1
00:00:06,610 --> 00:00:10,023
Un des aspects les plus remarquables
du cerveau humain
2
00:00:10,023 --> 00:00:13,675
est sa capacité à reconnaître
des motifs et à les décrire.
3
00:00:13,675 --> 00:00:17,295
Parmi les motifs les plus difficiles
que nous avons essayé de saisir
4
00:00:17,295 --> 00:00:20,789
se trouve le concept d'écoulement
turbulent en dynamique des fluides.
5
00:00:20,789 --> 00:00:23,423
Le physicien allemand
Werner Heisenberg a dit:
6
00:00:23,423 --> 00:00:27,381
« Quand je rencontrerai Dieu,
je vais lui poser deux questions :
7
00:00:27,381 --> 00:00:30,842
Pourquoi la relativité
et pourquoi la turbulence ?
8
00:00:30,842 --> 00:00:34,932
Je crois vraiment qu'il aura
une réponse pour la première question. »
9
00:00:34,932 --> 00:00:38,304
Aussi difficile que la turbulence soit
à appréhender mathématiquement,
10
00:00:38,304 --> 00:00:42,194
nous pouvons utiliser l'art
pour décrire à quoi elle ressemble.
11
00:00:42,194 --> 00:00:45,349
En juin 1889, Vincent van Gogh a peint
ce qu'il pouvait voir,
12
00:00:45,349 --> 00:00:47,904
juste avant le lever du soleil,
13
00:00:47,904 --> 00:00:51,659
depuis la fenêtre de sa chambre à l'asile
du monastère Saint-Paul-de-Mausole
14
00:00:51,659 --> 00:00:53,588
à Saint-Rémy-de-Provence,
15
00:00:53,588 --> 00:00:56,840
où il a été admis à sa demande
après s'être mutilé l'oreille
16
00:00:56,840 --> 00:00:59,312
dans un épisode psychotique.
17
00:00:59,312 --> 00:01:02,056
Dans La Nuit étoilée,
ses coups de pinceaux circulaires
18
00:01:02,056 --> 00:01:07,827
créent un ciel nocturne rempli
de tourbillons de nuages et d'étoiles.
19
00:01:07,827 --> 00:01:11,548
Van Gogh et d'autres impressionnistes
représentaient la lumière d'une manière
20
00:01:11,548 --> 00:01:14,872
différente de leurs prédécesseurs,
semblant capturer son mouvement,
21
00:01:14,872 --> 00:01:18,030
par exemple à la surface
des eaux chatoyantes gorgées de soleil,
22
00:01:18,030 --> 00:01:21,530
ou, ici, dans la lumière des étoiles
qui scintille et se fond
23
00:01:21,530 --> 00:01:24,844
en vagues lactées, dans le ciel bleu nuit.
24
00:01:24,844 --> 00:01:27,415
L'effet est causé par la luminance,
25
00:01:27,415 --> 00:01:31,104
l'intensité de la lumière
dans les couleurs sur la toile.
26
00:01:31,104 --> 00:01:33,632
La partie la plus primitive
de notre cortex visuel,
27
00:01:33,632 --> 00:01:37,578
qui distingue le contraste
et le mouvement, mais pas les couleurs,
28
00:01:37,578 --> 00:01:40,627
va mélanger deux zones
colorées différemment
29
00:01:40,627 --> 00:01:42,973
si elles ont la même luminance.
30
00:01:42,973 --> 00:01:45,352
Mais la partie primate du cerveau
31
00:01:45,352 --> 00:01:48,506
va percevoir le contraste des couleurs
sans les fondre.
32
00:01:48,506 --> 00:01:51,457
Avec ces deux interprétations
se produisant simultanément,
33
00:01:51,457 --> 00:01:55,371
la lumière semble étrangement
émaner, vaciller, irradier
34
00:01:55,371 --> 00:01:57,705
dans de nombreuses
œuvres impressionnistes.
35
00:01:57,705 --> 00:02:01,399
Voilà comment ce travail et celui
d'autres impressionnistes utilise
36
00:02:01,399 --> 00:02:05,553
des touches marquées et rapides pour
saisir quelque chose d’étonnamment juste
37
00:02:05,553 --> 00:02:07,533
à propos du mouvement de la lumière.
