This WebLog is bilingual, some entries are in English and others are in French. A few of them have a version in either language. Other than that, the French entries are not translations of the English ones or vice versa. Of course, if you understand only English, the English entries ought to be quite understandable without reading the French ones.
Ce WebLog est bilingue, certaines entrées sont en anglais et d'autres sont en français. Quelques-unes ont une version dans chaque langue. À part ça, les entrées en français ne sont pas des traductions de celles en anglais ou vice versa. Bien sûr, si vous ne comprenez que le français, les entrées en français devraient être assez compréhensibles sans lire celles en anglais.
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What follows are the entries of 2006-11. For latest entries, see here.
Ce qui suit sont les entrées de 2006-11. Pour les dernières entrées, voyez ici.
2006-11-27 (lundi)
Puisque mon rythme d'écriture sur ce blog semble avoir baissé d'une entrée par jour à une entrée par semaine[#], j'ai intérêt à forcer un peu sur le côté racolleur de mes titres, d'où mon annonce du secret du bonheur (ceci étant, les lecteurs réguliers savent que j'en ai déjà parlé et même donné le secret : désolé si je me répète, mais comme vous savez tout et que je sais tout, nous ne pouvons que répéter ce que nous savons déjà). J'y viens.
Il y a une conférence qui se tient annuellement à Monterey en
Californie et qui s'appelle TED
, comme Technology Entertainment Design
(voici ce
que Wikipédia en dit, et voici leur
site Web), et qui, bien entendu, prétend être une sorte de marmite à
pensées de gens remarquables. Et pour le commun des mortels qui n'ont
pas l'honneur de payer les quatre mille dollars pour être un gens
remarquable, il y a des vidéos sur leur site ; j'en ai
regardé quelques-unes et il faut admettre qu'il y en a de très bonnes
dans le tas :
beaucoup de gensconstituent un jury d'assises et que le test est dans le cadre d'une enquête criminelle, l'erreur peut conduire un innocent en prison. C'est aussi le même genre de phénomène qui fait que mes spams sont souvent mal classés.)
Zut, j'avais prévu de parler d'autres choses que seulement de ces vidéos, mais, comme toujours, je commence à m'étaler sur un sujet à tel point que j'ai l'impression que ce serait vraiment disproportionné d'en mentionner un autre après. Ce sera pour un autre jour.
[#] Mon avocat me
conseille de ne pas révéler, dans cette baisse de productivité, les
parts relatives des effets David, arrête de raconter ta vie et
viens te coucher
et zut, je n'ai vraiment pas fini le boulot
que je m'étais promis de faire pour demain, je continue
. Plus
sérieusement, il y a des fois où ça me manque, de ne pas trouver le
temps, par exemple pour écrire des fragments
littéraires gratuits.
2006-11-20 (lundi)
On m'a posé aujourd'hui l'énigme suivante :
Le cruel Docteur No a capturé 100 mathématiciens pour les soumettre à une épreuve démoniaque. Il a placé (dans un ordre connu de lui seul) le nom de chacun des 100 mathématiciens dans autant de boîtes numérotées de 1 à 100. Après avoir permis aux mathématiciens de se concerter, il va les soumettre à son épreuve dont il leur communique les termes : il empêchera toute communication entre eux et les emmènera, dans un certain ordre, dans la pièce où se trouvent les 100 boîtes. Lorsqu'un mathématicien est dans la pièce, il pourra ouvrir une boîte de son choix pour lire le nom qui y figure, puis, s'il le souhaite, en ouvrir une autre, puis éventuellement une autre, et ainsi de suite jusqu'à 50 boîtes au maximum. (Les boîtes sont, bien entendu, refermées avant le passage du prochain mathématicien, puisque toute communication est interdite après la concertation initiale.) Le but de chaque mathématicien, lorsqu'il passe dans la pièce contenant les boîtes, est d'ouvrir la boîte contenant son nom (parmi les ≤50 boîtes qu'il peut ouvrir). Si chaque mathématicien a réussi à ouvrir la boîte contenant son nom, alors le Docteur No les libérera tous. Si ne serait-ce qu'un seul n'a pas réussi, alors le Docteur No tuera tous les mathématiciens avec ses tortures particulièrement raffinées.
