Physique et maths : qui éclaire vraiment qui ?

Intervenant 10:00

Bienvenue dans le podcast du magazine Tangente. Je suis vraiment ravie de te retrouver pour cette nouvelle exploration.

Intervenant 20:09

Bonjour, super programme aujourd'hui.

Intervenant 10:12

Bah oui, parce qu'on va se poser une question un peu folle, genre quand une pomme tombe d'un arbre, est-ce que l'univers est secrètement en train de résoudre une équation différentielle hyper complexe dans notre dos ?

Intervenant 20:24

Ah oui, c'est la grande question ça.

Intervenant 10:25

Ouais. Ou alors est-ce que cette équation, c'est au fond juste une paire de lunettes, tu vois, que l'humanité a inventé pour comprendre ce qu'elle voit ?

Intervenant 20:33

C'est ça.

Intervenant 10:33

Donc aujourd'hui, on plonge dans nos sources pour essayer de démystifier cette relation, cette relation presque fusionnelle et des fois un peu paradoxale entre la physique et les mathématiques. C'est la mission du jour. Sont-elles vraiment distinctes ou juste les deux faces de la même pièce ?

Intervenant 20:49

C'est vraiment le cœur du problème. Et pour le comprendre, je pense qu'il faut déjà tordre le cou à un cliché vraiment tenace.

Intervenant 10:56

Ah, tu parles du mythe qu'on a vu dans les sources.

Intervenant 20:58

Exactement. Le mythe de Zorro. On a souvent cette image d'épinal. Tu vois, le physicien, il est dans son labo, il est complètement embourbé dans ses observations, il n'arrive plus à avancer.

Intervenant 11:08

Ouais.

Intervenant 21:09

Et là, paf, le mathématicien débarque sur son cheval noir et tels oraux, et il lui tend la formule magique qui débloque tout.

Intervenant 11:15

Ouais, démêlons un peu tout ça parce que c'est comme croire, je ne sais pas, que l'architecte soit sur un chantier et puis il attend que l'inventeur de la brique finisse son travail pour commencer le sien.

Intervenant 21:24

Absolument. C'est l'inverse.

Intervenant 11:27

Ah bon ? Genre les maths avant la physique ?

Intervenant 21:29

Ouais, des concepts mathématiques qui sont développés de manière purement abstraite, juste pour les maths quoi, ils finissent par révéler des phénomènes physiques concrets des décennies plus tard.

Intervenant 11:39

Attends, attends. Si on admit que ces découvertes, elles se font souvent en parallèle, voire par accident, on bute inévitablement sur un paradoxe.

Intervenant 21:47

Lequel ?

Intervenant 11:48

À qui appartient vraiment ce langage ? C'est dicté par la nature elle-même ou est-ce que c'est une pure invention de notre cerveau ?

Intervenant 21:55

Alors là, tu mets le doigt sur le grand clivage philosophique. Tu as vraiment deux visions qui s'affrontent. D'un côté, tu as des géants comme Galilée ou Einstein qui sont convaincus que l'univers est fondamentalement mathématique, de base.

Intervenant 12:09

Galilée disait carrément que le cosmos est écrit avec des triangles et des cercles, non ?

Intervenant 22:14

Exactement. Et ça explique l'étonnement du physicien Paul Langevin. Il parlait d'une harmonie singulière.

Intervenant 12:21

C'est joliment dit.

Intervenant 22:22

Et c'est vrai que c'est troublant. Imagine, un mathématicien invente une géométrie complexe juste pour la beauté du jeu logique. Et puis, des années plus tard, Einstein s'en sert parce que ça décrit parfaitement la courbure de l'espace-temps.

Intervenant 12:34

Ah ouais, c'est fou,

Intervenant 22:35

ça. C'est l'argument massue du camp de la nature, on va dire. Mais de l'autre côté, t'as Heisenberg ou même Aristote, bien avant lui, qui pensent que les mathématiques, c'est strictement humain.

Intervenant 12:45

Donc pour eux, la formule ne représente pas la nature en elle-même ?

Intervenant 22:49

Non, pour eux, ça représente seulement notre connaissance, notre abstraction de cette nature, quoi.

Intervenant 12:55

Alors attends, si je relis ça à notre quotidien, est-ce que l'univers fait des calculs dans notre dos ou est-ce que les maths sont juste les lunettes que l'humanité a inventées pour pas être myope fesse au cosmos ?

Intervenant 23:05

C'est un super défi de le formuler comme ça.

Intervenant 13:07

Parce que si je saisis bien la pensée d'Aristote là-dessus, l'idée c'est qu'un objet physique réel, il est en mouvement constant, non ?

