008 00:00:00 +0000

La British Library vient de mettre à disposition une quinzaine d’ .

Grâce à des technologies Web récentes de Microsoft, donc après que vous ayez acheté Vista ou téléchargé quelques mises à jour de quelques dizaines de mégas chacune comme .Net 3.0, WPF et Silverlight, vous pourrez tourner les pages du Codex de Léonard de Vinci, (surprise, ça marche même sous Firefox…). La fenêtre ressemble à ça :

En cliquant sur les pages, elles tournent une à une en 3D, comme du vrai papier, c’est très beau. On peut zoomer sur les pages scannées en haute résolution, ou utiliser une loupe, comme sur mon exemple d’une vaine tentative de déchiffrer la célèbre écriture miroir de Léonard.

Informations sur la technologie utilisée .

le graphique de Minard sur la campagne de Russie

Wed, 02 Jan 2008 00:00:00 +0000

On commence l’année par une info pas très réjouissante : 400'000 français sont morts en Russie. Mais bon, c’était en hiver 1812, pendant la campagne napoléonienne… La raison d’en reparler, c’est la re-découverte de la carte/graphique statistique ci-dessous, oeuvre de M. Minard en 1869 (cliquer dessus pour l’agrandir) :

L’invasion se lit d’ouest en est, en suivant la bande colorée, dont la largeur est proportionnelle au nombre de soldats vivants à chaque étape. La retraite se lit de droite à gauche en suivant la bande noire qui rétrécit de 100'000 hommes à Moscou, puis à 20'000 avant la fameuse Bérézina où les rejoignent les 30'000 rescapés du détachement de 60'000 hommes envoyés vers Polotzk avant de se faire décimer, puisque 10'000 survivants seulement parviennent à ressortir vivants de cet enfer gelé.

La partie inférieure du graphique indique les températures auqxuelles cette malheureuse chair à canon à été exposée durant la retraite. Comme c’est des degrés Réaumur, il n’a fait “que” -16°C à partir du 9 novembre et jusqu’à -24°C le 6 décembre. Un mois à moins 20 …

A ce sujet, j’avais appris au Collège (=Lycée) que l’étain dont étaient faits les boutons des uniformes napoléoniens devenait friable par grand froid, ouvrant les vêtements des soldats. je ne retrouve pas cette information sur le web, si quelqu’un a des précisions, ça m’intéresse…

Sources:

, un excellent blog consacré aux cartes et à la représentation de l’information
, article où d’autres cartes de ce type sont présentées

Question à mes amis turcs

Thu, 11 Oct 2007 00:00:00 +0000

Envoyé à l’article “ ” paru sur AgoraVox:

Je comprends très bien que les Etats-unis ne veuillent pas se fâcher avec un Etat ami, allié, client, fournisseur. Business is business.

Ce que j’ai de la peine à comprendre, et j’ai posé plusieurs fois la question à des amis turcs sans réponse convaincante, c’est pourquoi la Turquie a de la difficulté à admettre ce qui s’est passé en Arménie. Que ça s’appelle un “génocide” ou des “massacres à grande échelle” peu importe les mots, les faits sont établis. Ce qui est important c’est de reconnaitre ces faits, et c’est là que je ne comprends pas le problème:

c’était il y a un siècle
les arrières grand pères des turcs actuels ont été impliqués, et ils sont tous morts
ça s’est passé sous l’Empire Ottoman, une monarchie absolue pour le moins répressive (lire l’excellent Ismail Kadare (1984). La niche de la honte. Fayard. ), avant la naissance de l’état turc moderne
le terme “génocide” n’existait pas à l’époque dans le droit international

Donc quel est le problème qui empêche la Turquie moderne, jeune, actuelle de se pencher sur cette page sombre de son histoire ? les Allemands ont pratiquement réussi à se débarrasser de la culpabilité des horreurs nazies en l’admettant et en soignant leur mémoire pendant 50 ans. Pourquoi les Turcs n’arrivent pas à en faire autant ?

America’s Cup 1851-2007

Sun, 22 Jul 2007 00:00:00 +0000

Une magnifique photo pour illustrer 156 ans d’évolution de la technologie maritime : la goélette “régatant” avec Team Shosholoza, valeureux Challenger sud-africain en 2007.

Cette photo vient de , où l’on en trouve d’autres similaires

L’America’s Cup pour les riches

Fri, 06 Jul 2007 00:00:00 +0000

La Coupe étant revenue à Genève, le record à battre par Alinghi est désormais de 132 ans.

