À quoi bon ?
2016/03/01 Azkune Galparsoro, Gorka - Ikertzailea eta irakasleaEuskal Herriko Unibertsitateko Informatika Fakultatea Iturria: Elhuyar aldizkaria
Il y a une belle anecdote sur le grand physicien Michael Faraday. Un homme qui, dépassant ses humbles origines, a apporté de grandes contributions à la physique et à la société moderne actuelle. Il a inventé un moteur électrique et a été un pionnier dans l'utilisation des ondes électromagnétiques. Mais, en son jour, beaucoup de gens regardaient avec méfiance à lui.
Celui qui était premier ministre britannique a visité un jour Faraday dans le laboratoire. Après avoir vu ces curieux dispositifs, il a toujours demandé: « À quoi sert tout cela ? » Faraday lui a donné une réponse surprenante: « Je ne sais pas, mais je suis certain qu’à l’avenir, vous serez taxés pour ces choses. » Dites et devinez. Actuellement, nous payons près de la moitié de la facture de la lumière en taxes. Le travail effectué par Faraday a eu une grande importance dans la génération et la distribution de l'électricité utilisée.
Mais Faraday ne pouvait prédire alors la terrible influence de son œuvre. Je ne travaillais pas pour créer des voitures électriques, radio et autres appareils. Son but, comme celui de tous les scientifiques, était de créer de nouvelles connaissances. Je voulais expliquer certains phénomènes de la nature. Je voulais savoir comment unir l'électricité, le magnétisme et la lumière. Son but était de résoudre les grands problèmes de la science de son temps comme un enfant qui veut former un puzzle. À la fin de ce puzzle, avec l'aide de Maxwell et d'autres grands scientifiques, nous a laissé une nouvelle et fructueuse connaissance dans l'héritage.
La société doit savoir que la connaissance a toujours une valeur énorme. Et que ceux qui travaillent dans la génération de la connaissance ne voient pas dans la plupart des cas l'application de leur connaissance. L'histoire nous montre des milliers d'exemples et ici nous allons essayer d'expliquer certains d'entre eux.
Einstein et GPS
Avec la relativité spéciale XX. Après la révolution de la physique du début du siècle, Albert Einstein avait encore un casse-tête: comment généraliser sa relativité spéciale pour les observateurs non inertiels. Les observateurs inertiels sont ceux qui se déplacent à une vitesse constante, tandis que les non-inertiels ont un mouvement accéléré. Les équations de la relativité particulière décrivaient bien la physique pour les observateurs inertiels, mais n'avaient pas de réponse pour les autres. Par conséquent, la théorie n'était pas complète. Ce puzzle, comme celui de Faraday, n'était pas terminé.
En 1915, Einstein a publié sa théorie de la relativité générale. Ce fut une véritable révolution. Pour expliquer la physique des observateurs non inertiels, Einstein a trouvé une nouvelle théorie de la gravité qui généralisait et améliorait celle de Newton. Il a postulé la gravité à la suite de l'espace et du temps. Cette théorie expliquait avec une grande précision l'orbite particulière de la planète Mercure, déjà connue à cette époque.
Une des conséquences de la relativité générale est la réduction du temps. Selon la théorie, le temps passe plus lent où l'intensité de la gravité est plus grande. Cela signifie que le temps va plus lentement sur la surface terrestre que sur la place des satellites qui tournent autour de la Terre. Là, la gravité est plus faible, de sorte que le temps passe plus vite qu'ici.
Près de 60 ans après la publication de la relativité générale, le projet GPS a été développé. Nous avons actuellement le GPS intégré dans nos mobiles et nous savons bien à quoi il sert. Mais comment ça marche ? En résumé, autour de la Terre tournent 24 satellites qui émettent à nos appareils GPS des rayons lumineux indiquant leur position et leur temps. Nos appareils, en recevant ces signaux, obtiennent notre position par triangulation.
La triangulation nécessite de connaître précisément quand le signal a été émis depuis chaque satellite. L'horloge des satellites et celle de nos appareils ne mesurent pas le temps de la même manière. Il est donc impératif de tenir compte de cette différence de temps pour calculer correctement la position. Si nous n'avions pas tenu compte du ralentissement du temps qui prédisait la relativité générale, les dispositifs GPS ne serviraient à rien, car l'erreur dans la position serait énorme, même si la différence de temps entre la Terre et les satellites était petite.
Résonances magnétiques pour la quantique
L'IRM a révolutionné la médecine. Grâce à cette technologie, nous pouvons savoir ce qui se passe dans notre corps sans couper ni ouvrir le corps. Des lésions musculaires ou des tumeurs peuvent être observées, par exemple grâce à une résonance magnétique.
