CONFÉRENCE SUR LE CHAOS

(septembre 2004)


[1] Newton (1642-1727)




[2] Attraction mutuelle de 2 corps




[3] Equation de Navier-Stokes,
simplifiée par Euler dans le cas
des liquides incompressibles.
Inutile de la comprendre !

HISTOIRE

A l'apogée de la physique

Les progrès ne s'arrêtent évidemment pas là : au début du XVIII° siècle, Newton [image 1] énonce la loi de gravitation universelle, qui peut s'énoncer ainsi :
Deux corps exercent l'un sur l'autre une force, qui varie comme l'inverse du carré de la distance qui les sépare.
Autrement dit : plus les corps sont massifs, plus l'attraction qu'ils exercent est forte, mais plus ils sont éloignés, moins cette force se fait sentir.
En formule : F = Gmm' / d² (cf. image [2])

En partant de cette simple formule, il retrouve les 3 lois de Kepler par le calcul (voir le détail dans Richard Feynman "La nature de la physique", collection Points-Sciences). C'est le triomphe du déterminisme et des maths.

A partir de là les efforts de tous les physiciens tendent à trouver, pour chaque phénomène naturel, la ou les lois mathématiques qui le sous-tendent. On y parvient assez bien (en négligeant toutefois un certain nombre de paramètres apparemment peu importants, comme de légers frottements), mais au prix d'équations souvent difficiles à résoudre (exemple : les équations différentielles, comme celle d'Euler en dynanique des fluides [3], qui font intervenir au moins une inconnue et au moins une de ses dérivées - en clair : il est impossible d'isoler l'inconnue d'un côté du signe "égal").


Trois principes déterministes "de bon sens" servent de piliers à l'ensemble :

  1. Les mêmes causes produisent toujours les mêmes effets.
  2. À système simple, comportement simple ; à système complexe, comportement complexe.
  3. Si on pouvait augmenter la précision des mesures, on se rapprocherait d'autant plus du "bon" résultat.

Les physiciens n'étaient pas naïfs pour autant ; ils se rendaient bien compte que si l'on étudiait un tas de sable, il n'était pas question d'étudier le comportement individuel de chaque grain !
Ils savaient aussi que prévoir le résultat d'un "pile ou face" était hasardeux.

Mais dans d'autres cas (pensez par exemple à un basketteur visant un panier) on s'appuyait en confiance sur ces trois principes.



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© Sophie MUGNIER