Les changements climatiques, les épidémies de virus, la gestion des ressources naturelles et le développement urbain ont quelque chose en commun: ces défis auxquels la planète fait face pourraient bien être relevés grâce aux... mathématiques !
En effet, depuis mars 2013, sous l'égide de l'UNESCO, des mathématiciens de plus de 150 organisations scientifiques collaborent au programme mondial Mathématiques de la planète Terre 2013 (MPT) pour intensifier les efforts de recherche sur les enjeux fondamentaux concernant la planète, soutenir des hypothèses à l'aide de
données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) et de méthodes
statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...), et sensibiliser le public aux services que peuvent rendre les mathématiques. Cette initiative a vu le jour au Québec, dans les locaux du Centre de recherches mathématiques (CRM) qui se trouvent à l'
Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement...).
Ce centre unique au Canada regroupe depuis 1968 quelque 250 chercheurs d'une douzaine d'universités québécoises et ontariennes qui s'intéressent aux mathématiques pures et appliquées dans tous les domaines de l'activité humaine, de la
physique théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect...) à l'
imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir...).
Codes secrets
Entre autres applications, les mathématiques se trouvent à la base de la sécurité sur
Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services...). Les membres du Centre Interuniversitaire en Calcul
Mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) Algébrique (CICMA), l'un des neuf laboratoires du CRM, travaillent sur de nouvelles théories de
cryptographie (La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages...) pour mieux encoder les échanges bancaires en ligne. En effet, les "hackers" s'amusent à décrypter les codes et les clés qui protègent nos messages courriels ou nos renseignements financiers. De nombreux systèmes de sécurité que l'on croyait invulnérables ont ainsi été déjoués. La donne pourrait toutefois changer avec la venue de la
cryptographie quantique (La cryptographie quantique est une tentative de mise en œuvre des prédicats de la mécanique...), qui permettrait d'échanger de l'information impossible à déchiffrer. C'est ce que pense
Gilles Brassard (Gilles Brassard (1955 à Montréal (Québec, Canada) - ) est un cryptologue canadien. Il a...), cryptologue de l'
Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de
Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...) et membre du CRM, connu comme le cofondateur de la cryptographie quantique et de la
téléportation (On nomme téléportation (terme de 1934) le transfert d'un corps dans l'espace sans...). En effet, dès que l'on tente d'intercepter un message quantique, on le modifie, et ce changement, au bout du compte, est tout de suite détecté par le récepteur. En plus d'être démasqué, l'espion ne pourra comprendre le message qui a été modifié.
Ce sujet plus qu'actuel a fait partie du programme thématique 2004-2005 du CRM. Les programmes thématiques mobilisent pendant une période de six mois à un an des experts du CRM et de l'international autour d'une grande question théorique qui est également un sujet de pointe en mathématiques pures ou appliquée.
Calculs pratiques
Au-delà de la théorie, le CRM se donne pour mission de répondre à la question souvent posée "A quoi servent les mathématiques ?" Odile Marcotte, directrice adjointe du CRM et professeure au Département d'
informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) de l'Université du Québec à Montréal, a donc eu l'idée en 2007 de mettre algorithmes, modélisations, formules et autres savants calculs au service des industries et des entreprises. Par exemple, la Fédération des producteurs de lait du Québec est responsable d'organiser et de réglementer la collecte du lait chez les producteurs, son acheminement aux usines de transformation et la redistribution des produits laitiers chez les commerçants. Comment transporter à moindres coûts le lait provenant de plus de 8.000 fermes laitières vers les usines, quand on doit gérer une flotte de près de 300 véhicules qui roulent sur quelque 600 circuits différents ? Voilà une question sur laquelle s'est penchée pendant quelques semaines l'équipe d'un
chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) en mathématiques et d'étudiants des cycles supérieurs. Le but de leurs ateliers de résolution de problèmes industriels est de donner aux entreprises les outils mathématiques nécessaires pour gérer leurs problèmes tout en permettant à des étudiants et à des chercheurs d'examiner des cas bien réels.
L'élan des modèles
Afin de prouver que la recherche de pointe en mathématiques sert à tout, le CRM organise de grandes conférences pour le public. Ainsi, les mathématiciens peuvent aider les golfeurs à améliorer leur jeu en modélisant leurs mouvements, l'impact du bâton sur la balle, le
déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) de la balle et l'optimisation de sa surface. Voilà comment l'enveloppe des balles de golf en est venue à présenter ces petites alvéoles qui minimisent la
turbulence (La turbulence désigne l'état d'un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse...).