Derrière le titre de la série « Le problème à trois corps », sortie sur Netflix jeudi 21 mars, se cache un grand mystère de la science, vieux de plus de 300 ans : le problème à trois corps.
A l'heure actuelle, il n'existe toujours pas de solution complète à ce problème.
Merci à Alain Chenciner, mathématicien à l'Institut de mécanique céleste (IMCCE) à l'Observatoire de Paris, pour son aide à la relecture de la vidéo.
A l'heure actuelle, il n'existe toujours pas de solution complète à ce problème.
Merci à Alain Chenciner, mathématicien à l'Institut de mécanique céleste (IMCCE) à l'Observatoire de Paris, pour son aide à la relecture de la vidéo.
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00:00 Ces trois boules qui tournent dans tous les sens là, c'est un puzzle.
00:05 Un puzzle qui est vieux depuis plus de 300 ans et pour lequel on n'a toujours pas trouvé
00:10 de solution complète.
00:11 Cette énigme, elle est au coeur de la prochaine grosse série Netflix qui s'appelle "Le
00:15 problème à trois corps" et qui est une adaptation de ce roman de science-fiction.
00:18 Assez incroyable d'ailleurs, je le recommande, fort.
00:21 Mais moi j'ai pas envie de vous spoil quoi que ce soit, alors je voulais vous expliquer
00:25 le vrai problème à trois corps, celui de la vraie vie.
00:27 Allez accrochez-vous, ne serait-ce parce que je me suis mangé tous ces jolis dessins
00:30 très faciles à comprendre et aussi parce que je vous promets c'est hyper intéressant,
00:34 on va se régaler.
00:35 Bon, les trois corps, ils sont là.
00:38 Maintenant, il reste à voir où est le problème.
00:40 Tu vois ce monsieur, Isaac Newton ? En 1687, il publie un des ouvrages scientifiques les
00:45 plus importants de l'histoire, le Guide du Zizi, non je rigole, les principes mathématiques
00:49 de la philosophie naturelle.
00:50 Il y décrit notamment la loi de l'attraction universelle.
00:53 Imaginons deux étoiles, paumées quelque part dans l'espace.
00:56 Elles interagissent toutes les deux entre elles gravitationnellement.
00:58 C'est stable, même si ça empêche d'avoir une conversation normale.
01:01 Donc disez la dernière phrase.
01:03 Grâce aux travaux de Newton, on est en mesure de calculer les mouvements de ces deux corps
01:07 et leur manière d'interagir.
01:08 C'est pour ça qu'on sait plutôt bien comment la Lune se comporte autour de la
01:12 Terre et comment la Terre se comporte autour du Soleil.
01:14 Donc deux corps, ok, c'est gérable, mais le simple fait de venir en ajouter un troisième
01:19 va poser un énorme problème, le problème à trois corps.
01:22 Allez allez, on lâche pas, je vous rappelle les dessins tout ça ? Un peu de gratitude.
01:26 Merci.
01:27 Pour résumer, on parle de problème à trois corps parce qu'à partir de trois corps,
01:30 il y a trop de choses à calculer, trop de dimensions, trop de variables à prendre en
01:33 compte.
01:34 Et en plus de ça, il y a quelque chose avec un nom très charmant, le chaos déterministe,
01:38 qui vient compliquer les choses.
01:39 En gros, c'est une sorte d'effet papillon qui rend les choses chaotiques et imprévisibles
01:43 à très long terme.
01:44 Par exemple, un décalage de quelques mètres seulement entre deux étoiles pourrait au
01:47 bout d'un certain temps finir par provoquer une collision.
01:50 Et je m'y connais pas tant que ça, mais deux étoiles qui entrent en collision, je
01:54 crois pas que ce soit une bonne nouvelle.
01:55 Trouver une solution parfaite aux problèmes à trois corps, en gros ça impliquerait de
01:59 trouver une méthode qui permettrait de calculer les mouvements de n'importe quel système
02:04 à trois corps.
02:05 Et pas que pour 100 ans, 1000 ans ou 1 million d'années, non vraiment pour l'infini,
02:09 une compréhension parfaite.
02:10 Et ça, ça existe pas en fait.