Si chaque mathématicien ouvrait bêtement 50 boîtes au hasard, il aurait une chance sur deux de voir son nom dans l'une d'elles, et la probabilité que tous les mathématiciens réussissent le test (donc soient libérés) serait d'une chance sur 2 puissance 100 (en gros une chance sur un quintillion, ce qui ne pèse pas très lourd). Mais comme ce sont des mathématiciens, ils vont trouver une solution bien plus intelligente.
En fait, ils élaborent une stratégie qui leur permet d'avoir plus de 30% de chances de s'en sortir. Comment font-ils ?
Mon propos n'est pas de donner la réponse à cette énigme (qui m'a demandé un bon moment de réflexion, d'ailleurs), je le ferai éventuellement plus tard (mais sans doute quelqu'un se dévouera-t-il dans les commentaires), mais de faire le parallèle avec d'autres. Il y a en effet toutes sortes d'énigmes bien connues dans ce genre, et qui font souvent appel au Docteur No et à nombre variable de mathématiciens.
En voici une autre :
Le cruel Docteur No a capturé 50 mathématiciens pour les soumettre à une épreuve diabolique. Il a créé sur son île une pièce vide à l'exception d'une lampe et d'un interrupteur qui sert à l'allumer ou l'éteindre. Après avoir permis aux mathématiciens de se concerter, il va les soumettre à son épreuve dont il leur communique les termes : il empêchera toute communication entre eux (autre que celle qui va être décrite) et emmènera chaque jour un mathématicien tiré au hasard dans la pièce où se trouve l'interrupteur. La lumière est initialement éteinte. Chaque fois qu'un mathématicien passe dans la pièce, il constate si le précédent avait laissé la lumière allumée ou éteinte (c'est la seule forme de communication possible), et peut lui-même choisir de la laisser dans son état précédent ou de l'allumer ou de l'éteindre. Le but des mathématiciens est de savoir à quel moment tous les mathématiciens sont passés par la pièce : si un mathématicien en acquiert la certitude, il peut l'annoncer au Docteur No. Il est hors de question de se tromper, bien sûr, car cela serait puni de la mort avec des tortures particulièrement raffinées pour tous les mathématiciens ; en revanche, si l'affirmation est juste, tous les mathématiciens sont libérés. Quelle stratégie les mathématiciens peuvent-il élaborer pour être (« presque ») certains, un jour, d'être tous libérés ?
Les chapeaux sont aussi une source populaire d'énigmes de ce style : les deux suivantes peuvent paraître particulièrement surprenantes à première vue, mais sont sans doute plus simples que celles qui précèdent.
Le cruel Docteur No a capturé 20 mathématiciens pour les soumettre à une épreuve pernicieuse. Il a créé des chapeaux de plusieurs couleurs différentes. Après avoir permis aux mathématiciens de se concerter, il va les soumettre à son épreuve dont il leur communique les termes : il empêchera toute communication entre eux (sauf comme on va le dire), puis rangera les mathématiciens en file indienne dans un certain ordre, et mettra sur la tête de chacun un chapeau d'une certaine couleur (les couleurs possibles sont connues à l'avance), de sorte que chaque mathématicien puisse voir les couleurs des chapeaux de tous ceux situés devant lui, mais pas de ceux situés derrière lui ni du sien propre. Dans l'ordre qui leur plaira, les mathématiciens devront annoncer la couleur de leur propre chapeau (c'est la seule forme de communication permise entre eux) ; le Docteur No tolérera un échec (car il faut bien admettre que personne ne peut voir la couleur chapeau du mathématicien situé tout derrière), mais pas plus : si plus d'un mathématicien s'est trompé en annonçant la couleur de son chapeau, tous seront tués avec des tortures particulièrement raffinées — à l'inverse, si tous ou tous sauf un avaient raison, ils seront libérés. Comment les mathématiciens se tirent-ils de ce mauvais pas (de façon certaine) ?
