Théorie du CHAOS

[invite018077e1]

Bonsoir à tous,
quelqu'un pourrait il me présenter ce qu'est la théorie du chaos avec la façon la plus simple qu'il soit, et si c'est possible avec des exemples de ce que cette théorie étudie.
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[Coincoin]

Salut,
La théorie du chaos s'intéresse aux systèmes, dits "chaotiques", qui ont une forte dépendance aux conditions initiales : une petite variation des conditions initiales croît rapidement pour donner un résultat totalement différent (le célèbre "effet papillon").
Le pionnier est Poincaré, à la fin du XIXe siècle, qui étudiait la gravitation entre plusieurs corps (comme le système solaire). Mais le domaine a vraiment décollé suite aux travaux de Lorenz dans la deuxième moitié du XXe siècle : c'était un météorologue qui s'est rendu compte que des erreurs d'arrondi dans ses simulations conduisait à d'énormes différences.

[Chaos Theory]

Je vais compléter un peu la réponse de coin coin (je reprendrais les notions du début).

La théorie du chaos est née avec Poincaré au XIX eme siècle, dans son étude du système solaire et de sa stabilité. Il cherchais à savoir si le système solaire était stable, ou s'il allait un jour se dissoudre, pouvant engendrer des collisions entre les corps. Elle est donc née avec la mécanique céleste.

Mais un 1963, un grand météorologue, Lorentz, la complète de manière certaine. Il travaillaient sur l'évolution dans le temps des systèmes météos. C'est à dire qu'il faisait des modélisations sur ordinateur, et qu'il voyais comment le système évoluait dans le temps. Un jour, il veut vérifier les calculs de son premier modèle, et entre des données tronquées a 3 décimales (la valeur 0.425 654 devant 0.425). Il se dit que cette troncature n'affectera pas de maniere considérable l'évolution de son système, puisque elle conserne des nombres raisonnablement petit. Il va prendre un café, pour échapper a la chaleur dégagée par l'ordinateur antique, et quand il revient, Oh surprise, son système a evolué de facon Chaotique. Mais pourquoi une décimale si infime a-t-elle engendré des conséquences si faramineuses ? Son système météo a évolué de manière aléatoire, sans aucun rapport avec celui qu'il a obtenu sans les valeurs tronquées. En regardant l'évolution dans le temps, il se rend compte que plus la modélisation du système avance dans le temps, plus sa ressemblance avec le premier système (valeurs non tronquées) est forte.

En fait, la théorie dit que tout système a une sensibilité aux conditions initiales (découvert par Poincaré dans son modèle de mécanique céleste : sensibilité aux conditions initiales). Prenons un exemple simple, si on relève que la pression atmosphérique est de 1026 hPa, mais qu'en réalité, elle est de 1027 hPa, cette différence, cette marge d'erreur qui peut paraitre infime, va engendrer des conséquences de plus en plus graves au fur et a mesure que le système progresse dans le temps, tout cela parce que la prévision partant de la condition initiale Pression = 1027 hPa n'existe pas. Cette valeur non prise en compte au départ va interagir avec d'autres facteurs, qui vont donner forcément des valeurs non prévisibles parce que résultant d'une donnée incorrecte, imprécise. Au fur et a mesure du temps, ces données imprévisibles vont donner des résultats de plus en plus dérivés de la réalités, ce qui abouti à une évolution chaotique de ce système. C'est pour ca que la météo est plus précise pour le lendemain que pour plusieurs jours a l'avance (logique n'est-ce pas ?). Des calculs ont été fait et la communité scientifique c'est rendu compte que pour prévoir le temps a plus de 15 jours a l'avance, il faudrais savoir quelle est l'influence du champ gravitationnel d'un électron situé a plus de 10^10 années lumière ( 9,461×10^15 m (299 792 458 m*s^-1* 31 557 600 s) de la Terre, sur la Terre elle même. Il est bien sur évident que ce type de calcul est impossible et inimaginable. Cependant est-ce réelement vrai ( remarque objective ) ? Personnelement, et pour beaucoup de scientifiques actuels ou passés (Comme lorentz) il serais impossible de prévoir la météo à plus de 7 jours a l'avance.

