Les mathématiques permettent de remonter aux origines de l’Univers !

Ces travaux, à la croisée des chemins entre les mathématiques, l’informatique et la cosmologie portent sur une nouvelle méthode mathématique permettant de remonter le temps à partir d’une carte en trois dimensions du cosmos.

L’outil est une « machine mathématique à remonter le temps » : elle permet de reconstituer à rebours, à partir d’une carte en 3D du cosmos, les mouvements de toutes les étoiles, voire des galaxies, et donc de voir à quoi ressemblait l’Univers il y a des milliards d’années.  Des algorithmes ont été conçus pour permettent de remonter jusqu’aux origines de l’Univers, le Big Bang, il y a 13,7 milliards d’années. 

INTERVIEW : Bruno Levy, Directeur de recherches à l’institut Inria Nancy …

L’ outil repose également sur une théorie mathématique : le transport optimal

Ce domaine mathématique a été lancé par Gaspard Monge avant la Révolution française et est actuellement très actif, avec des mathématiciens français tels que Yann Brenier et Cédric Villani. Bruno Levy a rencontré Yann Brenier, ce qui lui a permis de s’intéresser aux algorithmes de transport optimal numérique dits « semi-discrets », en trois dimensions, qui sont adaptés aux problème de cosmologie.

Il s’agit d’une théorie mathématique qui permet d’étudier la manière de déplacer des objets d’un endroit à un autre en faisant le moins d’efforts possibles. Cette théorie peut servir de « langage commun » entre la physique, les mathématiques et l’informatique. Elle se prête particulièrement bien à l’étude de systèmes physiques modélisés par un principe dit de moindre action, qui dit par exemple que l’électricité prend toujours le chemin le plus court. Ce principe permet aussi de modéliser les mouvements des étoiles et des galaxies.

Un nouvel outil pour remonter aux origines de l’Univers | Inria