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CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

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Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

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16 décembre 2009 3 16 /12 /décembre /2009 22:23
femme-cigarette_3611_w460.jpg
Dans une population quelconque, le nombre de femmes de moins de 40 ans est inférieur ou égal à la somme formée du nombre de femmes qui fument et du nombre de personnes âgées de moins de 40 ans qui ne fument pas.
Vrai ou faux ?
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25 octobre 2009 7 25 /10 /octobre /2009 11:56

Ou quand la science s'invite dans les prétoires… Ou science à gogos...L'avocat de J.L. Gergorin, le bâtonnier Paul-Albert Iweins, a eu une ligne de défense très particulière de son client, celle des gogos de l'Histoire. Et il a cité à l'appui le mathématicien Michel Chasles (1793-1880), qui, mystifié par un faussaire ès-lettres anciennes, soutenait à ses confrères de l'Académie des sciences que Blaise Pascal avait découvert la gravitation universelle avant Newton ! L'avocat pousse même la comparaison (source Le Monde du 25 octobre) en rappelant que Chasles était polytechnicien (X1813), comme Gergorin (X1966 – ainsi qu'énarque et membre du Conseil d'État). Être comparé à Chasles, çà donne des airs bonasses et sympathiques, des airs de dindons de la farce, des airs de… Bouvard et Pécuchet… Ah, mais pardon, là, non, c'est une vraie vocation, çà ne saurait être une improvisation de circonstance : n'est pas Bouvard ou Pécuchet qui veut !

 

Floréal - Michel Chasles (Image Bibliothèque de l'école polytechnique)

 

 


Le procureur a ordonné un petit complément d'enquête sur Michel Chasles, et il semblerait que la ressemblance entre les deux gogos s'atténue toutefois :

 

La générosité que Chasles manifesta si hautement dans sa jeunesse ne se démentit à aucune heure de sa longue existence.

L'esprit de charité dont il était possédé, cette ardente passion de la bienfaisance qui l'animait, ne connaissaient pas d'obstacles. Sa bonté n'admettait ni ajournement ni objections.

 

(hommages à Chasles, livre du centenaire de l'X, 1894, in Bulletin de la Société des amis de la bibliothèque de l'X, n°5, juillet 1989… décidément, une mine, ce Bulletin !)

 


Un autre polytechnicien, votre serviteur, rat de bibliothèque comme Bouvard & Pécuchet, travaillant sur les interprétations extensives de la science et de son histoire, est allé glaner sur la tant décriée et pourtant si utile bibliothèque Google Books quelques détails (in Les grandes affaires criminelles d'Eure et Loir, Gérald Massé, éditions de Borée, 2007, p.102 & sequentes) et s'est rendu compte que la comparaison allait assez loin, puisque l'auteur écrit à propos de Chasles :

 

L'ancien polytechnicien cache un jardin secret. Il voue un véritable culte aux anciens manuscrits. Savoir que la main d'un homme célèbre a tracé des lignes sur le manuscrit d'un vieux parchemin le met dans une sorte de transe. [...]

Qui peut sonder le cœur d'un homme amoureux ? Car Jean-Louis Gergorin Michel Chasles était amoureux des vieux manuscrits, des grandes signatures, de l'histoire en définitive. Et l'amour rend aveugle, c'est bien connu ! [...]

Le 16 février 1870, la 6° chambre correctionnelle de la Seine juge Vrain-Lucas [le faussaire] Le procès passionne le Tout-Paris.

 

Mais attention ! Clearstream n'est pas une vulgaire affaire criminelle d'Eure-et-Loir, fût-elle grande ! Finalement, l'avocat Me Iweins aurait pu aller chercher le nœud de l'affaire Clearstream dans un autre résultat de Chasles, déjà exhibé dans ce blog : il existe 3264 coniques tangentes à cinq coniques données dans un plan ! Ces coniques peuvent être réelles ou complexes. Un exemple de figure illustrant ce résultat, ci-dessous : il se pourrait bien que le foyer de la conique  nœud de l'affaire Clearstream s'y trouve, cherchez bien !