Un autre exemple sur la théorie du chaos :

Imagine que tu invente une machine qui renverse des quilles de bowling a tous les coups. Elle envoit la boule a 20 km*h^-1. Tu fais un premier lancé, et tu prend les positions des quilles dans l'espace. Tu fais un deuxième lancé, et la, tu remarque que les quilles sont placées différents, qu'elles ont été renversées différement, alors que la machine n'a pas bougé, et que de nouvelles quilles ont étaient remisent exactement a la même place. C'est du à la sensibilité aux conditions initiales de ce système. La boule n'arrive pas toujours a 20 km*h^-1, elle peut arriver a 19.99 km/h ou a 20.1 km/h. Cette différence infime va créer une modification de ce système, alors qu'on pourrais croire que tout est exactement pareil.

J'espère que j'ai étais assez clair, si j'ai commis une erreur, désolé, mon post est très long et une étourderie peut arriver. D'ailleur je ne suis pas un spécialiste de la théorie du chaos, si j'ai commis une erreur, merci de me corriger pacifiquement.

D'autres questions ?

[invite018077e1]

Je vais compléter un peu la réponse de coin coin (je reprendrais les notions du début).

La théorie du chaos est née avec Poincaré au XIX eme siècle, dans son étude du système solaire et de sa stabilité. Il cherchais à savoir si le système solaire était stable, ou s'il allait un jour se dissoudre, pouvant engendrer des collisions entre les corps. Elle est donc née avec la mécanique céleste.

Mais un 1963, un grand météorologue, Lorentz, la complète de manière certaine. Il travaillaient sur l'évolution dans le temps des systèmes météos. C'est à dire qu'il faisait des modélisations sur ordinateur, et qu'il voyais comment le système évoluait dans le temps. Un jour, il veut vérifier les calculs de son premier modèle, et entre des données tronquées a 3 décimales (la valeur 0.425 654 devant 0.425). Il se dit que cette troncature n'affectera pas de maniere considérable l'évolution de son système, puisque elle conserne des nombres raisonnablement petit. Il va prendre un café, pour échapper a la chaleur dégagée par l'ordinateur antique, et quand il revient, Oh surprise, son système a evolué de facon Chaotique. Mais pourquoi une décimale si infime a-t-elle engendré des conséquences si faramineuses ? Son système météo a évolué de manière aléatoire, sans aucun rapport avec celui qu'il a obtenu sans les valeurs tronquées. En regardant l'évolution dans le temps, il se rend compte que plus la modélisation du système avance dans le temps, plus sa ressemblance avec le premier système (valeurs non tronquées) est forte.

En fait, la théorie dit que tout système a une sensibilité aux conditions initiales (découvert par Poincaré dans son modèle de mécanique céleste : sensibilité aux conditions initiales). Prenons un exemple simple, si on relève que la pression atmosphérique est de 1026 hPa, mais qu'en réalité, elle est de 1027 hPa, cette différence, cette marge d'erreur qui peut paraitre infime, va engendrer des conséquences de plus en plus graves au fur et a mesure que le système progresse dans le temps, tout cela parce que la prévision partant de la condition initiale Pression = 1027 hPa n'existe pas. Cette valeur non prise en compte au départ va interagir avec d'autres facteurs, qui vont donner forcément des valeurs non prévisibles parce que résultant d'une donnée incorrecte, imprécise. Au fur et a mesure du temps, ces données imprévisibles vont donner des résultats de plus en plus dérivés de la réalités, ce qui abouti à une évolution chaotique de ce système. C'est pour ca que la météo est plus précise pour le lendemain que pour plusieurs jours a l'avance (logique n'est-ce pas ?). Des calculs ont été fait et la communité scientifique c'est rendu compte que pour prévoir le temps a plus de 15 jours a l'avance, il faudrais savoir quelle est l'influence du champ gravitationnel d'un électron situé a plus de 10^10 années lumière ( 9,461×10^15 m (299 792 458 m*s^-1* 31 557 600 s) de la Terre, sur la Terre elle même. Il est bien sur évident que ce type de calcul est impossible et inimaginable. Cependant est-ce réelement vrai ( remarque objective ) ? Personnelement, et pour beaucoup de scientifiques actuels ou passés (Comme lorentz) il serais impossible de prévoir la météo à plus de 7 jours a l'avance.

Un autre exemple sur la théorie du chaos :

Imagine que tu invente une machine qui renverse des quilles de bowling a tous les coups. Elle envoit la boule a 20 km*h^-1. Tu fais un premier lancé, et tu prend les positions des quilles dans l'espace. Tu fais un deuxième lancé, et la, tu remarque que les quilles sont placées différents, qu'elles ont été renversées différement, alors que la machine n'a pas bougé, et que de nouvelles quilles ont étaient remisent exactement a la même place. C'est du à la sensibilité aux conditions initiales de ce système. La boule n'arrive pas toujours a 20 km*h^-1, elle peut arriver a 19.99 km/h ou a 20.1 km/h. Cette différence infime va créer une modification de ce système, alors qu'on pourrais croire que tout est exactement pareil.

