Le blog-notes mathématique du coyote

Fractales, à la recherche de la dimension cachée
(Etats-Unis, 2008, 52mn)
Réalisateurs : Bill Jersey, Michael Schwarz

Comment la géométrie fractale inspire les chercheurs, du cinéma aux sciences de la vie.

Qu'y a-t-il de commun entre les tiges du brocoli, le découpage du littoral et nos battements de coeur ? Les fractales. Ces formes irrégulières qui se répètent et que l'on trouve presque partout dans la nature ont été découvertes en 1973 par le mathématicien Mandelbrot. Aujourd'hui, des scientifiques ont commencé à dresser la carte de ce territoire inexploré. Et des chercheurs, des créateurs et des inventeurs utilisent la géométrie fractale pour faire progresser des domaines allant de la communication sans fil aux études sur le cancer et à la recherche de parades au changement climatique. Effets spéciaux, mais aussi cartographie, miniaturisation d'antennes de télécommunication... : la médecine ou les sciences de la vie doivent beaucoup aux fractales. On découvre ici pourquoi et comment.

Vendredi 24 septembre 2010 à 22:45
Rediffusion : 09.10.2010 à 10:55

Depuis hier, 20 septembre 2010, le magazine Tangente est diffusé dans les kiosques de Suisse romande. Pour marquer cet événement, le numéro 136, exceptionnellement plus important que d'habitude, a consacré vingt pages aux mathématiques suisses.

Prévenez vos correspondants, suisses ou non, en leur demandant à leur tour de prévenir leurs relations dans ce pays. C'est en effet à la condition que les ventes soient suffisantes que le diffuseur, la société Naville, accepte de pérenniser la présence de Tangente en Suisse.

Dans bien des cas, les mathématiques nous permettent d’échapper à la réalité.

Stanislaw Marcin Ulam

Est-il encore nécessaire d’apprendre les tables de multiplication à l’âge de l’explosion informatique ? Patrick Popescu-Pampu discute cela à partir d’affirmations d’Umberto Eco et d’Etienne Ghys.

Lire l'article sur Images des mathématiques

On voit beaucoup cette pub sur les chaînes françaises actuellement...

Selon un sondage mené sur 3000 femmes par le fabricant de tests de grossesse et de fertilité en kit First Response, il faudrait en moyenne cent quatre rapports sexuels pour concevoir un enfant.

Source : lematin.ch (oui, je sais ce que vous allez dire...)

Le mythe climatique
Benoît Rittaud
Seuil (25 février 2010)
ISBN-13: 978-2021011326

Présentation de l'éditeur
L'apparent consensus sur la responsabilité de l'humanité dans révolution du climat est en train de s'effriter. Cet ouvrage présente un point de vue sceptique sur la thèse "carbocentriste" selon laquelle le réchauffement global récent aurait pour cause les émissions humaines de gaz carbonique. Ciblant sa critique sur quelques points-clés, il expose en termes simples et accessibles les faiblesses, notamment statistiques, de certains arguments longtemps considérés comme décisifs: reconstitution de l'histoire de la température globale, analyse des carottes glaciaires, fiabilité des modèles climatiques... Derrière ces déficiences particulières se profile une question épistémologique plus profonde, touchant à la nature même des théories carbocentristes. En liant la thèse actuelle sur le climat à d'autres épisodes de l'histoire des sciences, l'auteur avance que nous avons affaire ici à un nouveau cas de "science pathologique". Il attire enfin l'attention, toujours du point de vue scientifique, sur le pernicieux glissement observé aujourd'hui dans certains discours qui tentent de faire passer notre planète du statut d'objet à celui de sujet. L'importance des enjeux politiques, économiques et sociaux du débat sur le climat demande que l'on accorde une attention particulière à ces analyses.

Lorsqu’une espèce est considérée comme menacée, il est souvent trop tard pour inverser la tendance. Des scientifiques viennent de montrer qu’il serait possible de prédire, grâce à des analyses statistiques, quelle espèce sera menacée demain. De quoi laisser le temps de réagir…
Si 2010 a été déclarée Année de la biodiversité, c'est parce que le taux d'extinction d'espèces est manifestement très élevé aujourd'hui. La valeur n'est précisément connue mais on estime qu'une espèce sur trois est menacée. L'une des questions actuelles est de quantifier le risque qui pèse sur une espèce donnée. Bien sûr, on sait qu'avant de disparaître définitivement, ses représentants deviennent de moins en moins nombreux. Sur la base de ce critère simple, l’UICN (Union internationale pour la conservation de la nature) a établi des catégories pour les espèces en danger : quasi-menacée, vulnérable, en danger, en danger critique d’extinction... Mais comment est-il possible de déterminer le point critique au-delà duquel l’espèce est vouée à s'éteindre ?
Si on en croit une étude publiée dans Nature, il serait maintenant possible de le savoir avant d’arriver à ce point critique. Deux chercheurs, John M. Drake de l’Odum School of Ecology de l’Université de Georgie et Blaine D. Griffen de l’université de Caroline du Sud, ont montré expérimentalement l’existence d’un ralentissement critique au sein d’une population.
Ce terme, qui décrit la diminution du taux de récupération, après une perturbation, d’un système qui s’approche d’un point critique, est bien connu des physiciens ou des géologues. En biologie, si le ralentissement critique correspond à une population qui a du mal à se remettre de perturbations environnementales, il n’avait encore jamais été prouvé expérimentalement. Il s’agit donc d’une première !

