Mathieu, ce matin, il tombe des flocons de neige sur votre édito Carré…

Oui et même si nous avons tous en ce moment l’humeur printanière, le mathématicien Etienne Ghys donnera ce soir à Paris une conférence sur la géométrie des flocons de neige. 

Etienne Ghys s’est d’abord intéressé à cette question le jour où on lui a demandé d’en parler à une classe de primaire. Lui, pourtant habitué à réfléchir à des sujets comme le paradigme du chaos ou les géodésiques des surfaces à courbure négative, a dû se creuser la tête pour imaginer comment retenir l’attention des enfants avec de simples flocons. Mais notre homme s’est pris au jeu et s’est mis à réfléchir à la dynamique du flocon. 

Un sujet qui pose des questions fondamentales et qui lui a permis de laisser vagabonder son imagination entre histoire des sciences, poésie, et interactions entre les maths et la physique.

A quel moment les scientifiques se sont-ils intéressés aux flocons de neige ? 

Tout commence sur le pont Charles à Prague. Nous sommes le 31 décembre 1610 et l’astronome Johannes Kepler se prend d’émerveillement pour ce minuscule atome descendu du ciel qui se pose sur son manteau et qui ressemble à une étoile. Kepler se demande pourquoi les flocons de neige tombent toujours sous une forme à six angles et six branches. Mais à cette époque, on ignore tout de la structure atomique de la matière. Il décide pourtant d’écrire un petit livre de 24 pages : L’étrenne ou la neige sexangulaire dans lequel il pose le premier regard scientifique sur les cristaux de neige et leur symétrie hexagonale. A partir de ce presque rien, un simple flocon, Kepler cherche à comprendre l’harmonie dans l’Univers.

Est-ce qu’on a tout compris aujourd’hui ?   

Non, loin de là. La croissance des flocons et leur géométrie conservent encore beaucoup de mystères. Il a fallu du temps pour comprendre par exemple que la forme de ces minuscules cristaux de glace, qui sont chacun 10 millions de fois plus petits que le flocon, dépend de la température, du taux d’humidité et même du champ électrique traversé durant leur chute. 

Etienne Ghys aime à dire que ces variations reflètent toute l’histoire du flocon. Aucun n’est identique car ils ont tous vécu une histoire différente dans le nuage qui les a sculptés.

Aujourd’hui la science des flocons se poursuit avec des physiciens qui en fabriquent des vrais dans les laboratoires pour les classifier contentieusement ou des mathématiciens qui en créent aussi de façon virtuelle pour les faire neiger sur les écrans d’ordinateurs afin de simuler leur croissance.

Kepler, qui se demandait si les flocons avaient une âme, avait conclu en laissant aux scientifiques du futur le soin de répondre à ses questions. 

Quatre siècles plus tard Etienne Ghys saisi la balle au bond et espère démontrer un jour un théorème expliquant la nature du flocon de neige dans sa globalité. Et il revendique sa chance extraordinaire de pouvoir réfléchir à des cristaux de glace uniquement parce qu’ils les trouvent beaux. 

Il racontera ce soir à 19h leur géométrie à l’auditorium du Monde boulevard Blanqui à Paris. 

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