Miscellanées scientifiques du mois de mars 2019

Ce mois ci au programme : comment gagner un million de dollars en prouvant P=NP, la plus belle des expériences de physique, l'expériences des fentes de young, le prix Abel de Mathématique enfin attribué à une femmeKaren Uhlenbeck, la neige noire en Sibérie, une déconvenue pour Monsanto, Bill gates et la fausse générosité, jack l'éventreur piégé par son ADN et toujours les jeux...

 Gagnez un million de dollars en démontrant P=NP

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Les mathématiciens aiment bien se faire peur et se torturer les méninges. C'est pourquoi ils se lancent dans des programmes de résolution de vastes problémes. Le dernier en date s'appelle "les problémes du millénaires" et est constitués de 7 problémes dont la résolution entraine la remise d'une récompense d'un million de dollars. Parmi les septs il faut prouver la conjoncture p=np ou p différent de np

On appelle P problème tout problème qui consiste à trouver une liste d'éléments dans un ensemble donné et ce relativement à un critère fixé à l'avance. Le NP problème est opposé au P problème : il consiste à vérifier si une liste donnée est en adéquation avec les conditions données au préalable

L'avantage de ce probléme sur les 6 autres, c'est que son exposé est facile a comprendre. Ce n'est pas pour autant qu'il est facile a résoudre car des générations de mathématiciens s'y sont cassés les dents L'autre avantage de ce probléme c'est qu'il a des applications évidente et immédiate. C'est en faite le diamant de toute une série de problémes et de théories résumés par le concept de "complexité algorithmique"

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Cette notion de complexité algorithmique demande un peu d'explication :

Le développement de l'informatique est la conséquence importante d'une révolution des mathématiques au début du 20° siécle autour ce ce qu'on a appelé la "crise des fondements" : il était question de justifier de façon purement logique les mathématiques. On s'est rendu compte que ce n'était pas si facile que cela semblait, et cela a déclenché une crise majeure dans les mathématiques. L’acmé de celle a été le fameux "théoréme d'incomplétude" qui démontre l’impossibilité d'arriver à la cohérence recherchée.

Mais d'un mal a surgit un bien : on s'est posé le probléme autrement, en terme de "calcul" : est ce que "tout" est calculable ? Un mathématicien à été à l'origine de cette révolution conceptuelle : Allan Turing qui a déja été présenté dans cette rubrique à plusieurs occasions. Mais on doit aussi signaler la participation d'un autre mathématicien Alonzo Church. Ce dernier a fondé une méthode, le lamba calcul et alan turing un outil conceptuel la "machine de turing" qui servent encore aujourd'hui a comprendre ces questions de calculabilité.

Une fois qu'on sait que le probléme posé est calculable, encore faut il en pratique arriver à sa résolution. C'est en fonction d'un ensemble de considérations techniques mais aussi mathématique qu'a été créé un secteur particuliérement vivant de la théorie, les notions de "complexité algorithmiques"

Dans cette optique, on classe les problémes de calculs en plusieurs classes. Il en existe un certain nombre, mais deux sont particuliérement importante pour le cas qui nous intéresse :

la classe de complexité algorithmique P :

Par définition, un problème de décision est dans P s'il est décidé par une machine de Turing déterministe en temps polynomial par rapport à la taille de l'entrée. On dit que le problème est décidé en temps polynomial.

Les problèmes dans P sont considérés comme « faisables » (feasible en anglais), faciles à résoudre (dans le sens où on peut le faire relativement rapidement). C'est la thèse de Cobham émise par le scientifique américain Alan Cobham1,2. René Lalement attribue cette thèse à Cook.3 La classe P est incluse dans la classe NP. Source wikipedia

La classe de complexité algorithmique NP

Un problème de décision est dans NP s'il est décidé par une machine de Turing non déterministe en temps polynomial par rapport à la taille de l'entrée. Intuitivement, cela revient à dire qu'on peut vérifier « rapidement » (complexité polynomiale) si une solution candidate est bien solution. Source Wikipedia