et
Le cruel Docteur No a capturé trois mathématiciens (il n'est pas en forme, aujourd'hui) pour les soumettre à une épreuve maléfique. Il a créé des chapeaux de deux couleurs différentes (là non plus, il n'est pas en forme). Après avoir permis aux mathématiciens de se concerter, il va les soumettre à son épreuve dont il leur communique les termes : il empêchera toute communication entre eux, puis mettra sur la tête de chacun un chapeau d'une certaine couleur, tirée au hasard parmi les deux couleurs possibles (les deux couleurs possibles sont connues à l'avance), de sorte que chaque mathématicien puisse voir les couleurs des chapeaux des deux autres, mais pas du sien propre. Chaque mathématicien sera ensuite amené devant le Docteur No où il pourra annoncer (sans que les autres l'entendent) quelle était la couleur de son propre chapeau. Si un mathématicien a fait une annonce erronée, le Docteur No les tuera tous avec des tortures particulièrement raffinées ; de même si aucun ne fait d'annonce ; en revanche, si au moins un mathématicien fait une annonce correcte et qu'aucun ne fait d'annonce incorrecte, le Docteur No les libérerera. Comment les mathématiciens font-ils pour avoir trois chances sur quatre d'être libérés ?
La réaction commune, par exemple pour ce dernier problème, est
quelque chose comme c'est impossible : si on ne peut pas voir son
chapeau, on ne peut déduire aucune information en voyant celui des
autres, et comme on ne peut pas communiquer, on ne peut rien
faire
. Pourtant, ces problèmes admettent bien des solutions, pas
spécialement difficiles (et ne nécessitant essentiellement pas de
connaissances mathématiques, comme quoi le Docteur No aurait aussi
bien pu capturer des agents secrets). On pourrait aussi chercher à
généraliser ces problèmes de toutes sortes de façons (que se
passe-t-il, pour le dernier, si on prend plus de trois
mathématiciens ? et pour le deuxième, celui avec l'interrupteur,
quelles stratégies permettent de s'en sortir relativement
rapidement ?).
Le problème suivant a plus d'intérêt théorique que les précédents, mais il est aussi assez pénible à formuler :
Problème des généraux byzantins : Le Docteur No a capturé une dizaine de mathématiciens pour les soumettre à une épreuve byzantine. Il a créé des cellules dans lesquelles la lumière peut être allumée ou éteinte. Après avoir permis aux mathématiciens de se concerter, il va les soumettre à son épreuve dont il leur communique les termes : chacun va être placé dans une cellule, et ils pourront communiquer par des lignes téléphoniques reliant deux cellules quelconques (mais les conversations ne sont que d'une personne à une autre, jamais plus). Le Docteur No va envoyer à chaque mathématicien un message qui peut être soit
les lumières doivent être alluméessoitles lumières doivent être éteintes. Il n'envoie pas forcément le même message à tous les mathématiciens : néanmoins, tous devront faire la même action (tous doivent allumer leur lumière ou tous doivent l'éteindre) ; il n'y a que si tous ont reçu le même message que l'état de la lumière est impératif (autrement dit, si le Docteur No demande à tout le monde d'éteindre sa lumière, alors tout le monde doit l'éteindre ; s'il demande à tout le monde de l'allumer, alors tout le monde doit l'allumer ; s'il envoie des messages différents à des mathématiciens différents, alors les lumières peuvent être allumées ou éteintes, mais toutes doivent etre dans le même état). Jusque là, il n'y a aucune difficulté, il suffit que chacun communique à tous les autres le message qu'il a reçu du Docteur No et qu'on suive une stratégie décidée à l'avance. Le problème, c'est qu'un petit nombre de mathématiciens (un ou deux, peut-être trois, mais certainement pas plus) sont vendus au Docteur No : ce qu'ils feront (allumer ou éteindre les lumières) n'est évidemment d'aucune importance, mais on ne sait pas qui sont les traîtres et ils peuvent mentir effrontément au téléphone (ils peuvent dire à un mathématicien qu'ils ont reçu tel message et à un autre qu'ils ont reçu tel autre, par exemple). Le Docteur No exige, sous peine de tuer tous les mathématiciens loyaux avec des tortures particulièrement raffinées, que tous ces mathématiciens (loyaux) fassent la même chose (allumer ou éteindre la lumière) et que, s'ils ont tous reçu le même message, ils le suivent. Comment les mathématiciens loyaux peuvent-ils s'en sortir, malgré la présence des traîtres ?