Vous avez certainement entendu plus d'une fois le mot quantique. Dans la plupart des cas, probablement liée à des choses rares. La quantique décrit la physique des molécules et des atomes. XX. Au début du XXe siècle, plusieurs expériences ont expliqué des phénomènes que la physique de l'époque ne pouvait pas expliquer, presque toujours associés à des objets très petits. Grâce à Planck, Einstein, Bohr, Schrödinger, Dirac, Heisenberg, etc., nous avons appris comment le monde des plus petits fonctionnait. Et il y avait beaucoup de surprises.
Quantique nous a appris que les atomes ont une propriété appelée spin. Par conséquent, les atomes peuvent être représentés comme de petits aimants. Lorsque différents atomes sont combinés, des molécules sont formées. Les molécules de nos muscles ou des organes sont différentes. La quantique indique que chaque molécule montre un comportement différent si elle est placée dans un champ magnétique. Ce comportement est la conséquence des spins des différents atomes qui forment la molécule. Par conséquent, on peut dire que chaque molécule a sa propre signature magnétique.
Ce que nous venons de voir est à la base des résonances magnétiques. Quand vous nous introduisez dans la machine, créez des champs magnétiques autour de nous avec de grands aimants. Les molécules de notre corps réagissent différemment à ces champs magnétiques, en commençant à tourner en quelque sorte avec différentes fréquences. Chaque molécule a sa fréquence à tourner, et les machines l'attrapent en utilisant les rayons lumineux. De cette façon, ils sont capables d'élaborer une carte des molécules qui composent notre corps, ce qui permet la séparation des tissus.
Si nous ne connaissions pas les bases de la quantique nous ne pourrions pas faire IRM. Il faut garder à l'esprit que la théorie elle-même qui analyse et décrit des aspects aussi étranges que l'antituerie a rendu possible ce dispositif si important pour notre santé.
Turing ne connaissait pas Internet
Alan Turing, XX. Le mathématicien britannique du XXe siècle est devenu populaire pour son rôle important dans la Seconde Guerre mondiale. Il faisait partie de l'équipe de travail capable de libérer les codes de la machine Énigme avec laquelle les nazis chiffraient leurs messages. Et Turing a eu une grande importance dans le développement des ordinateurs qui ont révolutionné notre monde.
À cette époque, lors des calculs lourds, on utilisait des dispositifs mécaniques à engrenage et à manivelle. Ces machines mécaniques servaient à accomplir une tâche concrète, mais pas pour autre chose.
Alan Turing pensait à la façon d'obtenir une machine capable d'effectuer toutes les tâches informatiques. Par exemple, la machine elle-même calculera les sommes de deux nombres, mais calculera aussi les sommes de deux nombres, seulement si elles sont paires. Autrement dit, Turing voulait obtenir une machine pour exécuter n'importe quel algorithme. Pour lui c'était un problème mathématique pour obtenir une telle machine.
Finalement, en 1936, Turing trouva réponse. Cette conception conceptuelle qui a appelé machine automatique, nous la connaissons aujourd'hui comme machine de Turing. Notez que Turing n'a jamais pensé que la machine pouvait être réelle. Il l'a présenté comme modèle informatique, comme outil conceptuel pour pouvoir analyser les problèmes de calcul.
Les ordinateurs actuels peuvent être vus comme réalisation physique de la machine de Turing. Ce modèle mathématique qu'il a inventé est devenu réel avec l'aide de l'électronique. Aujourd'hui, les ordinateurs servent à écrire des textes, lire, libérer des équations, regarder des vidéos, surfer sur Internet, concevoir des maisons, etc. Mais à sa base est le modèle informatique de la machine de Turing. Il ne pouvait jamais rêver qu'il y avait un tel dispositif. Je voulais juste résoudre un problème mathématique. Et regardez comment le monde a changé...
Conclusions
Xabier Lete disait que dans la merveilleuse chanson Izarren zuria, “le travail des hommes est de savoir, de changer en connaissant”. L'être humain n'a pas trouvé meilleur système que la science pour produire de la connaissance. La connaissance est le but de la science, mais pas le changement. Le changement, comme disait la chanson, vient après la connaissance.
Cependant, lorsqu'un groupe de scientifiques demande de l'argent pour faire avancer un nouveau projet, les appels publics leur demandent d'expliquer l'impact social, économique ou sanitaire de leurs recherches. Mais ce n'est pas un scientifique qui le sait, car on ne peut prédire l'avenir. Aussi bien en Europe qu'en Euskadi, le concept d'impact est valorisé de manière importante dans le financement de la recherche. Ils exigent également des plans d'affaires dans les mémoires des projets scientifiques. Ce qu'on appelle la science de base, cette science qui veut libérer de grands problèmes, est hors de propos dans notre société et ses conséquences seront toutes subies, parce qu'il n'y a pas de changements ni d'effets sans nouvelles connaissances.
Alors, à quoi sert la mission Rosetta ? Pourquoi les découvertes du boson de Higgs ? Je le sais maintenant : pour répandre notre connaissance.
Bibliographie Bibliographie