J'espère que j'ai étais assez clair, si j'ai commis une erreur, désolé, mon post est très long et une étourderie peut arriver. D'ailleur je ne suis pas un spécialiste de la théorie du chaos, si j'ai commis une erreur, merci de me corriger pacifiquement.

D'autres questions ?

merci beaucoup, tu m'as éclairé plein de chose, tu sais toute cette sensiblité aux conditions initiales m'est un peu familière je ne sais pas si c'est convenable de comparer mais ça me fait pensé à mes TP et expériences à la l'université et à quel points mes résultats dépendent à chaque fois des quantités mesurées, de la sensibilités des appareils...c'est peut être pas la même chose mais ça lui ressemble.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chaos Theory]

merci beaucoup, tu m'as éclairé plein de chose, tu sais toute cette sensiblité aux conditions initiales m'est un peu familière je ne sais pas si c'est convenable de comparer mais ça me fait pensé à mes TP et expériences à la l'université et à quel points mes résultats dépendent à chaque fois des quantités mesurées, de la sensibilités des appareils...c'est peut être pas la même chose mais ça lui ressemble.

De rien ca me fais plaisir de parler un peu de la théorie du chaos . Oui je pense que tu as raison au sujet de tes expériences. Selon les quantités de réactifs, selon le réglages des appareils, les conditions initiales seront différentes, et l'évolution peut etre aléatoire. Mais ces systèmes physiques ne durent pas assez dans le temps pour évoluer réelement de facon aussi chaotique que l'atmosphère. (Un Tp dure au max 4 heures a la fac non ?) Mais sinon je pense que c'est une bonne analogie . De toute facon la théorie du chaos concerne tout. De l'atmosphère à la croissance de la population.

Pas d'autres questions ?

[Chaos Theory]

Si tu as d'autres questions, n'hésite pas .

Oui, l'évolution des Réactions dans les TP dépend bien évidemment des conditions initiales. Mais je pense que le système de ton expérience n'évolue pas assez dans le temps ( Un tp dure 4 heures au max, non ?) donc en fait, l'évolution ne peux pas etre réelement chaotique puisque le système ne peut pas évoluer assez longtemps, et de plus il se stabilise au bout d'un certain temps, non ? Mais bon je ne suis pas un pro, et ca me parait etre un bon exemple .

Zut, désolé pour le double post, mon internet a bugué au moment du post. Tant pis.

[theodos]

Bonjour,

Merci pour ce bon rappel à ma question.
Un très bon joueur de billard français sans ordi est capable de faire quasiment le même coup à chaque foi. Prévoir se qui va se passer peut ce calculer, comme une éclipse solaire.

Pour l’exemple du lancer de boulle sur des quilles, cela fais sûrement appelle à trop facteur pour être reproduit identiquement. Car on a affaire à des objet trop rond, trop complexes à prévoir surtout à 20km/h. Mais il y a possibilité de faire tomber les quilles à chaque fois, seul leur positions finales est différentes.

Un lancer de dés robotisé, dans un environnement contrôlé, température matières identiques etc… on a affaire à un objet de 6 faces qui ne roule pas.
Par exemple le rebot porte le dès à 1 ou 2 cm de hauteur, le pousse légèrement pour lui faire un tour dans une avancé de 2cm ou 3. Si la force est très faible le résultat doit toujours être le même normalement, juste une petite différence finale de positionnement.

Est-ce qu on ne pourrait pas programmer 6 pousser de dès qui permettent d’obtenir les 6 chiffres ?
J’ai lu dans ton texte qu’il était impossible de prédire la météo à plus de 7 jours. C’est déjà pas mal je pense, c’est mieux que mon grand père, mais avec des ordi plus puissant est ce qu’ils ne pourraient pas prévoir sur 9 jours par exemple.