Les Américains avaient réussi à conserver le trophée pendant 132 ans en imposant au(x) Challenger(s) des règles avantageant le Defender, et avaient réussi brièvement à la , un catamaran que les néo-zélandais avaient oublié d’interdire en définissant la jauge des bateaux admis à la compétition.

Une erreur qu’Alinghi ne va probablement pas commettre en précisant la jauge des bateaux qui seront autorisés à le défier très probablement en 2009 déjà. La nouvelle jauge ( ) présente un intérêt : celui de relancer l’innovation dans la construction des bateaux. L’ancienne jauge des “Class America” a été tellement optimisée que les bateaux se ressemblaient énormément, au point que certains souhaitaient que la Coupe de l’America se dispute sur des monotypes (bateaux de série tous identiques) comme toutes les autres compétitions de match racing, ce qui aurait beaucoup limité l’explosion des budgets et élargi le cercle des Challengers.

C’est l’approche inverse que suit Alinghi : en définissant des bateaux plus grands mais plus légers et à quille rétractable, manoeuvrés par des équipiers plus nombreux, tout est fait pour que seule une poignée de milliardaires puissent aligner des bateaux compétitifs, qui plus est dans 2 ans seulement.

Après avoir ravivé l’intérêt des Européens et suscité celui des Chinois et des Africains du Sud pour la voile et sa compétition reine, Ernesto Bertarelli risque de voir cet intérêt retomber rapidement en édictant des règles qui favorisent trop Alinghi. Une solution serait de laisser la porte ouverte à de véritables innovations technologiques comme les multicoques ou les , au détriment de l’aspect “match racing” qui coûte également très cher au niveau des équipages de stars.

l’ America’s Cup pour les Nuls

Sun, 18 Mar 2007 00:00:00 +0000

En juin aura lieu à Valence la compétition reine de la voile, la . Je me suis aperçu que certaines de mes connaissances avaient besoin d’une petite introduction simple à la voile et à cette compétition pour pouvoir l’apprécier à sa juste valeur, donc voici quelques bases à connaitre quand on n’y connait rien.

un peu d’Histoire

En l’an de grâce 1851, la goélette “America” eut l’outrecuidance de battre les 14 voiliers les plus rapides de sa Gracieuse Majesté, grâce à une arme technologique décisive : les voiles en coton. Les Anglais dépités refilèrent aux ‘ricains une moche en argent qui trainait dans un coin du Royal Yacht Club de Cowes, et les cow-boys la trouvèrent magnifique et la baptisèrent “Coupe de l’America”.

La Coupe se disputa ensuite à un rythme irrégulier, mais toujours sur le principe du défi : un seul “challenger” est sélectionné pour affronter le “defender” titulaire de la Coupe, qui définit le lieu et les règles de la course, ce qui donne un avantage certain au “defender”

Les Américains réussirent ainsi à conserver le trophée pendant plus de 150 ans, jusqu’en 1983 ou les Australiens parvinrent enfin à le leur ravir, mais la Coupe retourna ensuite aux USA en 1987. Depuis 1992, certains règles furent établies pour rendre la compétition plus attractive, car l’éventualité que la Coupe reste un autre siècle en Amérique ne motivait personne. Suite à ceci, la Nouvelle-Zélande gagna en 1995 et parvient à conserver la coupe à l’édition de 2000.

En 2003, à la surprise générale c’est le qui ramena le plus ancien trophée sportif en Europe après 152 ans ! A part le principe du défi déjà mentionné, il n’y qu’une autre règle depuis 1851 : le compétition doit se dérouler sur mer, ce qui exclut, hélas, le beau lac Léman. C’est pourquoi, après une mise au concours de diverses villes européennes, la compétition aura lieu à Valence.

Parcours et Match-Race

Les duels entre “challengers” pour déterminer le “challenger” qui affrontera le “defender” se disputent selon les sur un parcours très simple :

les deux bateaux partent d’une ligne délimitée par 2 bouées, et qu’ils n’ont pas le droit de franchir avant le début de la course
ils doivent tourner autour d’une bouée située à environ 3 km “au vent”, soit exactement face au vent depuis la ligne de départ, ce qui fait qu’ils doivent “remonter le vent” en “tirant des bords de près” (j’explique plus bas)
ils reviennent ensuite vers la ligne, donc “vent arrière” ou plutôt “grand largue”, avec une voile spéciale, le spinnaker
ils tournent ensuite autour de l’une des 2 bouées délimitant la ligne, et refont le parcours encore deux fois
le premier bateau qui franchit la ligne après 3 aller-retours marque un point. Le premier qui a 5 points repart avec la Coupe.