Cas où on peut trouver effectivement 3264 coniques réelles tangentes aux cinq hyperboles, Ronga et al., 1997.

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29 septembre 2009 2 29 /09 /septembre /2009 13:19
Il pleuvait un peu ce soir-là, la limace était sortie, mais sur le sol de la terrasse son sens de la géométrie était... aigu.
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19 septembre 2009 6 19 /09 /septembre /2009 16:34
Tiré d'un remarquable livre, Léon Brillouin, Vie, Matière et observation (1959, malheureusement non réédité depuis) - un remarquable auteur, aussi, Brillouin, physicien et mathématicien, ci-après une boutade sur le sens des mots en science ; Brillouin a largement contribué à la notion d'information > ce qui donné l'informatique - il s'interrogeait donc sur l'information contenue dans le langage (le langage parlé est un langage, comme le langage informatique) :

"Sinus" a un sens défini pour un mathématicien, et signifie tout autre chose en anatomie .... La trigonométrie ignore les sinusites et le médecin ne s'occupe pas du cosinus !
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19 juillet 2009 7 19 /07 /juillet /2009 09:44
Prenez un phare dont le signal lumineux fait un tour par seconde. Construisez à 50 000 km du phare une muraille circulaire centrée sur le phare (cf. figure). La projection du signal du phare sur la muraille accomplira en une seconde une circonférence, soit 2πR = 314 000 km : elle va plus vite que la lumière (merci à J.M. Lévy-Leblond de cette image dans son petit Impasciences , Seuil 2003).

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6 juin 2009 6 06 /06 /juin /2009 12:44
Il en est des énigmes mathématiques comme des blagues. On ne se rappelle jamais les blagues qu'on nous a racontées - on ne se souvient que rarement des solutions des énigmes mathématiques qu'on a déjà résolues ou dont on a lu la solution (on s'en souvient encore moins dans ce deuxième cas). Le problème des deux mèches est bien connu, mais il m'a fait réfléchir, et je vous propose de faire de même.
Vous disposez de mèches, d'une paire de ciseaux et d'un briquet. Ces mèches se consument en une heure, avec la particularité que la consomption est irrégulière : par exemple, une moitié de mèche se consume en plus ou moins de 30 minutes (l'autre moitié à l'inverse). Les énigmes sont :
  1. 1) Vous disposez d'une mèche, comment mesurer 30 minutes ?
  2. 2) Vous diposez de deux mèches, comment mesurer 45 minutes ?
Vendez la mèche en commentaires si vous souhaitez ; vous trouverez la solution sans difficulté sur le Web - je vous recommande plutôt d'y réfléchir. Ce qui m'intéresse dans ce problème c'est qu'il a touche aussi à la physique - on y définit une unité de temps de 30 minutes - on ne peut pas descendre en dessous de 30 minutes (on ne peut mesurer 15 minutes d'emblée).
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5 juin 2009 5 05 /06 /juin /2009 15:41
Le genre de titre de billets de blog qu'on est sûr de jamais mettre tel quel dans une recherche Google. Je défie le "référencement"!

 

Le blog Xenius – blog de Dörthe Eickelberg et de Pierre Girard, animateurs de l’émission de sciences à la TV – oui, oui, çà existe, et c’est sur Arte, tous les jours de semaine de 16h55  à 17h20  – est nouveau venu dans le Café des Sciences dont le présent blog est membre. Grâce à ce blog, j’ai découvert une vidéo assez déjantée de rap dans les tunnels du LHC à Genève. Expliquer les collisions de protons sur un air de rap sous les tunnels avec les casques, voici ce que cela donne (voir aussi la traduction française du texte sur le blog de Tom Roud) :

 

 


