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En mémoire de Freeman Dyson, le génie des mathématiques, transformé en visionnaire technologique

Après une percée dans l'étude de la lumière et de la matière dans les premières années, il est devenu un écrivain qui a défié la climatologie et étudié l'exploration spatiale et les armes nucléaires.



Freeman Dyson à l'Institute for Advanced Studies de Princeton, New Jersey, en 1972. Il a acquis une renommée publique en tant qu'écrivain et voyant de la technologie.

Freeman John Dyson, un génie mathématique qui a laissé sa marque dans la physique subatomique avant d'aborder des choses moins ordonnées, en particulier l'avenir environnemental de la Terre et les aspects moraux de la guerre, nous a quittés le 28 février dans un hôpital près de Princeton, New Jersey. Il avait 96 ans.

Sa fille, Mia Dyson, a confirmé la mort. Son fils George a déclaré que trois jours plus tôt, Dyson était tombé dans un café du Princeton Institute for Advanced Studies, "qui est sa résidence scientifique depuis plus de 60 ans", comme l'écrit le communiqué de presse .

En tant que jeune étudiant diplômé de l'Université Cornell en 1949, Dyson a écrit un ouvrage marquant - certains de ses collègues l'ont même jugé digne du prix Nobel - une compréhension plus approfondie de l'interaction de la lumière avec la matière, ce qui conduit à l'émergence du monde que nous percevons. La théorie promue par ce travail, qui s'appelait alors l'électrodynamique quantique (QED), est considérée comme l'une des plus grandes réalisations de la science moderne.

Cependant, il a gagné la reconnaissance publique en tant qu'écrivain et visionnaire de la technologie. Il a imaginé l'étude du système solaire à l'aide de vaisseaux spatiaux entraînés par des explosions nucléaires et la fondation de colonies éloignées qui se nourrissent de plantes génétiquement modifiées.

«La vie commence à 55 ans - à cet âge, j'ai publié mon premier livre», écrit-il dans le livre «De Eros à Gaia», l'un de ceux qu'il a créés en tant que professeur de physique à l'Institut des hautes études - un poste impressionnant pour une personne doctorat. L'absence de ce diplôme était sa fierté, a-t-il dit. En raison de son énorme collection de diplômes honorifiques et de son appartenance à la Royal Scientific Community, les gens l'appelaient toujours "Dr. Dyson".

Dyson s'est qualifié d'hérétique scientifique et a mis en garde contre la nécessité de ne pas confondre les abstractions mathématiques avec la vraie vérité. Bien que ses premiers travaux sur QED aient aidé à mettre les photons et les électrons sur une plate-forme théorique cohérente, Dyson doutait que les supercordes ou quoi que ce soit d'autre mèneraient les scientifiques à la théorie de toutunissant toute la physique avec une formule concise qui tient sur un T-shirt.

Dans un discours de 2000 qu'il a prononcé au prix Templeton pour son succès dans la recherche ou la découverte dans la vie spirituelle, Dyson a cité Francis Bacon comme disant: "Dieu nous en préserve, nous offrons un rêve de notre imagination comme modèle du monde."

Jouissant du rôle d'un rebelle, il stupéfia la communauté scientifique, rejetant l'opinion généralement acceptée concernant les menaces du changement climatique causées par les actions humaines, appelant cela "la pensée des groupes tribaux". Il doutait de la validité des modèles climatiques et exaspérait les experts de prévisions optimistes qu'ils considéraient comme des vœux pieux: un excès de carbone dans l'air profiterait aux plantes et le réchauffement climatique précède une autre période glaciaire.

Dans un article sur Dyson publié dans le New York Times Magazine en 2009, son collègue Stephen Weinberg, lauréat du prix Nobel, a déclaré: «J'ai l'impression que lorsqu'un consensus commence à se former comme de la glace à la surface du lac, Dyson fera tout son possible pour casser cette glace. "



La méfiance de Dyson à l'égard des modèles mathématiques l'avait auparavant incité à remettre en question les prédictions selon lesquelles des fragments de guerre atomique qui s'élevaient dans l'air pourraient éclipser le soleil et conduire à un hiver nucléaire. Il a dit qu'il aimerait qu'il en soit ainsi - cela pourrait devenir un moyen psychologique supplémentaire de dissuader la guerre nucléaire - mais il a trouvé cette théorie inférieure.

Malgré tous ses doutes sur la capacité des simples mortels à compter sur des choses aussi complexes que les effets du changement climatique, il était suffisamment confiant dans notre capacité à créer des outils pour offrir une solution technologique à ce problème. Si les niveaux de dioxyde de carbone deviennent trop élevés, des arbres génétiquement modifiés peuvent être plantés pour éliminer l'excès de molécules de l'air. Cela libérera les scientifiques pour d'autres problèmes plus urgents, tels que débarrasser l'humanité de la pauvreté et des guerres.