Un délai de 8 générations

C’est en étudiant un minuscule crustacé, la daphnie (Daphnia magnia), exposé à des conditions environnementales difficiles que les scientifiques ont pu obtenir des réponses. Certaines populations ont été soumises à des conditions de stress, c'est-à-dire un apport décroissant en nourriture. D’autres, les groupes contrôles, ont été placés dans des conditions optimales. L’expérience s’est étendue sur une durée de 416 jours, le temps nécessaire pour voir disparaître complètement l’ensemble des groupes affamés.
Les scientifiques ont alors cherché des données statistiques permettant de prévoir l’arrivée du point critique (aussi appelé en mathématiques la bifurcation transcritique). Les valeurs de quatre données (pour les matheux : les coefficients de dissymétrie, de variation, d’auto-corrélation et de corrélation spatiale) augmentaient déjà 110 jours, soit 8 générations de daphnies, avant l’arrivée du point critique. Cet intervalle de temps correspond donc au ralentissement critique recherché.
La preuve étant là, ce système pourrait alors être utilisé dans le domaine de la sauvegarde de la biodiversité, mais également dans tous les domaines de la biologie. De plus, les auteurs assurent qu’il n’est pas nécessaire de comprendre ni de connaître les équations mathématiques sous-jacentes pour utiliser la théorie. Même si l’environnement naturel est bien plus complexe qu’un laboratoire aux paramètres contrôlés, ces résultats devraient permettre de détecter suffisamment tôt les espèces dont la menace d’extinction est proche. Malheureusement, ils ne disent pas quelles sont les mesures à prendre pour éviter la disparition de l’espèce en question…

Source : Futura-Sciences

CDDP92 (attention aux dyslexiques) est un grapheur en ligne, mis en place par l'académie de Versailles, permettant de dessiner des fonctions à une variable, des courbes paramétriques dans le plan et des surfaces paramétriques dans l'espace.

Voici une actualité scientifique assez déroutante et probablement polémique. Les chiffres de nombreuses études montrent que les personnes qui s'abstiennent complètement de boire ont une vie (moyenne) plus courte que ceux qui boivent modérément. On ne connaît pas bien les raisons qui expliquent ces statistiques. Un buveur modéré se définit comme quelqu'un qui boit un à trois verre(s) d'alcool quotidiennement ; ils ont la mortalité la plus faible par rapport à ceux qui boivent plus que cela ... ou pas du tout !
On pense déjà que l'alcool, et surtout le vin rouge, améliore la santé cardiaque, la circulation sanguine et ... la sociabilité. Ce dernier aspect est important, car les proches peuvent remarquer certains problèmes de santé, voire aider lors du traitement.
L'alcool étant non nécessaire, les catégories socioéconomiques les plus basses tendent à ne pas en acheter. Ces personnes sont soumises à davantage de stress concernant le travail ou les enfants, voire la santé. Voici le plus surprenant d'une des recherches regardant des individus âgés de 55 à 65 ans sur une période de 20 ans : 69 % de ceux qui ne buvaient pas sont décédés, 60 % des grands buveurs sont décédés et 41 % des buveurs modérés sont décédés. Le pire était donc de ne pas boire du tout ! L'alcool sert de “lubrifiant” social et les interactions sociales sont vitales pour garder une bonne santé mentale et physique. Les personnes qui ne boivent pas sont davantage dépressives par exemple.

Source : Sur-la-Toile

La musique est un exercice secret en arithmétique.

Gottfried Wilhelm von Leibniz

Source : xkcd

Cinq cents ans de science en un seul schéma, réalisé sous la forme d’une carte de métro. Avec ses différentes lignes – mathématiques, physique théorique, biologie, mais aussi philosophie – ses gares de départ, ses correspondances et, parfois, ses terminus.

Evidemment, il manque des personnages importants, mais l'idée est originale.

Le 26 avril dernier, j'avais proposé un petit jeu :

Choisissez un nombre entre 1 et 100. Pour gagner, il faudra avoir choisi le nombre le plus petit que le moins de personnes auront aussi choisi (dans l'idéal, vous serez le seul à avoir choisi ce nombre).

Il y a eu 259 votes. Pour gagner il fallait choisir le nombre... 20 ! Une seule personne à choisi ce nombre. Bravo à elle. A noter les les trois nombres les plus choisi ont été 1 (8,9%), 2 (6,2%) et 100 (5,8%).

Je laisse ce jeu en ligne. Ce sera amusant de voir le résultat dans quelques mois ou quelques années...

Source : Les céréales du dimanche matin

Des chercheurs américains ont déterminé les personnes qui se sont nettoyées physiquement (comme une douche ou un bain) ont aussi tendance à être plus moraux. Ces scientifiques de l'université Northwestern ont réalisé une expérience auprès d'étudiants. 58 d'entre eux étaient invités dans une pièce scrupuleusement nettoyée et on demandait à certains d'entre eux de se laver les mains avec une lingette antiseptique. On demandait alors à tous les participants d'évaluer 6 types de comportement sur le plan moral : usage illégal de drogues, adultère et insultes par exemple.
Ceux qui s'étaient nettoyés les mains avec une lingette avaient tendance à noter plus durement les comportements “immoraux”. Indirectement, cette recherche pourrait aider à expliquer pourquoi certains cultes religieux sont si durs et rapides à juger les autres tout en maintenant une très haute opinion d'eux-mêmes.

Sources : Sur-la-Toile, SoftPedia