Perdus dans la 4ème dimension

Tu es perdu dans la 4ème Dimension : un coin inhabituel de l'Univers composé de planètes bizarres. Vas-tu réussir à résoudre les mystères mathématiques des mesures et retrouver ton chemin vers la Terre ? Agis en héros : utilise tes connaissances et les indices parsemés ici et là pour résoudre les problèmes et sauver ta peau.

L'île aux dragons

Tu tombes par hasard sur une carte au trésor de l'île aux dragons, une aventure excitante se profile... mais tu n'es pas le seul sur le coup !Sauras-tu apprivoiser les dragons des neiges et échapper aux trolls, naviguer autour de cette île étrange et trouver son fameux trésor ?Pour avancer dans l'histoire, utilise les figures géométriques, les angles, les symétries, les motifs, etc. Si tu as choisi la mauvaise réponse, pas de panique : un indice supplémentaire te permettra de revenir en arrière pour retenter ta chance.Une aventure captivante qui développe tes compétences en géométrie !

Prisonnier de l'hôtel Infini

L'alarme de sécurité s'est déclenchée à l'Université : le professeur Fonction a envoyé un S.O.S pendant une conférence top secrète à l'Hôtel Infini, vite il faut se rendre là bas et l'aider. Vas-tu réussir à résoudre les mystères mathématiques des chiffres et t'échapper avec lui de ce satané hôtel ? Agis en héros : utilise tes connaissances et les indices parsemés ici et là pour résoudre les problèmes et sauver ta peau.

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Abracadabrantesque, ce roman de science-fiction qui vise à donner une réponse définitive à l’éternelle question « Sommes-nous seuls dans l’Univers ?»  Et c’est NON, of course !

Trois personnages hauts en couleurs y frétillent énergiquement :

• Charlotte DAMPIERRE, intrépide physicienne du CERN (Genève) lancée dans une périlleuse expérimentation d’immersion dans un des détecteurs du LHC (Large Hadron Collider, 27 km), soumise à un flux hyperénergétique de protons en vue d’obtenir, entre autres, une cartographie de son réseau de neurones cérébral ; mais elle y tombe dans un coma profond, plongée mentalement dans un « espace hibertien » constitué d’opérateurs, chacun avec son spectre propre…
• Ali RAVI, son collègue du CERN dont il est chef informaticien , il sauve Charlotte grâce à une implantation d’un microprocesseur dans son cerveau, à l’aide d’un ordinateur désormais couplé à « une transhumaine passée par le quantique » …
• Armand LAFFORET (oui, avec 2 F) mathématicien de l’IHES (Le Bois Marie, Bures sur Yvette) spécialiste de l’analyse spectrale sous toutes ses formes, ami de Charlotte et de Rodrigo un astrophysicien chilien à l’ALMA (Atacama Large Millimeter Array) le radiotélescope le plus puissant du monde (66 éléments, 1 milliard de dollars) implanté à plus de 5000 mètres d’altitude dans un milieu désertique où il ne pleut que 2 ou 3 fois par siècle…

L’expérience extrême de Charlotte a généré un flux de neutrons si intense qu’il a alerté un bolide   cosmique sphérique de 100 mètres de diamètre, non issu de notre Planète, qui croise à 4000 km/sec, en se dirigeant vers notre système solaire. Il émet des spectres si singuliers, captés par l’ALMA, que Rodrigo fait appel à Armand pour les analyser ; ils décident d’envoyer des tests de Turing à la sphère, la réponse est époustouflante, elle fait intervenir la correspondance bien connue depuis Riemann entre les nombres premiers et les zéros non triviaux de la fameuse fonction « dzéta » , témoignant ainsi d’une intelligence extraterrestre irréfutable.

Au passage, ce roman a le mérite d’initier le « grand public » à des concepts et des faits scientifiques variés, exotiques parfois. En vrac :

- l’importance fondamentale de la notion de spectre, continu ou pas.

- la correspondance naturelle entre « formes » et « spectres de fréquences » qui  génère la « musique des formes »

- les « suites spectrales », outils cohomologiques féconds, ont été découvertes par Jean LERAY, à l’époque où il était prisonnier des Allemands (1940)

- c’est un trio d’Indiens qui   en 2014, a démontré ce résultat: le temps de calcul pour déterminer la primalité d’un nombre est polynômial,  majoré par la puissance 8 du nombre de ses chiffres.