[invite018077e1]

Bonjour,

Est-ce qu on ne pourrait pas programmer 6 pousser de dès qui permettent d’obtenir les 6 chiffres ?

salut,
je ne sais pas si ça peut se faire, peut être qu'on doit agir sur les dés eux mêmes ou sur la position de chacuns pour y arriver, enfin c'est juste une pensée

[Chaos Theory]

Rebonsoir. Alors theodos, j'ai cogité sur ta question, et j'ai un peu évolué sur mon point de vue. En effet, il serais éventuellement possible de programmer un robot pour obtenir le même chiffre à chaque lancé de dès. La théorie du chaos s'applique toujours dans ce cas, mais les répercussions sur le système sont trop faibles pour induire une erreur. Donc programmer un robot est possible dans ton cas (surtout que le lancé est bas, peu important, et surtout que le cube ne contient que 6 faces.)

Dans le cas de la météo, la puissance des ordinateurs ne change rien. L'évolution est chaotique, c'est à dire qu'elle est imprévisible. La puissance de calcul ne change rien, c'est juste la précision des relevé et des données. Il suffit d'une seule erreur de relevé de Température par exemple (20, 0002 ° au lieu de 20, 0001° dans un cas ou la précision est tres importante) pour que le système modélisé par ordinateur dérive petit a petit du système réel. (En faite c'est le système réel qui dérive, puisque la condition intiale prévu est dans ce cas de 20,0001°, il pars d'une valeur diférente de la condition initiale du modèle météo généré par ordinateur (20,0002 condition initiale).En fait, le calcul du système est précis, mais ce système est non linéaire, il obéit donc a la théorie du chaos et est dépendant aux conditions initiales (surtout que les conditions initiales concernent autant la température que les autres variables). Si les conditions initiales diffèrent, l'évolution des 2 systèmes est de moins en moins similaire, jusqu'a ce que le système réel ne ressemble en rien au système modéliser. Tant que les relevés ne seront pas plus précis, les modèles météos ne seront pas plus précis, et la puissance de calcul ne changera rien. Il faudrais pouvoir relever des variables de facon tellement précise que la précision soit égale à 0. (précision absolue) ce qui est bien sur totalement impossible.

Hum, est-ce que vous suivez mon raisonnement ?

[theodos]

Oui je réfléchis justement sur ce sujet.

La météo, ne serait elle pas une évolution quantique de tous les évènements réunis au même instant présent, en dessous de la distance de Plank.

Mince je me pose de c’est question des fois moi aussi…

Pour le robot, j’avais pensé au jeux de hasard et à la magie.
Et je vais sûrement faire l’expérience pour savoir jusqu'à ou il est possible de contrôler le résultat. Pour faire croire que c’est le hasard..

[Coincoin]

Dans le cas de la météo, la puissance des ordinateurs ne change rien. L'évolution est chaotique, c'est à dire qu'elle est imprévisible. La puissance de calcul ne change rien, c'est juste la précision des relevé et des données. Il suffit d'une seule erreur de relevé de Température par exemple (20, 0002 ° au lieu de 20, 0001° dans un cas ou la précision est tres importante) pour que le système modélisé par ordinateur dérive petit a petit du système réel. (En faite c'est le système réel qui dérive, puisque la condition intiale prévu est dans ce cas de 20,0001°, il pars d'une valeur diférente de la condition initiale du modèle météo généré par ordinateur (20,0002 condition initiale).En fait, le calcul du système est précis, mais ce système est non linéaire, il obéit donc a la théorie du chaos et est dépendant aux conditions initiales (surtout que les conditions initiales concernent autant la température que les autres variables). Si les conditions initiales diffèrent, l'évolution des 2 systèmes est de moins en moins similaire, jusqu'a ce que le système réel ne ressemble en rien au système modéliser. Tant que les relevés ne seront pas plus précis, les modèles météos ne seront pas plus précis, et la puissance de calcul ne changera rien. Il faudrais pouvoir relever des variables de facon tellement précise que la précision soit égale à 0. (précision absolue) ce qui est bien sur totalement impossible.

Hum, est-ce que vous suivez mon raisonnement ?

Vu la puissance des calculateurs de Météo France, je pense qu'il y a quand même de la marge de progression de ce côté aussi. Avoir un ordinateur plus puissant permet d'avoir une meilleure résolution pour la simulation et donc de diminuer les effets de du chaos (qui commenceront à plus petite échelle). Si la météo est maintenant couramment donné à la semaine, c'est notamment grâce aux progrès de l'informatique (mais aussi du nombre de mesures).

La météo, ne serait elle pas une évolution quantique de tous les évènements réunis au même instant présent, en dessous de la distance de Plank.