38
00:02:07,533 --> 00:02:10,616
60 ans plus tard, le mathématicien russe
Andrey Kolmogorov
39
00:02:10,616 --> 00:02:14,157
a fait avancer notre compréhension
mathématique de la turbulence
40
00:02:14,157 --> 00:02:18,837
quand il a proposé que l'énergie
d'un fluide de longueur caractéristique R
41
00:02:18,837 --> 00:02:21,741
varie comme R à la puissance 5/3.
42
00:02:21,741 --> 00:02:24,414
Des mesures expérimentales
ont montré que Kolmogorov
43
00:02:24,414 --> 00:02:27,804
était très proche de la façon dont
fonctionne l'écoulement turbulent,
44
00:02:27,804 --> 00:02:30,441
bien qu'une description complète
de la turbulence reste
45
00:02:30,441 --> 00:02:33,304
l'un des grands mystères de la physique.
46
00:02:33,304 --> 00:02:37,515
Un écoulement turbulent est
auto-similaire s'il y a cascade d'énergie.
47
00:02:37,515 --> 00:02:41,383
Autrement dit, les grands tourbillons
transfèrent de l'énergie aux petits
48
00:02:41,383 --> 00:02:43,941
qui agissent de même
à une échelle plus petite.
49
00:02:43,941 --> 00:02:47,504
On peut citer par exemple
la Grande tache rouge de Jupiter,
50
00:02:47,504 --> 00:02:51,408
la formation des nuages
et la poussière interstellaire.
51
00:02:51,408 --> 00:02:54,519
En 2004, en utilisant
le télescope spatial Hubble,
52
00:02:54,519 --> 00:02:59,026
des scientifiques ont vu les tourbillons
d'un nuage de poussière et de gaz,
53
00:02:59,026 --> 00:03:00,863
entourant une étoile lointaine,
54
00:03:00,863 --> 00:03:03,842
et ça leur a rappelé
« La Nuit étoilée » de Van Gogh.
55
00:03:03,842 --> 00:03:07,193
Cela a motivé les scientifiques
du Mexique, d'Espagne et d'Angleterre
56
00:03:07,193 --> 00:03:11,387
à étudier en détail la luminance
des tableaux de Van Gogh.
57
00:03:11,387 --> 00:03:15,700
Ils ont découvert un motif distinctif
de la structure de la turbulence
58
00:03:15,700 --> 00:03:20,801
proche des équation de Kolmogorov, caché
dans de nombreux tableaux de Van Gogh.
59
00:03:20,801 --> 00:03:23,203
Les chercheurs ont numérisé ces tableaux
60
00:03:23,203 --> 00:03:26,970
et ils ont mesuré la façon dont
la luminosité varie entre deux pixels.
61
00:03:26,970 --> 00:03:30,059
À partir des courbes établies
pour la séparation des pixels,
62
00:03:30,059 --> 00:03:34,145
ils ont conclu que peintures de Van Gogh
dans sa période de d'agitation psychotique
63
00:03:34,145 --> 00:03:37,945
se comportent d'une façon remarquablement
similaire à la turbulence des fluides.
64
00:03:37,945 --> 00:03:41,998
Son autoportrait à la pipe, peint
dans une période plus calme de sa vie
65
00:03:41,998 --> 00:03:44,488
ne montre pas ces similitudes.
66
00:03:44,488 --> 00:03:49,345
Pas plus que le travail d'autres artistes
qui semblent a priori aussi « turbulents »
67
00:03:49,345 --> 00:03:51,338
comme le cri de Munch.
68
00:03:51,338 --> 00:03:54,836
Bien sûr il serait trop facile de dire
que le génie turbulent de Van Gogh
69
00:03:54,836 --> 00:03:57,392
lui a permis de peindre
et dépeindre la turbulence
70
00:03:57,392 --> 00:04:02,026
mais il est aussi très difficile
d'exprimer l'exaltante beauté du fait
71
00:04:02,026 --> 00:04:04,477
que, dans une période
de souffrance intense,
72
00:04:04,477 --> 00:04:07,931
Van Gogh fut en mesure de percevoir
et de représenter
73
00:04:07,931 --> 00:04:11,245
un des concepts parmi les plus
extrêmement difficiles
74
00:04:11,245 --> 00:04:13,519
que la nature ait soumise
à notre sagacité,
75
00:04:13,519 --> 00:04:15,923
et d'unir son imaginaire singulier
76
00:04:15,923 --> 00:04:20,401
aux mystères les plus profonds du
mouvement, des fluides et de la lumière.