Ce qui fait l’intérêt d’une course apparemment simple c’est:

qu’un voilier ne peut pas avancer directement contre le vent. Il doit zig-zaguer, en parcourant au minimum la moitié de la distance en recevant le vent sous un angle d’environ 30°, puis “virer de bord” en changeant les voiles de côté pour parcourir l’autre moitié en recevant le vent à 30° toujours mais sur l’autre côté du bateau. Pour des raisons mentionnées plus bas, la remontée au vent se fait souvent en “tirant des bords” beaucoup plus nombreux que 2 dans de véritables “duels de virements de bord”.
étonnamment, un voilier ne va pas très vite lorsqu’il est “au vent arrière”, “poussé” par le vent. Il est plus rapide de “tirer des bords” aussi en revenant vers la ligne, en effectuant un “empannage” qui est une manoeuvre plus compliquée que le “virement de bord” en raison du spinnaker.
La météo : si le vent tourne ne serait-ce que de quelques degrés pendant la course ou même s’il est dans un direction légèrement différente sur une partie du plan d’eau, il devient plus avantageux de naviguer plutôt sur la gauche ou plutôt sur la droite de la ligne imaginaire entre la ligne et la bouée au vent.
sont essentiellement des règles de priorité qui donnent une dimension stratégique à la régate. On gagne plus certainement en poussant l’adversaire à la faute qu’en allant plus vite que lui. Il est donc très important d’obtenir et de conserver la priorité sur l’adversaire, et ceci a une conséquence spectaculaire : la compétition commence longtemps avant le franchissement de la ligne de départ! En effet il est crucial de se placer en situation de priorité au départ de la course, ce qui fait que les bateaux se tournent autour et tentent de se bloquer ou de se pousser à franchir la ligne avant le départ.

La technique

Les bateaux de “Classe America” sont des voiliers très spécifiques, conçus spécialement non seulement pour le match-race, mais même pour les conditions météorologiques spécifiques au lieu où se dispute la Coupe. Les bateaux doivent être conforme à une “jauge” qui était à l’origine un jolie formule comme je les aime:

$frac{L+1.25 sqrt{S} -9.8 sqrt\[3 \]{DSP} }{0.686} leq 24 m$

où: L est la longueur en mètres, S la surface de voile en m² et DSP le déplacement en m³. Le déplacement c’est aussi le poids du bateau en tonnes, si vous vous souvenez d’Archimède (bon, ok, à la densité de l’eau de mer près).

Comme certains petits malins avaient réussi à faire de très longs bateaux légers ou même des catamarans respectant la formule, de nombreuses annexes ont été ajoutées à la jauge qui font qu’aujourd’hui les bateaux alignés sont très (trop?) semblables, avec les dimensions suivantes:

Longueur totale : environ 25 mètres
Longueur mesurée : 20,20 mètres
Longueur à la flottaison : 19 mètres
Largeur au pont : 3,50 m à 4,20 m
Largeur à la flottaison : 3,30 m à 4,00 m
Tirant d’eau : 4,10 m
Déplacement à vide : 24 000 kg
Poids du bulbe : environ 20 000 kg
Surface au près : 320 m²
Surface spinnaker : 550 m²

J’ai insisté sur les 3 caractéristiques qui font que les “Class America” sont parfois surnommés “lead movers”, “bougeurs de plomb” : un bateau de 4 tonnes est maintenu vertical par 20 tonnes de plomb au bout d’un bras de levier de plus 4 mètres !

Le but de cette étonnante construction est de permettre au bateau de remonter le mieux possible le vent, avec comme conséquence que la quille est l’élément le plus étudié, le plus critique et le plus top-secret de ces bateaux.

Prognostic.

J’ai eu la chance d’assister à une excellente présentation du Team Alinghi par Christian Karcher dit “Kiki” dans laquelle il a expliqué la victoire par une excellente collaboration à tous les niveaux et un esprit d’équipe proche de la perfection. Si cet esprit a pu être maintenu depuis 2003, je pense qu’Alinghi gardera la Coupe à Genève.

En effet, le qui était le concurrent d’Alinghi le plus dangereux a beau être très performant techniquement, il est dirigé par des personnes au caractère trop affirmé, au détriment de l’esprit d’équipe indispensable.

C’est pourquoi je pense que le Challenger sera “ ”. Après la frustration de la perte de la Coupe, les nouveaux-zélandais ont l’air d’avoir compris leurs erreurs et d’être repartis en chasse sur de bonnes bases, puisqu’ils sont en tête des Challengers actuellement, mais je ne suis pas sur qu’ils aient un avantage sur Alinghi…

Références:

mon site sur les bateaux qui vont beaucoup plus vite que les Class America