Les mathématiques unifient la dynamique interplanétaire et l'atome
Publié par Michel le 30/09/2005 à 00:00
Source: Space Daily
Ces dernières années, les mathématiciens ont découvert un parallèle presque parfait entre le mouvement d'un vaisseau spatial dans le système solaire et le mouvement des atomes dans une réaction chimique. C'est cette unité cachée qui a conduit à des voies innovantes de conception des missions spatiales.

La part céleste de cette unité résulte de la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) "des systèmes dynamiques", qui décrit comment un groupe de corps célestes tels que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...), la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...) et un vaisseau spatial se déplace sous l'influence de leur force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf....) de gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) mutuelle. Il s'avère que la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en...) des forces de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) crée les "autoroutes" tubulaires dans l'espace entre les différents objets. Si le vaisseau spatial pénètre sur l'une de ces autoroutes, il est propulsé tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le long sans qu'il ne lui soit nécessaire d'utiliser intensément ses propres moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...).

Le coté atomique, pour sa part, résulte de la théorie "des états de transition", qui décrit comment des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...) sont transférés d'une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) à une autre lors d'une réaction chimique.

L'unité existe parce que les mêmes équations mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et...) s'appliquent dans les deux cas, ce qui signifie que ce que l'on découvre et comprend de l'analyse d'une classe de problèmes peut aider à analyser l'autre. Par exemple, lorsque la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable...) a préparé la récente mission Genesis d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un événement dans son ensemble, il faut effectuer...) du vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute atmosphère du Soleil. Pour les étoiles autres que...), elle a élaboré l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) complexe du vaisseau spatial avec l'aide de spécialistes en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) atomique, tels que le mathématicien (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute personne faisant des mathématiques la base de son activité principale. Ce terme recouvre une large palette de compétences et...) Jerrold Marsden de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) de Technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) de Californie, de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la...) Shane Ross de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) de la Californie de Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), et du physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui...) Turgay Uzer de l'institut de Technologie de Géorgie.

Les travaux de ces trois scientifiques sont décrits dans un article à paraître dans l'édition d'octobre 2005 des "Notices of the American Mathematical Society".

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