En pratique tout algorithme est classé en fonction du nombre de variables qu'il est appelé à traiter Par exemple un algorithme de tri traite un certain nombre de données. Il est intuitif que  le temps ne sera pas le même si on cherche a classer par ordre alphabétique cent livres ou un millions d'ouvrages. Par contre, les performances intrinsèques de la machine sur lequel s'effectue le traitement n'entrent pas en considération (même si elles comptent évidemment dans l'efficacité du résultat final) Si on prend deux algorithmes de tri : le tri par bulles et le tri par tas, le premier aura une efficacité de n*n alors que le tri par tas aura une efficacité de n*logn (bien moins importante quand n croit) 

Vous trouverez ci dessous un tableau résumant quelques résultats :

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La plus belle expérience de la physique

 

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J'avais déja donné le lien du site "science étonnante" qui utilise le média vidéo pour une vulgarisation scientifique tout a fait convainquante. Je ne résuste pas au plaisir de donner un autre lien sur ce site tout aussi surprenant, intelligent, convainquant. Jugez donc par vous même !

Cette expérience tente de caractériser la caractéristique la plus étonnante de la mécanique quantique : la fameuse dualité onde corpuscule : avec deux simples fentes sur une plaque de métal, Thomal Young va démontrer que la lumiére se comporte à la fois comme une onde et comme un corpuscule.

Cette expérience fut réalisée pour la première fois en 1801 Ce n'est que bien plus tard que la même expérience fut étendue à la matiére même et que sa double nature fut elle aussi mise en évidence.

Suivez la démonstration brillante et trés accessible du trés talentueux webmaster de ce site

Adresse de la chaine youtube de l'étonnement faite science : https://www.youtube.com/user/ScienceEtonnante

Adresse de son blog : https://sciencetonnante.wordpress.com

La Plus Belle Expérience de la Physique - Science étonnante #53 © ScienceEtonnante

Karen Uhlenbeck, première femme lauréate du prix Abel de Mathématiques

Tout le monde sait qu’il n’existe pas de prix nobels de mathématique. Deux pris comblent ce manque : d’une part les « médailles Field » récompensant les travaux de jeunes mathématiciens âgés de moins de 40 ans et d’autre part le « prix Abel »  explicitement revendiqué comme un « prix Nobel » bis. En France, on a surtout entendu parler des médailles Fields, surtout quand des mathématiciens français ont été récompensés. Mais le « prix Abel » n’est pas moins important... De toute façon les deux prix ont en commun le fait que trés peu de femmes sont récompensées. La médaille Field n'a récompensée qu'une seule femme en 2014, l'iranienne Maryam Mirzakhani , Le prix Abel par exemple n’avait pas encore eu de femmes dans ses lauréats.

Ce manque est aujourd’hui comblé aprés la désignation de Karen Keskulla Ulenbeck comme récipendiaire du prix Abel pour « avoir élaboré des outils et des méthodes d’analyse globale qui font désormais partie de la boite a outil de tous géométrie et analyste » a souligné l’Académie norvégienne des sciences et des lettres. « Karen Uhlenbeck reçoit le prix Abel 2019 pour son travail fondamental dans l'analyse géométrique et la théorie de jauge qui a radicalement modifié le paysage mathématique, a déclaré le président du comité Abel, Hans Munthe-Kaas. Ses théories ont révolutionné notre compréhension des surfaces minimales, telles que celles formées par des bulles de savon, et des problèmes de minimisation plus généraux en dimension supérieure », a-t-il fait valoir dans un communiqué

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 Agée de 76 ans, Karen Keskulla Uhlenbeck est maître de recherche universitaire invitée à l'université de Princeton ainsi que professeure associée à l'Institute for Advanced Study (IAS), aux États-Unis. Elle est connue pour l'élaboration de nombreux outils permettant d'envisager d'une autre façon les relation entre deux secteurs distincts des mathématiques, l'analyse et la géométrie. Karen Uhlenbeck est également une figure de proue de l'égalité des sexes en sciences et en mathématiques.