Bon, je crois que ça suffit comme ça. Je préfère ne pas poser l'archi-classique problème des amazones qui tuent leurs maris quand elles savent qu'ils sont infidèles, parce qu'il est vraiment trop délicat à énoncer correctement, et son intérêt mathématique ou logique est assez douteux (et je ne vois pas comment le formuler à la manière d'une épreuve infligée par le cruel Docteur No).
Le fait est, en tout cas, que ces problèmes ont quelque chose en
commun (pas juste ma façon de les raconter
) : mais je
ne saurais pas dire exactement quoi. Ils sont plus ou moins
mathématiques ou, en tout cas, mathématiquement formulables, mais je
serais incapable de dire à quelle branche des mathématiques il
faudrait les rattacher. Or je voudrais bien pouvoir mettre un nom sur
cette discipline et, surtout, en savoir plus, avoir une vraie théorie
sous-jacente et pas juste des exemples épars de situations
anecdotiques : je suis vraiment curieux de ce à quoi ça pourrait
ressembler (en fait, avoir une théorie unificatrice me semble
impossible mais, finalement, les problèmes eux-mêmes ont pu me
paraître impossible et ça ne les empêche pas d'avoir une solution ;
par ailleurs).
J'ai envie d'appeler ça la combinatoire cybernétique
, car je
range ça dans la combinatoire mais que, plutôt que d'énumérations ou
d'étude de structures, il s'agit de problèmes de communication entre
agents selon des stratégies pré-établies, ce qui peut se regrouper
dans la cybernétique (si tant est que j'aie compris ce que ce mot veut
dire).
2006-11-16 (jeudi)
OK, ça fait une semaine que je n'ai rien écrit, et
pourtant je me me suis pas pendu. Je plaide coupable, tout ça tout
ça… J'ai fait des maths. ![]()
La situation de ma recherche n'est pas ce que je croyais : j'ai réussi à contourner les problèmes (1) et (2), et à démontrer un résultat vaguement intéressant en utilisant un théorème un peu différent et en considérant une situation un peu plus générale pour laquelle le problème n'est pas trivial. Tout est pour le mieux ? Pas tant que ça : le lemme technique que j'avais démontré, lui, s'avère être déjà connu (un lemme essentiellement équivalent est démontré dans un article de 1986, au moins, que mon directeur de thèse a déniché). Certes, c'est satisfaisant d'avoir redémontré indépendamment quelque chose de déjà connu (cela veut dire que je suis, d'une certaine manière, « sur la bonne piste »), mais cela fait aussi que mon résultat final, même s'il est vaguement intéressant, est quand même trop simple pour en faire un article (malheureusement, on ne juge pas les résultats uniquement à leur énoncé mais aussi à la longueur de leur démonstration). Solution possible : le généraliser, en utilisant une version plus forte du lemme qui a été démontrée depuis ; mais ça risque d'être extrêmement difficile, et en tout cas je vais devoir potasser beaucoup de grothendieckeries (la cohomologie étale de variétés singulières) avant d'avoir la moindre chance d'y arriver.
