Récipiendaire du prix Nobel de physique 2021 pour sa contribution à la science des systèmes complexes, l'Italien Giorgio Parisi publie un ouvrage accessible sur cette discipline en plein essor.

En 1935, Albert Einstein propose, avec Boris Podolsky et Nathan Rosen, que deux particules puissent être liées, même si elles sont séparées par de très grandes distances – c’est l’intrication quantique. L’année suivante, le Britannique Alan Turing formule la première théorie générale du calcul et prouve qu’il existe un problème que les ordinateurs ne pourront jamais résoudre – le problème de l’arrêt. Ces deux idées ont jeté les bases de la physique quantique et de la théorie de la complexité.

Les changements d’état de la matière sont régis par des règles thermodynamiques. En mathématiques, elles sont expliquées par les phénomènes de «seuil» où, dans de grands systèmes désordonnés – les graphes aléatoires –, des propriétés déterministes émergent brusquement lors d’une petite variation des paramètres. Une conjecture proposée en 2006, portant sur le calcul du point d’apparition de telles transitions, vient d’être prouvée en mars dernier par une mathématicienne coréenne et un doctorant vietnamien. Leur preuve, courte et astucieuse, ne comporte que des notions de niveau licence.

Comment confirmer votre identité à un distributeur de billets sans taper votre code secret ? Un protocole sécurisé, reposant sur la relativité restreinte, a été mis en oeuvre.

Attention, ce dossier fait voyager dans des bulles de l'Univers primordial, dans des fontaines de matière jaillissante ou encore au sein des objets les plus condensés pouvant exister. Un voyage aux confins de l'Univers, donc ? Plutôt dans l'esprit des physiciens : ces astres sont nés sur le papier, à l'aide de calculs aux frontières de la physique. Du moins pour l'instant... Car à l'instar du trou noir ou de l'étoile à neutrons, imaginés des décennies avant d'être authentifiés par l'observation, ce nouveau bestiaire cosmique pourrait un jour se révéler réel. Découvrez-le en avant-première.