Non. La théorie du chaos n'a rien à voir avec tout ça. Il suffit d'avoir un système complexe (c'est-à-dire plein de sous-systèmes interagissant), pas besoin d'autres bizarreries.

[S321]

Si les effets quantiques étaient les seuls phénomènes gênant pour les prévisions météo je pense qu'on pourrait aller à facile un ou deux mois de prévision exacte. Sans doute même plus.

Tu fais l'erreur commune de confondre un système chaotique et un système non-déterministe.
Si on étudie la météo avec des modèles classiques (mécanique Newtonienne, thermodynamique, mécanique des fluides,...) le système reste parfaitement déterministe. C'est à dire qu'on peut déterminer avec certitude la météo de demain sous réserve de connaitre celle d'aujourd'hui.

Le problème c'est qu'on ne peut pas déterminer avec perfection la météo d'aujourd'hui, nos capteurs restent limités. Mais ils sont bien loin de ressentir des effets quantiques.
Le fait que bobonne décide ou non de prendre sa voiture aura bien plus d'effet sur les balons sonde de météo france que tout effet quantique.

Ce que nous dit la mécanique quantique c'est simplement que nos capteurs ne pourront jamais avoir une précision infinie et que par conséquent, les systèmes chaotiques auront à jamais leur avenir incertain. Mais nous sommes très loin d'avoir des capteurs aussi précis dans la vie courante.

P.S : Les modèles non plus ne sont pas parfais, ce sont eux mêmes des approximations et dans les systèmes chaotiques ça finit par se ressentir.
On pourra modéliser le fait que dans telle et telle conditions, l'anticyclone va se déplacer vers l'ouest. Mais on ne pourra jamais modéliser le fait que bobonne aura besoin d'aller acheter des poireaux, pourtant ça a aussi une influence sur la météo du mois avenir.

[theodos]

Dans ce cas j’ai mal compris ce qu’était un système chaotique.
Qu’est ce qui le défini comme chaotique.
Le future est le résultat d’un système chaotique présent ?
Dû à l’incertitude du monde quantique. Non ?
Le chaos est le résultat présent du monde quantique ?
l’incertitude de l’instant présent empêcheras constamment toutes mesures précise, qui nous permettrait de lire le futur précisément.

En faite c’est un peux comme le robot lanceur de dès, plus on lance fort et plus le résultat devient aléatoire (impossible à déterminer). Mon dés est un amas de molécule constamment en mouvement, l’impact de mon dés sur la table créé des interactions uniques, qui ne pourraient être reproduite à l’identique à un autre instant.

Il est vrai que mémé allant au marché pourrait avoir un impact sur la météo pour le mois suivant. Mais quand mémé bouge, elle déplace de l’air qui déplace des molécules, qui peuvent entré en collision entre elle et changer la face du monde.

S3210 tu dis : "Si les effets quantiques étaient les seuls phénomènes gênant pour les prévisions météo je pense qu'on pourrait aller à facile un ou deux mois de prévision exacte. Sans doute même plus."

Moi je pense, mais je peux me tromper, Si on devais lire la météo (le futur) dans un espace quantique uniquement, on y arriverais même pas une seconde je pense.
Si tout n’était que de la physique classique, on aurait la possibilité de déterminer le temps qu’il ferait dans l’année.

Je suis pas très calé, je mène une enquête sur qu’est ce que l’univers et l’espace temps, je découvre tout ça depuis 1 ans, et j’ai peux être tendance à tout mélanger.

[Chaos Theory]

@ Coin Coin : Bah, c'est surtout la précision des mesures qu'il faut évoluer pour améliorer la précision des prévision, puisque ce sont elles les conditions initiales du système et donc elles qui font que l'évolution est chaotique, et non pas la puissance de calcul. Si tu souhaite absolument améliorer les ordinateurs, il faudrais plutot améliorer les programmes de modélisation.

@ S321 : Merci pour le post, il éclaire avec une bonne note d'humour le topic En effet, les effets quantiques sont négligeables , se passant à une échelle subatomique et même sub"protonique" (quarks, mesons, ;..). Et l'effet de déplacement de l'air que bobonne aura généré dans son déplacement aura beaucoup plus de conséquence que des phénomènes de l'échelle quantique.

Etudier la météo avec des modèles classiques et déterministes reste pour l'instant de la fiction et de l'impossibilité surtout, non ?