En attendant, je dis un mot d'un résultat (« classique », si j'ose dire) sur lequel je suis tombé par hasard dans un livre, qui a un rapport lointain avec ce sur quoi je réfléchis en ce moment, et que je trouve extrêmement joli. J'ai déjà dû raconter que j'éprouvais une fascination particulière, en mathématiques, non tant pour les théorèmes que pour certains objets remarquables et particulièrement élégants que l'on peut admirer dans, pour ainsi dire, le musée des curiosités du paradis platonique. En l'occurrence :
La variété sécante de la surface de Veronese dans P5 est une hypersurface cubique.
Alors j'essaie d'expliquer ce que ce charabia veut-dire. D'abord, Veronese, ce n'est pas le peintre, c'est le mathématicien. La surface de Veronese (dans P5, i.e., dans l'espace (projectif) de dimension 5) est un très joli objet mathématique, dont il est malheureusement difficile de donner une image vu qu'elle habite un espace à cinq dimensions (on peut cependant en représenter une projection, ou surface de Steiner) : il s'agit de la surface définie paramétriquement par les équations (v,w)↦(v²,w²,vw,w,v), autrement dit, l'image du plan par le système complet de degré deux, (sauf qu'il est plus commode et plus élégant de travailler dans l'espace projectif, c'est-à-dire en rajoutant les points à l'infini, auquel cas le paramétrage devient (U:V:W)↦(U²:V²:W²:VW:UW:UV) en coordonnées homogènes, et on voit bien apparaître tous les monômes de degré 2). Elle a notamment la propriété remarquable que n'importe quelle conique du plan en est une section hyperplane (i.e. : si vous coupez la surface de Veronese, qui vit dans l'espace de dimension 5, par un hyperplan de dimension 4, vous obtenez l'image — par le paramétrage ci-dessus — d'une conique plane, et toute conique s'obtient de la sorte) ; et si vous l'intersectez avec un espace linéaire de dimension 3, il reste quatre points dans l'espace (on dit donc que la surface de Veronese en question est de degré 4).
Maintenant, la variété sécante (de la surface de Veronese), c'est la réunion de toutes les droites passant par deux points de la surface (et les limites de telles droites). Comme on part d'une surface, donc d'un objet de dimension 2, et que pour chaque couple de points sur cette surface on prend la droite qui les relie, qui est de dimension 1, on s'attend à ce qu'en réunissant ces droites on obtienne un truc de dimension 2+2+1=5, donc tout l'espace. Eh bien non ! En fait on n'obtient qu'un truc de dimension 4, parce que n'importe quel point de la réunion est situé, en fait, sur une famille à un paramètre de telles droites (donc il y a une dimension qui tombe). Si vous voyez dans l'espace à cinq dimensions (ce qui n'est pas mon cas, hélas) ça vous fait une configuration géométrique extrêmement jolie. Et ce truc de dimension 4, cette variété sécante à la surface de Veronese, a le bon goût d'être une hypersurface cubique (une droite générale de P5 rencontre en trois points des droites reliant deux points de la surface de Veronese) ! Algébriquement, cela correspond à la relation cubique remarquable suivante : (AU²+BU′²)·(AV²+BV′²)·(AW²+BW′²) + 2(AVW+BV′W′)·(AUW+BU′W′)·(AUV+BU′V′) = (AU²+BU′²)·(AVW+BV′W′)² + (AV²+BV′²)·(AUW+BU′W′)² + (AW²+BW′²)·(AUV+BU′V′)², entre les six quantités AU²+BU′², AV²+BV′², AW²+BW′², AVW+BV′W′, AUW+BU′W′ et AUV+BU′V′. Cette hypersurface cubique a pour points singuliers exactement les points de la surface de Veronese. Si on la coupe par un hyperplan général, on obtient une hypersurface cubique qui est la variété sécante d'une courbe rationnelle normale de degré 4 (qui sont ses points singuliers). Si on la coupe par un espace linéaire de dimension 3 général, on obtient une surface cubique de Cayley, la seule surface cubique ayant quatre points singuliers (donc si on veut, l'hypersurface de dimension 4 dont on parle est la réunion de toutes les surfaces de Cayley ayant pour quatre points singuliers n'importe quels quatre points sur la surface de Veronese).