Il se considérait comme un environnementaliste. "Je suis un Drevolub, j'aime les grenouilles et les forêts", écrivait-il en 2015 pour The Boston Globe. "Ils ne prêtent pas attention aux problèmes plus urgents et réels, tels que la surpêche dans les océans et la destruction des habitats terrestres des animaux, tandis que les militants écologistes passent du temps et de l'énergie à parler du changement climatique." Peu de gens partageaient cette position, c'est un euphémisme.

C'était un homme religieux, mais dans un sens peu orthodoxe, considérant les bonnes actions plus importantes que la théologie.

"La science est intéressante en ce qu'elle regorge de mystères non résolus, mais la religion est également intéressante", a-t-il déclaré lors de son discours lors de la remise du prix Templeton. "Les plus grands mystères non résolus sont les mystères de l'existence de nous, êtres intelligents, dans le coin éloigné du vaste Univers."

Freeman John Dyson est né le 15 décembre 1923 dans le village de Crowthorne, Berkshire, Angleterre. Son père, George Dyson, était compositeur et chef d'orchestre. Les archives de la famille contiennent une histoire inachevée que Freeman a commencé à écrire à l'âge de 8 ans - elle parlait d'une expédition fictive sur la lune pour observer une collision imminente avec un astéroïde. Parmi les livres que le garçon lisait, en plus des travaux de Jules Verne, il y avait de la littérature scientifique populaire par des auteurs tels que James Hopwood Jeans et Arthur Stanley Eddington , physiciens britanniques enclins à vulgariser la science.

Après avoir obtenu son diplôme de l'école de Winchester College, où son père enseignait la musique, il s'est inscrit au Trinity College de l'Université de Cambridge, où il a excellé en mathématiques.

À la recherche d'occasions de participer à la guerre, sans contredire ses opinions pacifistes, en 1943, il part travailler comme scientifique civil dans le contrôle des bombardiers de la Royal Air Force. Il a été chargé de planifier des bombardements plus efficaces à l'aide des mathématiques. Plusieurs années plus tard, dans une interview avec le physicien et historien Sylvan Schweber, il a parlé du tourment, qu'il a lui-même qualifié de lâcheté morale, se comparant aux bureaucrates nazis, "comptant comment tuer les gens le plus économiquement".

Enthousiaste à propos des frontières théoriques découvertes au cours de recherches militaires sur la fission nucléaire, Dyson est retourné à Cambridge et s'est concentré sur le fait de devenir physicien. Titulaire d'un baccalauréat en mathématiques, il s'est inscrit à l'école physique de Cornell en 1947, l'enseignant du chat étaitHans Bethe , ancien leader du projet Manhattan .

En voyageant aux États-Unis l'été prochain, Dyson a résolu un problème pressant de la physique théorique.


Dyson en 1963,

Richard Feynman, alors jeune professeur à Cornell, a inventé une nouvelle méthode pour décrire le comportement des électrons et des photons (et des antiparticules d'électrons, les positrons). Mais deux autres physiciens, Julian Schwinger et Sinichiro Tomonaga , ont indépendamment proposé une méthode complètement différente. Chacun d'eux semblait satisfaire aux exigences de la mécanique quantique et de la théorie spéciale de la relativité - deux papiers d'essai décisifs de la nature. Mais lequel était vrai?

À l'intersection du Nebraska sur le bus Greyhound, Dyson a eu une révélation: ces théories étaient mathématiquement équivalentes. Ce sont des façons différentes de décrire la même chose. Alors QED est né. Feynman l'a appelé "le joyau de la physique - notre meilleur atout".

Au moment où Dyson a publié les détails de son idée en 1949, son doctorat lui semblait probablement une formalité inutile. Il a été nommé professeur de physique à Cornell en 1951. Mais il s'est vite rendu compte que l'enseignement n'était pas le sien. En 1953, il est devenu scientifique à l'Institut des hautes études, où il a passé le reste de sa carrière.

Dyson n'a pas envié Feynman, Schwinger et Tomonaga pour le prix Nobel 1965 qu'ils ont reçu. "Je pense que sans exception, pour obtenir un prix Nobel, vous devez pouvoir vous concentrer sur un problème pendant longtemps, trouver une tâche profonde et importante pour vous-même et y travailler pendant 10 ans sans interruption", a-t-il déclaré au Times Magazine en 2009. "Ce n'était pas mon style".