La si faible représentation des femmes mathématiciennes, au prix Abel et à la médaille Fields, tient au faible nombre de mathématiciennes actuellement dans les laboratoires (seulement 15 % en France et 25 % aux Etats-Unis), mais aussi plus en amont à des parcours scolaires moins orientés vers les sciences : en classes préparatoires aux grandes écoles scientifiques, elles constituent moins de 30 % des effectifs et elles sont 14 % à Polytechnique.

« L’influence des stéréotypes sociaux de sexe et le manque de modèles auxquels s’identifier sont deux des principales explications de ces choix si différents », avance l’association Femmes et mathématiques.

La neige noire, polluant majeur en Russie

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C'est ) Kemerovo, au sud de la Sibérie que les habitants ont eu la surprise de voir tomber de la neige noire d'une odeur nauséabonde. Ils se sont aussitot demandé (et nous avec !) la raison de cette étrange pollution.

D'aprés les autorité, elle serait la conséquence d'émissions de poussiéres de charbons qui proviendraient de deux usines avoisinantes

Mais devant la levée de bouclier, le gouvernement n'a pas été long à botter en touche. Le gouvernement Macron n'est pas le seul à tenter de trouver un bouc émissaire et Andrei Panov, le gouverneur adjoint en charge de l’Environnement, a mis en cause les chaudières alimentées au charbon et les pots d’échappement des voitures.Mais ces peu habiles tentatives de dénégation se sont effondrée après l'intervention d'un des deux dirigeants de l'usine à charbon,  Anatoly Volkov, qui a signalé une défaillance de l’un des mécanismes empêchant le carbone de s’échapper dans l’atmosphère. Raopelons que la sibérie du sud est remplie de mines de charbon aux aspirations souvent défaillantes....

Sibérie : d'où vient la neige noire ? © Viking Eco

Au dela du caractère spectaculaire du phénomène, il faut également rappeler que les habitants de cette région bénéficient (si on peut dire) d'une espérance de vie bien moindre que dans le reste de la Russie Et 2.5 millions d'habitants peuplent celle ci, sans compter les effets sur le reste de la Sibérie.

Roundup, nouveau revers judiciaire pour Monsanto

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Certaines et certains ici se souviennent sans doute de l’hystérie qui avait frappé les échanges autour de l'expérience de sur l'effet supposément cancérogéne d'un mais transformé génétiquement pour permettre l'utilisation à grande échelle du Gyphosphate,, déserbant plus connu sous son nom de marque, le  Roundup de Monsanto.

Or alors que les détracteurs communiquaient a qui mieux mieux sur le caractére forcément "non cancérogéne" du déserbant en question, la justice des usa vient de leur donner raison et a condamner par deux fois Monsanto devenue filiale du géant de la chimie Bayer.

Or le caractère non cancérogène du glyphosate vient d’être mis sérieusement en doute après deux jugements consécutifs de la justice aux USA. Aprés une premiére condamnation en Aout 2018 Monsanto a été de nouveau condamné par la justice, celle ci estimant que la firme n'avait pas suffisemment averti le plaignant des dangers qu'il encourait à utiliser de façon intensive ce produit Le tribunal fédéral de San Francisco a condamné le groupe agrochimique à payer 80 millions de dollars de dommages et intérêts à Edwin Hardeman. Ce retraité de 70 ans, atteint d'un cancer du sang rare, le lymphome non-hodgkynien, a pulvérisé « de grandes quantités » de ce produit phytosanitaire sur sa propriété au nord de San Francisco pendant 25 ans. était coupable de « négligence » et d'une « conception défectueuse » de son produit. L'entreprise n'a pas « averti les utilisateurs sur les risques de développer un lymphome non-hodgkinien », indique le verdict. Bayer va faire appel.

Conséquence immédiate de ces deux procés, la chute conséquence de l'action Bayers à la bourse. Reste a faire de même en france pour le même résultat...