- la fréquence du ronronnement du chat est de 24 Hz

- la nécessité d’utiliser un ordinateur quantique, non encore au point actuellement, pour effectuer la factorisation d’un nombre composé en temps polynomial

- l’existence d’une « spooky action at distance » qui va dix mille fois plus vite que la lumière sans contredire le fameux principe d’EINSTEIN car il n’y a pas   transfert d’information

- l’existence d’un code LINCOS établi par le mathématicien hollandais Hans FREUDENTHAL (*) en 1960, destiné à assurer la communication avec les extraterrestres

- il est possible de saisir l’émergence du temps à partir de l’aléa du quantique (comprenne qui pourra)

-  etc

Avant de quitter  notre système solaire, le bolide cosmique émet un dernier message dont le décodage semble signifier ceci : « save your souls » à savoir « prenez garde au machine learning, concentrez-vous sur les concepts !

A vrai dire, certains passages de ce roman sont si invraisemblables qu’on en vient à se demander si l’illustre académicien Alain CONNES n’a pas quelque peu …déconné !

On glane aussi quelques passages poétiques   où l’on magnifie le soleil « dont les rayons impatients peignent le monde ». Et, pour finir dans l’allégresse, la danse frénétique de Charlotte sur le couplet cosmique suivant :

J’embrasserai les visiteurs voyageant depuis Bételgeuse

J’accueillerai la légion en provenance d’Orion

S’ils viennent d’autres galaxies, nous parlerons de biologie

Avec ceux venant du Verseau, nous danserons un boléro

Avec ceux des zones mythiques, nous ferons des mathématiques…

Bravo Charlotte !

(*) Ma thèse de 3* cycle en maths est basée sur 2 articles de Hans FREUDENTHAL.

Edith Kosmaneck

Je vous conseille :

L'ordre du temps de Carlo Rovelli - Flammarion

Dans ses Sept brèves leçons de physique, Carlo Rovelli confiait qu’une question avait guidé sa vie de chercheur : la nature du temps. Se hissant sur les épaules d’Isaac Newton, d’Albert Einstein, de Stephen Hawking et de bien d’autres, il nous livre enfin ses découvertes dans ce livre majeur. 
Le temps est au cœur d’un étrange mystère. Tel un flocon de neige qui fond lorsqu’on s’en saisit, il s’est progressivement délité sous les assauts de la science : on sait dorénavant que le temps s’écoule plus lentement en plaine qu’en altitude ; qu’à l’échelle des étoiles et des planètes, il varie d’un point à l’autre, tandis qu’il ne « passe » pas au niveau microscopique.
Que reste-t-il de tangible dans ces décombres ? Et comment construire une théorie du temps qui colle à notre perception, mais aussi à l’analyse des philosophes et aux fulgurances des poètes ? Voilà le défi brillamment relevé par Carlo Rovelli au fil des pages. Émerge alors un paysage d’une beauté inouïe où, pour la première fois, le temps retrouvé surgit de façon naturelle…

Du même auteur, un autre livre passionnant: Anaximandre de Millet ou la naissance de la pensée scientifique

 Le spectre d'Atacama, Alain Connes, Danye Chereau et Jacques Dixmier _ Odile Jacob

Ce roman nous invite à partager la quête de la vérité dans la peau d’un scientifique, d’une physicienne rescapée d’un séjour quantique et d’un as de l’informatique. Chemin faisant, le lien entre espace et musique se révèle, avec Messiaen et son Quatuor pour la fin du Temps, avec les spectres mystérieux captés par l’observatoire d’Alma au Chili.

À l’aléa du quantique vont se mêler celui, rebelle, des nombres premiers et celui des topos du grand mathématicien Alexandre Grothendieck, dont on écoutera les motifs. Le diable aussi jouera son rôle. Il sévit dans le machine learning qui l’emporte au jeu sans que l’on puisse comprendre pourquoi.

Qui gagnera la partie ?

Alain Connes est mathématicien, professeur au Collège de France, titulaire de la chaire d’Analyse et Géométrie, membre de l’Académie des sciences et de plusieurs académies étrangères, dont la National Academy of Sciences des États-Unis. Il a obtenu la médaille Fields en 1982.

