jeudi 17 janvier 2013

L'effet papillon et la théorie du chaos



José Rodrigues dos Santos est un journaliste et un écrivain portuguais. Son roman La formule de Dieu est un best-seller vendu à plus de 2 millions d'exemplaires. Il est titulaire d'un doctorat en science.


Je lis La formule de Dieu de José Rodrigues dos Santos

Le père, grand mathématicien,  parle à son fils Tomas, un éminent cryptologue plongé dans une affaire d'espionnage internationale; un roman entre science et religion.


- Le battement d'aile d'un papillon, ici, à Coimbra, modifie imperceptiblement la pression de l'air autour de lui. Cette infime modification entraîne un effet domino sur les molécules d'air, qui va en s'amplifiant, au point de provoquer, au bout d'un certain temps, une tempête en Amérique. Voilà ce qu'est l'effet papillon. À présent, ajoute à l'effet de ce petit papillon celui de tous les papillons, de tous les animaux, de tout ce qui bouge et respire au monde, et c'est la théorie du chaos. Le comportement de la matière continue à être déterministe; ce qui se passe c'est que la matière s'organise de telle manière qu'il est impossible de prévoir son comportement à long terme, bien qu'il soit déterminé à l'avance. La théorie du chaos est la même partout.  C'est pourquoi nous ne parvenons pas à prévoir avec exactitude la prévision du temps.

L'idée fondamentale des systèmes chaotiques est simple à formuler. De petites altérations dans les conditions initiales provoquent de profondes altérations dans le résultat final. Autrement dit, petites causes, grands effets.

- Mais ce n'est vrai que pour les choses minuscules, comme les atomes ou les molécules...

- Tu te trompes, le chaos est partout, y compris dans les grands objets. Le système solaire lui-même, qui semble avoir un comportement prévisible est, en réalité, un système chaotique. Seulement on ne s'en aperçoit pas parce qu'il s'agit de mouvements très lents.

Même nos vies sont gérées par le chaos. Imagine par exemple que tu prennes ta voiture et qu'avant de démarrer, tu t'aperçoives que ton manteau est resté coincé dans la portière. Que fais-tu? Tu ouvres la portière, tu rentres le pan de ton manteau, tu refermes la portière et tu démarres. Cette opération t'a pris cinq secondes. Lorsque tu arrives au premier croisement, surgit un camion qui t'emboutit. Résultat, tu te retrouves paraplégique pour le restant de tes jours. Maintenant, imagine que le pan de ton manteau ne soit pas resté coincé dans la portière. Que se passe-t-il? Tu démarres directement ta voiture et tu arrives au croisement cinq secondes plus tôt, tu regardes à droite, tu vois le camion s'approcher, tu le laisses passer et tu poursuis ta route. Voilà ce qu'est la théorie du chaos. Un cinq secondes qui va changer le reste de ta vie. Petites causes, grands effets.


J'aime beaucoup ce livre. Une révision parfaite de la mécanique quantique, du saut quantique, le principe d'incertitude de Heisenberg, l'effet papillon, le paradoxe de Zénon etc... Le raisonnement qui fonde le paradoxe de Zénon nous montre qu'il existe autant d'espace dans un mètre que dans l'univers tout entier, autant de temps dans une seconde que dans toute l'éternité, c'est là une propriété mystérieuse de l'univers. Quel enchantement!!!

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