@ Theodos : Pas de rapport entre la longueur de Planck et la théorie du chaos, la constante de planck est utile en mécanique quantique surtout. (h et h/barre). Je pense que tu confond la mécanique quantique et la théorie du chaos. La mécanique quantique établit les lois se déroulant à une échelle sub atomique (quarks, mesons, bosons, gluons, ... C'est a dire les particules constituants la matière (particules élémentaires)), parce que la mécannique classique est impuissante à cette échelle la. Comment expliquer la cohésion du noyau atomique alors que l'interaction électrique explique que les protons se repoussent (a cette échelle la, l'interaction gravitationnelle est impuissante, étant trop petite (de l'ordre de 10^-49)). C'est en faite une autre force appelé l'interaction forte. Comment expliquer le comportement de la lumière (onde-corpuscule) ? Toutes ses questions sont abordés du point de vue de la MQ. la matière est en fait représenté par une fonction d'onde (des particules) et on ne peut pas savoir à la fois la position , et la vitesse des particules). La mécanique quantique est paradoxale à l'échelle macroscopique : Expérience du chat de Schrodinger : La vie d'un chat dépend de l'état d'un atome D'uranium. Si l'atome est désintégré, un compteur Geigeur s'affole, et casse une fiole de poison. S'il n'est pas désintégré, le chat survit. On allume la boite contenant cet attirail et le chat pendant 5 minutes (exemple) c'est a dire le temps pour que cet atome ait 50% de chance de s'etre désintégré (FAUX ! c'est un exemple ..). Au bout de 5 minutes, la fonction d'onde de l'état désintégré est sécante avec la fonction d'onde de l'état non désintégrés qui correspondent à l'état mort ou vivant du chat. Le chat est donc a la fois mort ou vivant, ce qui EST paradoxal. (on peut faire la meme expérience en déplacant la boite, le chat est à 2 endroits en meme temps).

La théorie du chaos, elle, traite l'évolution dans le temps des systèmes d'équations non linéaires MAIS déterministes. Elle dit que ces systèmes dépendent des conditions initiales. Si nous pouvions connaitre avec une précision infinie et absolue les différentes variables des modèles météos (et si aussi, les modèles météos étaient parfaits) nous n'aurions plus de probleme avec les Conditions Initiales. Mais nos sondes ne serons jamais précises à 100%, c'est pour ca que tout les systèmes météos modélisés vont toujours peu à peu se décaler du système réel. A petite échelle, comme 1 ou 2 jours, les conséquences sont minimes, mais plus on avance dans le temps, et plus elles sont gravissimes. Bien sur je ne développe que le coté météo, mais c'est parce que , ayant étudié Lorentz, je le connais mieux. Mais ce que je viens de dire est valable pour tout système dit chaotique.

Pour ce qui est de prévoir la météo dans le système quantique, je ne vois vraiment pas l'intéret. Un système quantique est tres petit, donc cela veut dire que pour prévoir la météo en prenant compte des données situées au niveau subatomique est très largement impossible. Chaque secondes, des Pions sont échangées entres les gluons maintenant les quarks up et down à l'intérieur des neutrons et des protons. S'il faut tenir compte des quarks pour les prévisions météo, on est mal barrés, puisqu'il faudrais une puissance de calcul immense ! Non pas immense mais plutot infinie.

[theodos]

Merci pour l’explication Théorie du CHAOS c’est plus claire, pour la météo.
Si ils améliorent leurs programmes de modélisations, ils pourraient arrivé à des meilleurs résultats ? sur plus de temps ? ou il y a une buté ? Y a t’il des projets d’amélioration en cours à se sujet ?
Je ne confond pas la mécanique quantique et la théorie du chaos, je rapprochais les deux, pour connaître à quelle proportion la mécanique quantique, intervient dans la prédiction de la météo, ou autre chose.

Tu dis : « La théorie du chaos, elle, traite l'évolution dans le temps des systèmes d'équations non linéaires MAIS déterministes. Elle dit que ces systèmes dépendent des conditions initiales… »

Oui mais les conditions initiales sont toujours dans l’espace quantique, et tant que l’on ne peut connaître l’emplacement précis d’une particule, il devient difficile de prédire précisément le futur.

C’est pour cette raison que je faisais référence à un système quantique. Dans 1 mois le temps peut tout être à la foi.

