Prix ​​Nobel de physique : les lauréats ont révélé à quel point les systèmes chaotiques

Par Matthieu Sparkes

Le prix Nobel de physique 2021 a été décerné à trois chercheurs pour deux découvertes qui représentent ensemble « des contributions révolutionnaires à notre compréhension des systèmes physiques complexes » tels que la météo et, à plus long terme, le changement climatique.

La moitié du Prix ​​Nobel a été décerné conjointement à Syukuro Manabe à l’Université de Princeton et Klaus Hasselmann, anciennement à l’Institut Max Planck de météorologie à Hambourg, en Allemagne, pour leurs travaux de développement de modèles physiques du climat de la Terre qui ont aidé à prédire de manière fiable le réchauffement climatique et à prouver que les actions humaines ont un impact sur le système climatique.

L’autre moitié a été attribuée à Giorgio Parisi à l’Université Sapienza de Rome, en Italie, pour ses découvertes sur les systèmes chaotiques tels que la façon dont le désordre et les minuscules fluctuations interagissent à l’échelle atomique à planétaire.

Les deux découvertes se rapportent à des systèmes chaotiques qui peuvent être difficiles à décrire mathématiquement en raison d’un nombre énorme de variables ou d’importants écarts dans les résultats de petits changements à l’entrée. Les lauréats ont tous contribué à acquérir une meilleure connaissance de ces systèmes et de leur développement à long terme, a déclaré le comité Nobel de physique.

Thors Hans Hansson, président du comité, a déclaré que bien que les deux prix soient séparés, il y avait un thème commun « qui a à voir avec le désordre, qui a à voir avec les fluctuations, et comment le désordre et les fluctuations ensemble, si vous le comprenez bien , peut donner lieu à quelque chose que nous pouvons comprendre ».

Manabe a dirigé le développement de modèles physiques du climat de la Terre dans les années 1960, en étudiant en particulier l’interaction entre la chaleur entrant dans notre atmosphère par le soleil et celle sortant via le rayonnement réfléchi. Ses travaux ont jeté les bases du développement de modèles climatiques utilisés par la suite pour prédire l’ampleur du changement climatique selon divers scénarios.

Une décennie plus tard, Hasselmann a créé un modèle basé sur ce travail, qui reliait le temps et le climat. Ses méthodes ont été utilisées pour montrer que l’augmentation de la température dans l’atmosphère est due aux émissions humaines de dioxyde de carbone.

L’autre moitié du prix, décernée à Parisi, concerne ses travaux sur le verre filé. Ce matériau inhabituel est tout alliage métallique dans lequel le champ magnétique d’un élément change constamment de manière chaotique, comme le fer dans le cuivre. Son travail de compréhension de ces systèmes complexes a été utile dans l’étude de nombreux autres systèmes, y compris le temps et le climat.

Parisi a déclaré qu’avant le mois prochain COP26 sommet, il était clair que les nations doivent travailler à un « rythme soutenu » pour atténuer les effets du changement climatique. « Il est clair pour les générations futures que nous devons agir maintenant, de manière très rapide », a-t-il déclaré. « Nous sommes dans une situation où nous pourrions avoir des retours positifs et cela pourrait accélérer l’augmentation de la température. »