Il a préféré passer d'une tâche à l'autre, alternant théorie et pratique. Dans les années 1950, en tant que consultant chez General Atomics à San Diego, il a aidé à concevoir le réacteur TRIGA, utilisé pour la recherche et la médecine nucléaire, et a travaillé sur le vaisseau spatial habité à propulsion nucléaire d' Orion pour étudier le système solaire.

Après la signature de l'accord sur l'interdiction des essais d'armes nucléaires en 1963, les rêves de Dyson d'atteindre Saturne en 1970 ont été détruits. Malgré cette déception, il a soutenu le traité et parfois, en tant que membre de JASON , un groupe de scientifiques consultants indépendants, a conseillé le gouvernement américain sur les questions de désarmement et de défense.

Cependant, ses intérêts ne se sont pas terminés à la surface de la Terre. Dans un ouvrage publié en 1960, il a noté que toute civilisation avancée devrait finalement évoluer vers un état où elle a besoin de toute l'énergie que son système stellaire peut fournir. Et la solution finale à ce problème serait de construire une coquille autour de l'étoile - la sphère Dyson- capturerait toute son énergie. Dans une expérience de pensée, il a estimé que les terriens pouvaient y parvenir en démantelant Jupiter en parties et en les remontant d'une nouvelle manière.


Dyson en 2016

Pendant ce temps, Dyson a soutenu les formes plus connues d'énergie solaire, tout en exhortant les astronomes à la recherche d'intelligence extraterrestre à prêter attention à la chaleur que les étoiles enfermées pouvaient émettre. Quant à la colonisation par l'humanité d'autres planètes, il propose de développer un arbre Dyson, génétiquement modifié afin de croître sur les comètes, créant une atmosphère propice à la respiration.

Il a également continué à faire un travail moins bizarre. Elle et son collègue Endoy Lenard ont remporté une bouteille de champagne dans un différend, prouvant le principe d'interdiction de Pauli, dans laquelle deux fermions (par exemple, des électrons) ne peuvent pas être dans le même état quantique, grâce à quoi la matière reste stable. En 1965, Dyson a reçu le prix Danny Heinemann [dans le domaine de la physique mathématique], qui, en prestige, est le deuxième seulement après le prix Nobel.

Peu de propriétés du monde environnant, exceptionnelles ou banales, n'intéressaient pas son esprit curieux. Parmi ses œuvres, il y a la dérivation d'une équation mathématique qui décrit la couture d'une balle de baseball qu'il pensait belle.

À la fin des années 1970, Dyson a investi toute son énergie dans l'écriture de livres. Toute personne intéressée par la science et appréciant la bonne littérature aura probablement plusieurs de ses livres sur l'étagère: "Perturbing the Universe", "Weapons and Hope", "Infinite in all directions", "Sun, genome and the Internet".

Il est également entré dans la littérature d'une autre manière. Il est apparu dans le livre de John McPhee, The Binding Energy Curve (1974), qui décrit Ted Taylor, le physicien nucléaire qui a dirigé le projet Orion, et Star Ship and Canoe de Kenneth Brauer (1978). Dans une scène mémorable, Brower décrit les retrouvailles de Dyson avec son fils George, qui a abandonné la haute technologie pour vivre dans une cabane dans les arbres en Colombie-Britannique et construire un canot qui peut marcher sur la mer. George Dyson est ensuite retourné à la civilisation et est devenu historien de la technologie et auteur de livres. La fille de Dyson, Esther Dyson, est un investisseur bien connu de la Silicon Valley.

En plus d'eux et de leur fille Mia, Dyson a une seconde femme, Aymme Dyson; trois autres filles, Dorothy Dyson, Emily Dyson Scott et Rebecca Dyson; fille adoptive Katarina Hafely et 16 petits-enfants. Dyson était marié à la mathématicienne Verena Huber, mais elle a divorcé. Elle est décédée en 2016.

L'esprit vivant de Dyson a fonctionné jusqu'au bout. En 2012, à l'âge de 88 ans, il a écrit avec William Press un article sur le dilemme du prisonnier, un concept mathématique important pour comprendre le comportement humain et la nature de l'évolution.

À l'âge de 90 ans, Dyson conseillait toujours le gouvernement sur la conception des réacteurs nucléaires et la nouvelle technologie d'édition de gènes CRISPR. En 2018, à l'âge de 95 ans, son livre, Pattern Creator: An Autobiography in Letters, a été publié.

Dans son discours lors de la remise du prix Templeton, Dyson a suggéré que l'univers est régi par le "principe de la diversité maximale", en veillant à ce qu'il se développe de la manière "la plus intéressante". Que ce principe soit important ou non pour la physique, il décrit définitivement le cours de sa vie inhabituelle.

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