[Chaos Theory]

C’est pour cette raison que je faisais référence à un système quantique. Dans 1 mois le temps peut tout être à la foi. [/QUOTE]

Oui mais c'est ce n'est pas du à la mécanique quantique. Enfin tout dépend du point de vue. développe un peu plus cette idée s'il te plait... c'est sur que tout dépend de la mécanique quantique, puisqu'elle fait littéralement fonctionner l'univers, mais bon, si dans 1 mois le temps peut etre n'importe comment, c'est due à l'évolution des variables de météorologie dans l'atmosphère, et à l'interaction qu'elles ont entres elles (on en revient à la théorie du chaos).

S'ils améliorent leurs programmes de modélisations, les prévisions pourraient s'améliorer, mais de toute facon, elles buteraient sur la dépendance aux conditions initiales qui est, elle, irrésolvable. Tant que les sondes, les capteurs n'évolueront pas de manière significative, les prévisions météos ne progresseront pas. Et il y aura toujours une barrière infranchissable que je limiterais à 15 jours (grand maximum). D'après quelques calculs, pour prévoir la météo a plus de 15 jours, il faudrais connaitre l'influence d'un électron situé a 10^10 années lumiere de la terre, sur la Terre elle même. Impossible a prévoir.

Pour ce qui est de ton analogie avec la mécanique quantique, elle me parait déplacée. Aucun rapport entre la météo et la mécanique quantique. Météo France ne s'amuse pas a calculer toutes les positions de tous les quarks qui vont avoir telle influence sur tels hadrons ce qui va au final dire si il pleut ou non. Tout à une origine quantique de toute facon, puisque ce sont les particules élémentaires composant toute la matière qui sont concernée. Donc au final, le mouvement de telle masse d'air à une origine dans le monde quantique, tout comme les battements de mon coeur, ou l'interaction entre mes neurones et mes atrocytes.

Pour les conditions initiales, tu peux te placer dans n'importe quelle échelle, macroscopique, moléculaire, atomique, subatomique (quantique). La puissance de calcul et la précision de mesure ET l'avancement de la science ne permet pas (encore) de prévoir la météo grace à la mécanique quantique et à l'étude du comportemen de la matière à l'échelle sub atomique (je suis septique quand au développement des prévisions météo par rapport à l'étude du comportement de la matière à l'étude sub atomique).

Pour ce qui est des projets d'amélioration de la météo, je ne suis pas trop au courant, je pense qu'ils mettent au points de nouveaux modèles plus fiables, et de nouveaux capteurs plus sensibles et précis, mais un jours ou l'autre, la météo va stagner. De toute facon les progrès en météo ne sont font plus trop sentir depuis quelques Quizaines d'années.

Pour répondre à ta question, la mécanique quantique n'intervient en aucune manière dans les prédictions météos. La mécanique quantique est une révolution, mais elle est encore jeune, et il faut lui laisser le temps de se développer et de s'étendre.

Pour conclure mon petit paragraphe : Tu trouvera toujours une cause dans l'échelle sub atomique, par exemple, si tu remonte le courant d'un ruisseau, tu arrivera jusqu'a la source, et après ?? Dans ce cas c'est pareil, le fleuve qui se jette dans la mer est le monde macroscopique, et plus tu de rapproche de la source, plus tu te rapproche des particules élémentaires. Cependant, pour connaitre la composition de l'eau, le débit qui s'écoule dans la mer, tu n'a pas besoin d'aller jusqu'a la source, ca serais couteux et compliqué de remonter le ruisseau, alors qu'il serais au contraire beaucoup plus simple de prendre l'eau directement dans l'arrivé du fleuve a la mer (monde macroscopique). C'est exactement pareil dans la réalité.

@ Theodos. : Vois tu ce que je veux dire ? T'ai-je éclairé ? Y a t il encore quelques zones d'ombre ?

[theodos]

Si je comprend mieux l’esprit météorologiste. Mais quand on me dit d’un coté que tout dépend de la quantique qu’elle fait fonctionner l’univers et que de l’autre coté on dit que la quantique n’a rien avoir avec la météo. Je ne comprend plus. Mais à présent j’ai compris.

Je comprend que la théorie du chaos intervient beaucoup dans la météo (et sûrement partout).
C’est comme le lancer de dès de mon robot, c’est plus facile que la météo, je pourrai avec les meilleurs instruments contrôler une pousser légère directionnelle de 2 cm et un tout petit peut plus peut être..
A un moment je serai effectivement dans l’impossibilité de définir quelle chiffres va sortir. A chaque pousser, mon dés subit des forces de frottements différentes qui le dévie aléatoirement, et ma pousser est toujours différente.
Je ne pourrai donc jamais maîtriser une pousser de plus de 2 cm, même avec le meilleur ordi.