Bref, voilà de la très jolie géométrie, où mes « yeux » de géomètre algébriste me permettent de voir quelque chose qui, vivant en dimension 5, n'est pas évident à visualiser, mais dont je perçois quand même la beauté.
2006-11-08 (mercredi)
J'ai passé des semaines à réfléchir sur un problème, à élaborer une stratégie de démonstration, à commencer à la rédiger, à me rendre compte d'erreurs, à les corriger, à trouver des erreurs dans ma façon de corriger les erreurs, à contourner ces erreurs, à croire que je touchais au but, pour finalement m'apercevoir aujourd'hui que (1) le résultat principal sur lequel je comptais appuyer toute ma démonstration est faux (je m'étais trompé en croyant me souvenir d'un théorème censément bien connu) et (2) de toute façon, le problème sur lequel je réfléchissais admet une réponse en deux lignes complètement évidente (i.e., le problème lui-même est sans intérêt). Je ne sais pas ce qui est le plus frustrant, entre (1) et (2), d'ailleurs.
Je me retrouve avec sur les bras un lemme technique qui m'a coûté très cher et qui a l'air de ne pouvoir servir dans aucun autre contexte que celui qui s'avère sans objet.
Quelqu'un a une corde, pour que je puisse me pendre ?
2006-11-06 (lundi)
Tiendra ? Tiendra pas ?Surtout quand sa carrière en dépend !
2006-11-04 (samedi)
Je viens de voir le dernier Woody Allen : j'ai trouvé ça pas mal du tout. Disons que c'est un peu le pendant en comédie du précédent : ça se passe aussi dans la haute société britannique, et il y a aussi des histoires de meurtre. Évidemment, il est difficile de dire si l'un ou l'autre est meilleur — personnellement j'ai bien aimé les deux.
2006-11-04 (samedi)
Aujourd'hui j'ai eu l'idée de mettre du miel dans mes pâtes : je ne sais pas ce qui m'a poussé à faire ça, je mets souvent plein d'épices ou de sauces différentes dans mes pâtes, parfois pour faire des mélanges audacieux, mais je n'avais encore jamais essayé le miel. Bref, j'ai mélangé du miel de sapin, un filet d'huile d'olive, de la purée de piments extra forte (Albert Ménès) et de la coriandre (fraîche, enfin, surgelée, mais pas des graines, quoi : les feuilles). Eh bien ce n'est pas mal du tout. En tout cas j'ai bien aimé. Mais il est vrai que certaines mauvaises langues m'accusent d'aimer les mélanges douteux.
2006-11-01 (mercredi)
J'aime
bien m'amuser avec Gimp, alors
comme il fallait une image pour servir de couverture à la prochaine
édition de l'annuaire des élèves de l'ENS, je me suis porté volontaire
pour faire une proposition. C'est vraiment rigolo et facile (même
pour moi qui ne suis pas du tout doué en arts graphiques) de faire ce
genre de collage. J'ai surtout manqué un peu de matériau (l'an
dernier j'avais fait une proposition de ce genre, qui n'avait pas été
retenue, mais il faut dire qu'elle était plus confuse et moins
lisible, et j'avais demandé ensuite si des gens pourraient prendre de
belles photos en prévision de l'édition suivante, mais,
malheureusement sans grand résultat) : je remercie quand même Franziska
pour une très belle photo, en bas de la page, du bassin
aux Ernests. La figure de Pasteur, me dit Joël, est peut-être un peu trop
tutélaire : c'est vrai, mais je ne trouvais pas autre chose à mettre à
cet endroit-là.
Un bon point à ceux qui arriveront à identifier le texte en grec (c'est probablement assez facile) ou le texte mathématique (c'est probablement plus dur).
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