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Dewayne Johnson atteint d'un cancer a condamné Monsanto à lui verser 298 millions de dollars de dommages et intérêts

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Edwin Hardeman, l'homme qui vient de condamner Monsanto

Le livre du mois : l'art de la fausse générosité : la fondation bill et Mélinda Gates  par Lionel Astruc

Le capitalisme philanthropique va t il sauver le monde ? Il est permis d'en douter surtout aprés la lecture de ce petit opuscule, petit par la taille mais important en ce qu'il met à mal un intervenant majeur des sciences et des techniques. On parle actuellement beaucoup du supposé "progressisme" comme fond idéologique du régime que nous subissons (dans tous les sens du terme) actuellement. Or cette conception du "progrés" ne vient pas de nulle part, et cet ouvrage permet d'en analyser finement quelques fondements essentiels.

Aprés un rappel historique bienvenue pour qui ne connaitrait pas l'histoire particulière de cette "réussite exemplaire" de celui qui est réguliérement montré comme "l'homme le plus riche du monde (ou au pire dans le trio de tête) le système de sa fondation qui est censé apporter une contribution majeure à la santé des pays du tiers monde mais aussi au progrés et à la résolution de problémes fondamentaux comme la fin dans le monde. Ce court ouvrage est indispensable a tous celles et ceux qui veulent démonter l'arnaque du "capitalisme philantropique". 

Quatriéme de couverture :

Emblème de l’accumulation de richesses et géant de l'informatique, Bill Gates est devenu en quelques années une icône de la philanthropie. Mais en réalité ses opérations philanthropiques s'apparentent à un outil au service des multinationales les plus nocives pour l'environnement, la santé et la justice sociale et parfois également au service des intérêts économiques de Bill Gates lui-même.

Première publication sur ce sujet en France, ce livre en apporte la preuve en suivant, depuis leur source, les flux financiers qui alimentent les actions dites « caritatives » de la fondation Bill et Melinda Gates.

présentation de l'éditeur : Au début des années 2000, l'image de Bill Gates subit une métamorphose : cet emblème de l'accumulation de richesses devient, aux yeux des médias, le plus grand donateur planétaire, une icône de la générosité. Cette communication millimétrée cache une histoire effrayante et un mouvement qui se répand parmi les super-riches : le "philanthro-capitalisme". Cette stratégie associe l'évitement fiscal et la fausse charité et transforme la fourtune de quelques milliardaires en pouvoir. Ils empiètent sur le rôle des Etats et menacent la démocratie. La Fondation Gates incarne ce charity business. Elle est au centre d'un montage au service de multinationales nocives pour l'environnement, la santé et la justice sociale. Ce récit d'investigation en apporte la démonstration en suivant, depuis leur source, les flux financiers qui alimentent des actions dites "caritatives". Le long de ce fleuve obscur, chacun des affluents apporte son lot de paradis fiscaux, de conflits d'intérêts, de pratiques illicites et finalement d'emprise sur des enjeux vitaux. Le trust de la Fondation Gates finance les OGM, l'armement, les énergies fossiles, la grande distribution et les laboratoires pharmaceutiques. L'ensemble sert la vision de Bill Gates. Il voue un culte à la technologie comme solution à la crise écologique, nourrit une obsession pour les vaccins et méprise l'agroécologie et les médecines naturelles. Sachons distinguer, derrière ce savant Mécano financier, sa simplicité : il nom dépossède de ressources et de pouvoirs qui nous appartiennent. Que l'Etat cesse de se plier aux pratiques d'une poignée de multimilliardaires et protège enfin les citoyens et la planète. 

Lionel Astruc L'art de la fausse générosité : Le cas d'école de la fondation Bill et Melinda Gates Actes Sud 2019 128 pages

 L’identité de Jack l’éventreur confirmée scientifiquement grâce aux tests ADN

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Le meurtre d'un certain nombre de prostituées (les cinq meurtres "canonique" et d'autres tout autant probables)  dans le quartier de Whitechapel à Londre constitue l'énigme policiére sans doute la plus connue et la plus commentée  D'innombrables théories plus ou moins fumeuses ont tenté de trouver qui signait "Jack the Ripper" (Jack l'éventreur) ces crimes abominables ou le meurtrier dépecait littéralement ses victimes, toutes prostituées

Mais le coupable est maintenant découvert, si on en croie le "Journal for a  Forensic Science" qui publie les résultats d'analyses qui établissent selon eux de façon certaine l'identité du coupable présumé.

