Le prix Nobel de physique a été décerné à trois scientifiques qui ont cherché à prédire l'évolution à long terme d'un système complexe tel que le climat en modélisant des variables - météo, actions humaines, qui créent du désordre au sein de ces systèmes.

Quel est le lien entre la modélisation du réchauffement climatique, qui a valu à Syukuro Manabe et Klaus Hasselmann la moitié du prix, et le travail du troisième lauréat, Giorgio Parisi, qui s'est concentré sur le désordre sous-jacent de la matière ?

Tous trois étudient des systèmes complexes :le climat à grande échelle ou le comportement de certains matériaux à une échelle infiniment petite. Des fluctuations erratiques au sein de ces systèmes, les trois physiciens ont réussi à dégager des comportements plus simples et des prédictions fiables.

"Nous avons reconnu que les phénomènes émergents nous obligent parfois à examiner tous les mécanismes physiques complexes individuels et à les assembler pour faire une prédiction, " a déclaré John Wettlaufer, membre du comité Nobel de physique, en main lorsque les prix ont été annoncés à Stockholm mardi.

Le climat « est LE système complexe par excellence, " dit Freddy Bouchet, physicien au Centre national de la recherche scientifique.

Un grand nombre de variables, en d'autres termes, interagir - atmosphère, océans, sols, végétation, rendant insaisissable toute prévision fiable au-delà de quelques semaines.

Mais à côté et au sein de ce chaos observable, il y a aussi des tendances claires qui peuvent être liées à des causes bien identifiées, comme le réchauffement climatique à long terme attribuable à l'activité humaine.

Règles cachées

« En climatologie, le chevauchement aléatoire et systématique, " a déclaré Bouchet. " Les outils mathématiques développés par Klaus Hasselmann ont permis de séparer les deux afin de mieux comprendre l'évolution du climat. "

Être capable de démêler des motifs dans ce qui est aléatoire - le signal dans le bruit - est fondamental pour comprendre l'évolution des conditions météorologiques extrêmes telles que les vagues de chaleur, tempêtes et ouragans.

Les modèles développés par le nippo-américain Syukuro Manabe ont réussi à déchiffrer le code de signature des sous-systèmes climatiques.

« Ce sont les premiers modèles qui ont permis de calculer l'effet de l'augmentation du dioxyde de carbone d'origine anthropique sur le réchauffement climatique au cœur des modèles climatiques contemporains », dit Bouchet.

Giorgio Parisi, pour sa part, a apporté une contribution majeure à la théorie de ces systèmes complexes en révélant les règles cachées qui les régissent.

« J'ai commencé à poser les bases de cette science - qui n'existait pas au début des années 1980 - en étudiant la nature par les mathématiques », le chercheur italien a déclaré au journal Corriere della Sera plus tôt cette année.

C'est une science qui nous permet, par exemple, pour expliquer la forme changeante d'un nuage d'étourneaux en vol.

Parisi a fourni les outils mathématiques pour comprendre comment les processus aléatoires peuvent jouer un rôle décisif dans le développement de grandes structures, comme celles qui régissent le climat.

Aujourd'hui, ils sont appliqués en biologie, neurosciences et intelligence artificielle.

© 2021 AFP