Les scientifiques découvrent la géométrie universelle de la géologie

Un exercice de mathématiques pures a conduit à une vaste théorie sur la façon dont le monde se compose, et surtout une animation très amusante :

 

Cube World
by Quanta Magazine
on Sketchfab

Par une douce journée d’automne de 2016, le mathématicien hongrois Gábor Domokos est arrivé aux portes du géophysicien Douglas Jerolmack à Philadelphie. Domokos portait avec lui ses valises, un mauvais rhume et un secret brûlant.

Les deux hommes ont traversé un terrain de gravier derrière la maison, où la femme de Jerolmack conduisait un chariot à tacos. Leurs pieds se sont écrasés sur du calcaire concassé. Les Domokos pointaient vers le bas.

« Combien de facettes a chacun de ces morceaux de gravier ? » dit-il. Puis il a souri. « Et si je vous disais que le nombre était toujours autour de six ? » Puis il a posé une question plus importante, une question qui, il l’espérait, allait se frayer un chemin dans le cerveau de son collègue. Et si le monde était fait de cubes ?

Au début, Jerolmack a objecté. Les maisons peuvent être construites en briques, mais la Terre est faite de roches. De toute évidence, les roches varient. Le mica s’écaille en feuilles ; les cristaux se fissurent sur des axes bien définis. Mais rien qu’en mathématiques, a fait valoir Domokos, toute roche qui se brise au hasard se fissurerait en des formes qui ont, en moyenne, six faces et huit sommets. Considérées ensemble, elles seraient toutes des approximations obscures convergeant vers une sorte de cube idéal. Domokos l’a prouvé mathématiquement, a-t-il dit. Il avait maintenant besoin de l’aide de Jerolmack pour montrer que c’est ce que fait la nature.

« C’était de la géométrie avec une prédiction exacte qui a été confirmée dans le monde naturel, sans qu’aucune physique ne soit impliquée », a déclaré Jerolmack, un professeur de l’Université de Pennsylvanie. « Comment diable la nature a-t-elle pu laisser cela se produire ? »

Au cours des années suivantes, les deux hommes ont poursuivi leur vision géométrique à partir de fragments microscopiques, d’affleurements rocheux, de surfaces planétaires et même du Timée de Platon, insufflant au projet un air supplémentaire de mysticisme. Le philosophe grec fondateur, écrivant vers 360 avant J.-C., avait associé ses cinq solides de Platon à cinq éléments supposés : la terre, l’air, le feu, l’eau et les étoiles. Avec de la prévoyance ou de la chance, ou un peu des deux, Platon a apparié les cubes, la forme la plus empilable, avec la terre. « J’étais comme, oh, OK, maintenant nous devenons un peu métaphysique », dit Jerolmack.

Mais ils ont continué à trouver des moyennes cubiques dans la nature, plus quelques non-cubes qui pourraient être expliqués avec les mêmes théories. Ils se sont retrouvés avec un nouveau cadre mathématique : un langage descriptif pour exprimer comment tout s’écroule. Lorsque leur article a été publié plus tôt cette année, il a été intitulé comme un roman Harry Potter particulièrement ésotérique : « Le cube de Platon et la géométrie naturelle de la fragmentation ».

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