Voyant ces casques je n’ai pas pu m’empêcher de penser à un précédent billet de ce blog sur le congrès Solvay de 1927, avec tous ces scientifiques en chapeau :



Les chapeaux, le rythme un peu saccadé dû au tournage d’époque, le ballet des prix Nobel sortant du congrès, tout ceci m’a fait penser à la vidéo de rap du CERN. Et je me suis dit, ç’aurait été marrant que tous ces messieurs (plus Mme Curie) casqués chapeautés nous interprétent un rap pour nous expliquer le principe de complémentarité onde-particule, dont ils venaient de débattre, avec les arguments de Bohr, Heisenberg, Born, Ehrenfest, et les contre-arguments (toujours sur un air de rap) de Schrödinger, Einstein, de Broglie….

 

 

Dommage qu’on ne puisse plus leur faire tourner un clip, à ces Solvay 1927 ! Sûr que çà favoriserait la vulgarisation de la physique quantique ! Regardez-bien d’ailleurs, à un moment, il y en a un qui s'y met : il joue avec le chapeau d’un collègue (puisqu’il a le sien sur la tête) – je n’ai pas bien compris qui c’était, si vous y arrivez, mettez la réponse en commentaires.

 

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12 mai 2009 2 12 /05 /mai /2009 06:55

Pour se détendre, hop, un problème de prisonniers (rappelé par le logicien J.Y. Girard au passage dans un article « Science et obscurantisme »). Deux prisonniers, seul l'un d'entre eux aura la vie sauve s'il répond correctement. Ils ont chacun un point - blanc ou noir - sur le front, ils voient la couleur du point sur le front du collègue mais pas sur le leur, et ils savent qu'au moins un des deux points est blanc. Donc la vie sauve pour celui qui devine quelle est la couleur de son point. On commence par le prisonnier A. Il passe car il a vu un point blanc sur le front de son collègue et donc ne peut conclure. Le prisonnier B, voyant que son collègue passe, en déduit que son propre point est blanc et gagne la vie sauve. Mais le sel de l'histoire est dans la variante : le prisonnier A passe, B dit que son propre point est blanc (comme ce qui précède) mais est néanmoins exécuté... parce que A est un crétin qui a vu un point noir sur le front de l'autre, mais n'a pas su conclure : la vie sauve pour A, ou la prime à la c..., en quelque sorte.

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4 mars 2009 3 04 /03 /mars /2009 12:09
Ce billet devrait être le dernier d'une longue série, réfraction 1, réflexion 1, 2, 3, que je n'imaginais pas aussi fournie au départ, mais que les lecteurs ont eux-mêmes nourrie. C'est çà le Web 2.0, cela donne des idées à l'auteur ! Merci François de cette indication de l'American Mathematical Montly (1964) sur la démonstration de Huygens. Nous « remettons au propre » le raisonnement ici en simplifiant la figure d'époque (Wikipedia). Soit K un point qui n'est pas sur la « ligne de Fermat » AOB. On abat depuis K deux perpendiculaires, l'une sur l'axe OB (point L), l'autre sur la perpendiculaire à l'axe OA (point H). Détail de la figure, avec les angles droits, à droite.


Première étape : on étudie les triangles OKL et OKH, et on montre qu'ils sont dans le « rapport de Fermat » : sin i = HK/OK, sin r = OL/OK donc HK/sin i = OL/sin r, soit, comme sin i /V = sin r /v (par construction, billet précédent,V étant la vitesse dans le milieu du haut, v < V la vitesse dans celui du bas) HK / V = OL / v.


Deuxième étape : on trace (en vert) le rayon AK. Il coupe OH en un point I. On remarque que KI est l'hypoténuse d'un triangle KHI rectangle en H, donc KH < KI. On remarque aussi que IA est l'hypoténuse d'un triangle AOI rectangle en O, donc AO < AI. Pour la même raison, on a aussi BL < BK.


Troisième étape : On mesure le temps TAKB (temps mis à parcourir la distance AKB).