Depuis longtemps d'ailleurs, Aaron Kominski, un barbier de 23 ans d’origine polonaise qui vivait à l’époque au cœur de Londres. était désigné comme le coupable probable de ces crimes abominables. Or l'étude diligentée par le journal montre que les traces reccueillies sur un chale d'une des victimes correspond de pres à celui d'un descendant de ce fameux kominsky « A notre connaissance, c’est l’étude la plus poussée jamais réalisée sur cette affaire », ont noté les archéologues scientifiques dans leur rapport.

Un faisceau d'éléments montrait déja l'implication du suspect dans l'affaire. Mais il souffrait d'hallucination, il a d'ailleurs été détenu dans une maison de santé aux normes de sécurité draconienne avant d'y mourir de façon prématurée. Mais on peut douter quand même de la nouvelle, qui semble être un nouveau coup publicitaire d'un milliardaire avide de coup médiatique, le très télégénique Russell Edward qui a acheté a grand frais le châle en question et a écrit un ouvrage dans lequel il accuse le barbier d’être le meurtrier en série recherché. C'est ce même milliardaire qui a payé Jari Louhelainen, expert en génétique et surtout auteur de l’article publié la semaine dernière ! Il avait d'ailleurs déja été publié dans la grande presse, mais l'aval d'une revue scientifique d'un certain renom lui confère une autorité d'une autre nature.

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Et toujours les énigmes :

énigme numéro un

Dans cette île, il y a deux sortes d'habitants : les Purs et les Pires.
Les Purs disent toujours la vérité, et les Pires mentent toujours.
Trois habitants de cette île, appelons les Ahh, Brâh et Cadabrâh, sont ensemble dans un jardin. Un passant demande à Ahh : " Etes vous un Pur ou un Pire ? ".
Ahh répond, mais en bredouillant, et le passant ne comprend pas sa réponse.

Alors le passant demande à Brâh : " Qu'est-ce qu'il a dit ? ".
Brâh répond : " Il a dit qu'il était un Pire ".
Mais à ce moment là, Cadabrâh intervient et dit : " Ne croyez pas Brâh, il ment ! "

Brâh et Cadabrâh sont-ils des Purs ou des Pires ?

énigme numéro deux

Sur une immense planète, il y a une infinité d'habitants. Un promoteur a construit un fabuleux hôtel, avec une infinité de chambres, où logent d'ailleurs tous les habitants de la planète. Puisqu'il y a une infinité d'habitants et une infinité de chambres, toutes celles-ci sont donc occupées.
Survient un gigantesque vaisseau spatial avec une infinité de passagers. Ils se présentent à la réception de l'hôtel, et demandent à être logés, en précisant qu'ils désirent tous une chambre individuelle.

Comment Alfred, le gérant de l'hôtel, va-t-il s'y prendre pour les satisfaire ?

énigme numéro trois

Nous sommes en l'an 2040. Depuis quelque temps, il existe des pèse-personnes qui parlent et comprennent, et qui sont si précis qu'ils vous donnent votre poids avec une infinité de chiffres après la virgule.
Cela ne change cependant rien au problème de M.Lebouffi qui pèse exactement 100 kilos et en est fort mécontent...
Ce jour là, il s'approche très en colère du pèse-personne et lui dit : br
" Espèce de machine infernale ! Je te préviens ! Si je ne pèse pas moins de 100 kilos,
je te jette aux ordures ! "

Il monte sur la machine qui aussitôt lui dit : " J'ai une bonne nouvelle à vous annoncer ! Vous pesez exactement 99,999.. kilos, avec une infinité de 9 derrière la virgule ! "
Mais M.Lebouffi est un bon mathématicien, et précipite aussitôt l'hypocrite pèse-personne dans le vide-ordure-broyeur-recycleur .

 

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