Au fait c’est quoi l’entropie?

Mis en avant

cant-stop-jeu
J’ai volontairement omis de vous parler d’entropie dans mon dernier billet sur les températures absolues négatives, car cette notion est tellement fondamentale qu’elle méritait un billet à part entière. Inventé au siècle des machines à vapeur, ce concept a été historiquement construit à partir de considérations de chaleur, de pistons, de moteurs etc. Mais à l’aube de la révolution informatique du XXeme siècle, l’entropie a été entièrement redéfinie à partir de la notion d’information et d’incertitude: une belle illustration de l’influence de la société sur la méthode scientifique. Les deux approches sont équivalentes, mais étant moyennement sensible au charme des pistons, je préfère vous présenter la seconde, plus intuitive et pus générale. Une histoire de dés Le « Can’t Stop » est un jeu de société très simple mais très sympa. C’est une sorte de jeu de l’oie où les pions sont des grimpeurs escaladant des colonnes numérotées de 2 à 12. Le but du jeu est de choisir une colonne pour son grimper et qu’il soit le premier à arriver en haut de sa colonne. Pour monter d’un cran sur la colonne 5, il faut faire exactement 5 en lançant deux dés (3 et 2 par exemple ou 4 et 1). Les [...]
Lire la suite

Températures: de l’autre côté du miroir

devise-shadoks
L’idée que des grandeurs aussi élémentaires que le temps, la vitesse ou la température ne puissent pas aller au-delà de certaines limites (supérieures ou inférieures) est très contre-intuitive. Donc après la vitesse (ici) et le commencement du temps (là), je m’attaque au problème de la température. On va voir que certains systèmes ultra chauds peuvent descendre à des températures bien inférieures au zéro absolu. Oui vous avez bien lu! Il faut lire la suite pour comprendre… Au fait, c’est quoi une température? On explique d’habitude que la température d’un gaz correspond à son agitation moléculaire: plus ses molécules vont vite en moyenne, plus leur énergie cinétique est grande et plus la température du gaz est élevée. Inversement si aucune molécule ne bouge, on a atteint la température la plus basse possible. Les physiciens ont donc défini une échelle des températures -celle de Kelvin- dont le zéro absolu correspond à cette température minimale (-273,15° Celsius). Enfin les règles de la physique quantique interdisent l’immobilité parfaite: il est donc impossible d’atteindre cette température de zéro Kelvin. Dans ce schéma, on ne voit pas bien ce qu’une température négative voudrait dire : on ne peut pas bouger moins que pas du tout! Mais cette définition de [...]
Lire la suite

Le secret de la peur

village_grossebaf2
Astérix et les Normands se trouve plus facilement dans les rayons BD que dans les bibliothèques scientifiques et pourtant le syndrôme qu’il décrit existe bel et bien: certains individus sont pathologiquement incapables d’éprouver la moindre frayeur, même lorsque leur vie est en danger: Cette anomalie tire son origine d’une lésion ou d’une atrophie de ce qu’on appelle les amygdales cérébrales: deux petites zones en forme d’amandes, profondément enfouies dans les lobes de notre cerveau. Les amygdales repèrent le moindre signal de danger dans l’environnement et déclenchent automatiquement un sentiment de peur chez l’individu. Ce système d’alarme hérité de nos lointains ancêtres reptiliens fonctionne normalement sans que nous en ayons conscience, comme notre cœur ou nos poumons. Il suffit par exemple de présenter l’image subliminale de deux yeux écarquillés à quelqu’un. Même s’il ne perçoit pas consciemment l’image, ses amygdales réagissent immédiatement à ce signal et modifient instantanément son rythme cardiaque, sa tension et la moiteur de ses mains (voir ce  billet). Lorsque les amygdales cérébrales sont lésés, à la suite par exemple d’une maladie génétique dégénérative appelée le syndrôme d’Urbach-Wiethe, les personnes atteintes ne réagissent plus du tout à ce type d’alerte. Dans les années 1990, Antonio Damasio s’est beaucoup intéressé au cas d’une de ses malades, [...]
Lire la suite

Notre cerveau joue aux dés!

cerveau-et-dés
[Billet rediffusé à l'occasion de le semaine thématique du C@fé des sciences consacrée au Cerveau] Avez-vous vu Un Jour sans Fin, le film dans lequel Bill Murray se retrouve prisonnier d’une journée qu’il revit sans arrêt? Le film est drôlissime car Bill Murray, à force, connaît exactement la manière dont chaque personnage va réagir à ses propos ou à ses actes. Ce qui pose une question intéressante: notre comportement est-il totalement déterminé face à une situation donnée ou bien existe-t-il une dose d’imprévu dans nos réactions? Intuitivement on penche pour la deuxième hypothèse, on n’est pas des machines quand même! – mais comment le prouver? Et surtout quelle serait la nature de ce petit facteur d’imprévisibilité présent en nous, qui fait toute la différence entre un robot et un être humain? Grâce à d’astucieuses expériences en psychologie cognitive que j’ai découvertes dans un des cours de Stanislas Dehaene au Collège de France, on commence à avoir une petite idée sur la question… Perception bistable Les illusions d’optiques sont très utiles pour comprendre comment notre cerveau interprète la réalité. Prenez la fameuse image de la danseuse qui tourne sur elle-même. On a l’impression qu’elle tourne tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre. Il [...]
Lire la suite

Comment devenir expert en UNE leçon

Voulez-vous devenir presque aussi bon que le meilleur expert du monde en turf – ou en Bourse si le cheval n’est pas à votre goût en ce moment- sans rien  connaître au tiercé? MUWA!!! Non ce n’est pas votre rugissement après avoir gagné (quoique), mais l’acronyme de l’algorithme qu’il vous faudra utiliser (pour Multiplicative Update Weights Algorithm) et que j’ai découvert dans les cours de Bernard Chazelle au Collège de France. Une méthode très simple malgré son nom et incroyablement performante dans un tas de domaines. Elle pourrait même expliquer l’intérêt de la sexualité dans l’évolution, c’est dire! Pour comprendre l’idée, ce n’est pas au tiercé qu’on va jouer mais à un  jeu un peu plus simple. Chaque jour vous devez miser blanc ou noir. Si vous avez parié sur la bonne couleur, vous ne gagnez rien. Si vous vous êtes trompé, vous perdez 1€ (bon d’accord, c’est idiot comme jeu, mais ça permet de comprendre la méthode). Pour vous aider, vous pouvez vous appuyer sur les pronostics quotidiens de 5 experts. Evidemment ils ne sont pas toujours d’accord entre eux, c’est donc à vous de trouver la bonne stratégie pour minimiser vos pertes. Faut-il se fier à au meilleur expert [...]
Lire la suite