Danye Chéreau a une formation littéraire. Les surprises de la vie lui ont permis de découvrir le milieu scientifique et le monde des chercheurs sur lesquels elle porte un regard toujours curieux, amusé et attendri.

Jacques Dixmier a professé aux universités de Toulouse, de Dijon et de Paris. Il est mathématicien « pur », mais certains de ses domaines de recherche (algèbres d’opérateurs, représentations des groupes, algèbres enveloppantes) sont utiles en mécanique quantique. Il a aussi publié des nouvelles de science-fiction. 

Opération Lovelace - Emmanuelle Kécir-Petit - Le Pommier (Livre pour enfants) - En cours de lecture

Hiver 2025 : un virus géant a attaqué les systèmes informatiques occidentaux. Plus rien ne fonctionne. Au Pentagone, des experts internationaux tentent de trouver une solution, le Professeur Holmes est consulté.

Selon lui il n’y a qu’une solution : revenir en arrière et réparer le mal à la source en empêchant l’invention de l’informatique, cause de tous leurs soucis. Un programme secret du département de défense américain, baptisé « Lovelace », permettrait de voyager dans le temps et de se transporter en 1943 à l’université de Philadelphie, où a été construit le premier ordinateur.

Nancy, une jeune fille de 12 ans, après avoir franchi un tunnel spatio-temporel, se retrouve propulsée à Londres, début juillet 1843. Le programme s'est trompé de 100 ans... Elle rencontre Oliver, un autre enfant, mais surtout Ada Lovelace, pionnière du langage informatique et Charles Babbage inventeur de la machine à différence.

Entre passé et futur, les aventures seront nombreuses et les deux enfants découvriront la vie et les recherches d'Ada Lovelace, mathématicienne et première programmeuse informatique, discipline apparue au milieu du 20ème siècle...

Les abeilles sont capables de se représenter et d'interpréter le zéro. C'est ce que viennent de démontrer une chercheuse du Centre de recherches sur la cognition animale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) et ses collègues australiens, prouvant pour la première fois que des insectes sont capables d'abstraction mathématique. Le zéro, qui symbolise le rien, le neutre ou l'absence, étant une construction humaine relativement récente, ces résultats, publiés dans Science le 8 juin 2018, interrogent l'importance symbolique du zéro dans l'histoire des mathématiques.

Il avait déjà été démontré que certains vertébrés maîtrisaient des concepts numériques complexes, notamment l'addition ou la notion de zéro, mais rien n'avait été prouvé chez les insectes. Les abeilles sachant compter au moins jusqu'à 5, les chercheurs les ont formées au concept de « plus grand que » et « plus petit que ».

Ils ont d'abord appris aux abeilles à venir boire de l'eau sucrée sur un dispositif expérimental associant une plateforme à une image. La règle est simple : « Choisis l'image où il y a le moins d'éléments ». La bonne réponse apporte de l'eau sucrée tandis que la mauvaise confronte les abeilles à une solution amère de quinine. Une fois que les abeilles ont intégré le principe du jeu, les chercheurs leur proposent une image vide et une image avec plusieurs points. En choisissant l'image vide comme étant celle comportant le moins d'éléments, les abeilles ont montré qu'elles étaient capables d'extrapoler en considérant que le zéro est inférieur à 5, 4, 3, 2 ou 1.

Les abeilles n'ont qu'un million de neurones soit 100 000 fois moins que l'Homme, et pourtant tous deux sont capables d'utiliser le zéro. Invention majeure de l'humanité pour les mathématiques, la notion de zéro est particulièrement abstraite. Elle permet de représenter l'absence d'objet en inventant un nombre pour « le rien » tout en considérant qu'il est une quantité. Le cerveau, qui a évolué pour traiter des stimuli sensoriels, peut aussi concevoir l'absence de stimulus comme un objet concret. Cette découverte interroge l'importance symbolique du zéro, en suggérant une utilité de ce nombre pour un insecte pollinisateur.

Après avoir appris que les images contenant le moins d'éléments sont associés à une récompense, les abeilles ont choisi l'image vide. L'expérience démontre qu'un ensemble vide, le zéro, est considéré par ces insectes comme un nombre inférieur aux autres.

© Scarlett Howard/Aurore Avarguès-Weber