TAKB = TAK + TKB = TAI + TIK + TKB  > TAO + TKH + TKB (compte tenu de l'étape 2, puisque AO < AI et KH < KI).

Or, TKH = HK/V et (première étape) = OL/v donc TKH = OL/v ; or, OL/v = TOL, donc TKH = TOL (c'est la conclusion de la première étape, les deux longueurs sont dans le rapport de Fermat, i.e. la lumière met un temps égal à les parcourir).

On reporte donc ci-dessus : TAKB > TAO + TKH + TKB = TAO + TOL + TKB > TAO + TOL + TLB puisque KB > LB. Donc TAKB > TAO + TOL + TLB = TAOB. Donc le chemin AOB correspondant à sin i /V = sin r /v est bien le plus court. Merci Huygens !

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25 février 2009 3 25 /02 /février /2009 17:12

Ce premier billet de chemin le plus court posté le vendredi précédent les vacances scolaires parisiennes a déchaîné les discussions, j’en suis heureux, et a conduit aux deux solutions, l’une cartésienne et lourde proposée par moi, l’autre euclidienne et légère proposée par les fidèles lecteurs. Je termine (provisoirement ?) ce cycle de « chemins le plus court » avec celui du maître-nageur, que nous a rappelé Benjamin en commentaire, et que j’avais en tête en entamant ce cycle.



Soit un maître-nageur devant aller sauver une personne en mer ; il court à la vitesse V sur le sable de la plage, il nage à une vitesse v (v < V) dans la mer. Quel chemin doit-il emprunter pour secourir au plus vite la personne ?

Ce chemin n’est pas la ligne droite AB (il court trop peu longtemps et nage trop longtemps), ce n’est pas non plus la ligne ACB où on maximise la distance sur le sable (dans ce cas, la distance totale est trop grande). Ce chemin est entre les deux, c'est le chemin AMB donné par l’angle i tel que sin i = V/v  sin r (de C à la ligne droite, le rapport sin r / sin i varie de 0 à 1, donc on est assuré qu'il prend la valeur v/V, inférieure à 1).


 

On le démontre facilement avec la démonstration cartésienne lourde; le temps total s'écrit, en reprenant les notations du billet précédent :

T = AM / V + MB / v =  (x² + a²)1/2/ V + [(L-x)² + b²]1/2/ v, en dérivant par rapport à x, le minimum est atteint pour :

x / (V×AM) = (L-x) / (v×MB), ou en d’autres termes OM/ (V × AM) = MC / (v × MB) ; on retrouve une égalité de triangles semblables, à la vitesse près de part et d’autre.

Or sin i = OM / AM, et sin r =  MC / MB, on retrouve sin i  / V = sin r  / v, c'est le principe de Fermat- Descartes de la réfraction, n1 sin i1 = n2 sin i2 (dans notre cas l'inverse des vitesses dans chaque milieu est l'équivalent de l'indice de réfraction, ce qui est cohérent avec vlumière = c / n dans un milieu d'indice n).


Je ne sais pas si on peut arriver à une démonstration géométrique (euclidienne) de cela. Qu'en pensez-vous ?

 

 

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Alterscience (janvier 2013)

Mon livre Alterscience. Postures, dogmes, idéologies (janvier 2013) détails.


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Récréations mathéphysiques

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Mon dernier ouvrage est sorti le 14 octobre 2010 : Récréations mathéphysiques (éditions Le Pommier) (détails sur ce blog)

Einstein, un siècle contre lui

J'ai aussi un thème de recherche, l'alterscience, faisant l'objet d'un cours que j'ai professé à l'EHESS en 2008-2009 et 2009-2010. Il était en partie fondé sur mon second livre, "Einstein, un siècle contre lui", Odile Jacob, octobre 2007, livre d'histoire des sciences (voir billet sur ce blog, et notamment ses savoureux commentaires).

Einstein, un siècle contre lui