Intervenant 23:14

Exactement. La réalité bouge.

Intervenant 13:16

Donc pour le mettre en équation, on est obligé de figer ce mouvement, de faire abstraction de la réalité. L'équation, elle n'existe pas dans la forêt ou dans l'espace. Elle n'existe que dans notre tête parce qu'on a artificiellement arrêté le temps.

Intervenant 23:29

Ouais, c'est une excellente lecture vraiment. Les maths, ce serait qu'un filtre, une méthode de classement inventée par notre intellect.

Intervenant 13:37

Ah, ça donne un peu le vertige, non ?

Intervenant 23:39

Carrément. Et d'ailleurs, face à ce vertige philosophique, et pour s'assurer qu'on ne construisait pas des théories sur du sable, il y a une discipline intermédiaire qui a pris beaucoup d'ampleur.

Intervenant 13:48

Laquelle ?

Intervenant 23:49

La physique mathématique.

Intervenant 13:51

Ah, le fameux pont entre les deux mondes. Mais concrètement, ça fonctionne comment ?

Intervenant 23:55

En gros, imagine la physique mathématique comme l'inspecteur des travaux finis, tu vois.

Intervenant 14:00

Ok, je vois l'image.

Intervenant 24:54

Elle ne cherche pas forcément à découvrir de nouvelles particules. Elle prend le plan de la maison qui a été dessiné par les physiciens et elle vérifie avec une rigueur absolue que la structure formelle est cohérente.

Intervenant 15:07

Que le toit ne va pas s'effondrer sur les fondations.

Intervenant 25:09

C'est ça. D'ailleurs Tangente y a consacré un hors-série qui est passionnant à l'été 2019.

Intervenant 15:15

Sauf que cet inspecteur des travaux finis, il a parfois des sueurs froides aujourd'hui, non ? Ah

Intervenant 25:20

bah oui, oui,

Intervenant 15:21

oui. Parce que le zoro des maths, il ne gagne pas tous les coups en fait. Si on regarde la mécanique quantique ou je ne sais pas, la mécanique des fluides, j'ai l'impression que la belle machinerie, elle coince sérieusement.

Intervenant 25:32

Oh que oui ! Prends la mécanique des fluides.

Intervenant 15:34

Ouais, genre l'eau, l'air, tout ça ?

Intervenant 25:36

Exactement. Le mouvement de l'eau ou de l'air, ça crée des turbulences tellement chaotiques, il y a une infinité de variables, que nos équations deviennent incroyablement non linéaires. C'est un tel chaos que nos outils mathématiques classiques, ils se brisent en fait, quand on essaie de les résoudre explicitement.

Intervenant 15:53

D'accord. Et donc les physiciens font comment ?

Intervenant 25:56

Ils sont obligés d'utiliser des lois purement empiriques. Des trucs basés sur l'observation, mais sans avoir l'équation propre derrière.

Intervenant 16:03

Donc, pour ces phénomènes hyper complexes, soit on n'a pas encore fait le lien, soit les mathématiques nécessaires pour les comprendre, elles ont tout simplement pas encore été inventées.

Intervenant 26:14

Mais voilà, ce qui est fascinant ici, c'est exactement ça. L'adéquation existe sûrement, mais l'outil mathématique est loin d'être achevé. Les mathématiques de demain débloqueront la physique d'après-demain, ou inversement.

Intervenant 16:25

Et ça, pour toi qui nous écoute, c'est peut-être la chose la plus fascinante à retenir. Savoir que notre compréhension du monde repose sur des concepts mathématiques en constante invention, tu vois, ça nous rappelle que la science, c'est une œuvre en

Intervenant 26:40

cours.

Intervenant 16:41

C'est pas un livre figé sur une étagère.

Intervenant 26:43

C'est clair, c'est très vivant.

Intervenant 16:45

Et d'ailleurs, ça amène une pensée un peu provocatrice pour la fin.

Intervenant 26:48

Ah vas-y.

Intervenant 16:50

Si les mathématiques, c'est une pure création de l'intellect humain pour expliquer le mouvement. Ouais. Imagine une civilisation extraterrestre soumise aux mêmes lois physiques que nous, la même gravité. Aurait-il développé des mathématiques, tu sais, totalement intraduisibles pour nous ?

Intervenant 27:06

Waouh, ça c'est profond.

Intervenant 17:07

Genre, est-ce que leurs oraux auraient une cape complètement différente de la nôtre face aux mêmes étoiles ? Je te laisse méditer là-dessus. Un grand merci de nous avoir suivis et on se dit à très vite pour une nouvelle plongée.