02:12 Et ça fait 300 ans que ça dure.
02:13 Et en 300 ans, on a fait beaucoup de progrès, mais on a trouvé très peu d'exemples de
02:17 solutions simples et explicites.
02:19 Et d'ailleurs, même les découvertes les plus récentes, elles sont applicables uniquement
02:22 dans des contextes qui sont hyper spécifiques et qu'on va pas trouver dans la nature.
02:26 Par exemple, un système à trois corps où c'est trois soleils de masse exactement
02:30 égale.
02:31 Et justement, à l'heure actuelle, il y a un seul système qui a une forme de stabilité.
02:35 Et il a été prouvé au début des années 2000 par Alain Chancinère et Richard Montgomery.
02:39 C'est le système à trois corps en 8.
02:42 En 8 parce que les trajectoires des corps forment un 8.
02:45 Là, 8.
02:46 Quand je dis qu'il a une forme de stabilité, c'est à dire que malgré le chaos dont
02:48 on parlait tout à l'heure, ce système là, il peut subir quelques tout petits changements
02:52 sans que tout parte en live.
02:54 Mais vraiment des petits changements.
02:56 Regardez, sur cet outil, on a nos trois soleils qui ont exactement la même masse.
02:59 Je peux changer cette masse pour chaque soleil.
03:01 Si je change un petit peu, voilà ce qui se passe.
03:03 On voit les trajectoires changer peu à peu, jusqu'à parvenir à une danse qui n'a
03:08 plus rien à voir avec les mouvements du début et qui mène même à l'expulsion des corps.
03:12 Bon et là en vrai, je vous vois venir à 10 années-lumière avec votre question, qui
03:16 est hyper légitime d'ailleurs.
03:17 Ce truc là qu'on n'arrive pas à résoudre depuis plus de 300 ans, est-ce qu'on s'en
03:21 fout pas un petit peu du coup ?
03:22 Et ben non.
03:23 Enfin en vrai, si, un petit peu, mais non.
03:25 Bon déjà, il y a l'aspect purement théorique.
03:27 Ça, ça correspond à une certaine philosophie de la recherche, c'est de dire "on comprend
03:31 pas ce truc là, et ben on va essayer de le comprendre".
03:33 Mais il n'y a pas que ça, il y a aussi un côté pratique.
03:36 Travailler sur le problème 1-3 corps, c'est aussi apprendre à comprendre les mouvements
03:40 des objets célestes.
03:41 Dans un contexte d'exploration spatiale, pour envoyer des sondes, des satellites, ou
03:45 même des humains dans des fusées, il faut pouvoir comprendre tout ça.
03:48 Si nos descendants veulent envoyer Thomas Pesquet congelé sur une autre planète dans
03:51 un vaisseau spatial via un voyage de 1000 ans, il faut être capable de prévoir où
03:54 seront les objets qui vont se trouver sur la trajectoire de la fusée, pour pouvoir
03:58 naviguer entre eux, histoire que Thomas ne se retrouve pas dégongelé dans une étoile
04:01 qui passait par là.
04:02 C'est un peu comme apprendre à prévoir les vagues et les marées avant de partir
04:05 en bateau.
04:06 Et puis des systèmes à plusieurs corps comme ça, il y en a des pas si loin de nous, et
04:10 qui sont pas si stables que ça.
04:11 Par exemple notre système solaire.
04:13 On a beau connaître la position du soleil et de chaque planète à quelques mètres
04:16 près, et ben on n'est pas à l'abri à cause de l'effet papillon dont je vous
04:19 parlais tout à l'heure, qu'au bout d'un moment, un milliard d'années, la planète
04:23 Terre et la planète Mars se rencontrent.
04:25 Maintenant que vous commencez à comprendre que le problème à trois corps c'est un
04:28 joyeux bazar mais qu'il est hyper intéressant, essayez d'imaginer un système où il y
04:32 a trois soleils, et mettez une planète au milieu.
04:35 Que va-t-il se passer pour cette planète et pour ses habitants si les trois soleils
04:39 bougent de manière complètement chaotique ?
04:41 Et justement, cette histoire là, c'est ce que vous allez découvrir en regardant
04:45 la série le problème à trois corps, ou en lisant le livre.
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