Je voyais la météo un peut comme le chat de Schrödinger, de forte probabilités qu’il pleuve, ou de forte probabilité qu’il fasse beau (à des moments on est entre les 2). J’avoue que j’ai été le chercher loin celui la, bon je reconnais que je mélange des choses très éloignés.

C’est vrai que la science quantique est une nouvelle science, mais ne promet elle rien à la prédiction météorologique ?

Bon je vais lire un peu, ça m’évitera de poser des questions con.

A+

[theodos]

Voilà j’ai compris, !
même si je construisais un robot le plus précis du monde il ne pourrait arriver à un meilleur résultat que moi (ou très peu). Car moi je suis comme une machine très précise.

Si je suis mon raisonnement, mon grand père qui connais bien les nuages et le climat de sa région, avec ses capteurs personnels très affûtés, pourrait prévoir le temps qu’il fera dans sa région presque aussi précisément que les ordi de météo France ?

C’est devenue très clair, je pense.
Merci pour ces infos.
A+

[S321]

Effectivement la mécanique quantique n'a aucune incidence sur la météo et pourtant cette mécanique fonde notre univers. Mais ce n'est pas incohérent pour autant.

Prenons un exemple, là j'ai un café à coté de moi que j'ai l'intention de boire. Si on observe une des particules qui sont dans mon café, cette particule sera régi par la mécanique quantique. Il se pourrait très bien que cette particule se retrouve dans un état superposé indéterminable.
Maintenant si on prend le café tout entier, il y a une quantité phénoménale de particules dedans. Si chacune a 50% de chance d'être dans un état 1 plutôt que dans un état 2 alors dans le café entier il y aura la moitié des particules dans l'état et l'autre moitié dans l'état 2.

Pour toute la tasse de café il n'y aucune indétermination, je le vois bien, elle est posée sur mon bureau. Elle n'est pas simultanément sur mon bureau et renversée sur mon clavier.

Maintenant je suis toujours incapable de prédire dans quel état sera telle ou telle molécule. Mais pour ce qui est du café je suis tout à fait en mesure de prévoir ce qui va lui arriver. Je vais le boire.
Je n'ai aucunement besoin de faire appel à la mécanique quantique pour prévoir avec certitude que je vais boire mon café. Non pour faire cette prévision j'utilise un modèle bien plus simple basé sur le fait que j'aime le café et que lorsque j'ai une tasse de café chaud à portée de main, l'expérience tend à montrer que je le bois.

C'est pareil pour la météo. La mécanique quantique n'a rien à y faire. La relativité non plus d'ailleurs alors qu'on pourrait se dire que les corrections relativistes ont une influences, certains vent peuvent aller à 200km/h. Mais là encore nos mesures sont loin d'être assez précises pour que les effets relativistes se fassent ressentir.

Je voyais la météo un peut comme le chat de Schrödinger, de forte probabilités qu’il pleuve, ou de forte probabilité qu’il fasse beau (à des moments on est entre les 2).

Méfie toi, une superposition d'état ce n'est pas être entre le deux. S'il pluviote la météo n'est absolument pas dans un état superposé, non c'est un état parfaitement déterminée, il pleut un peu.
Le chat de Schrödinger n'est pas mort-vivant au sens de resident evil. Il n'est pas entre la mort et la vie, il est soit complètement mort soit complètement vivant et il est les deux à la fois.

On ne peut pas se le représenter, du moins pas en en ayant une vision correcte et surtout pas sans avoir une parfaite connaissance de la mécanique quantique. Si tu essaie de ramener la superposition d'état à un phénomène intelligible tu vas forcément faire une grossière erreur d'interprétation.
C'est là qu'est toute la difficulté de la mécanique quantique, il faut accepter que les choses puissent être ainsi, car l'expérience et les mathématiques le prouve, mais sans pouvoir se les représenter.

[Chaos Theory]

Je comprend que la théorie du chaos intervient beaucoup dans la météo (et sûrement partout).

Exact !

C’est vrai que la science quantique est une nouvelle science, mais ne promet elle rien à la prédiction météorologique ?

Je ne pense pas que la mécanique quantique révolutionne la météo, son échelle d'application est bien trop petite.

Bon je vais lire un peu, ça m’évitera de poser des questions con.

Elles sont pas cons

Voilà j’ai compris, !
même si je construisais un robot le plus précis du monde il ne pourrait arriver à un meilleur résultat que moi (ou très peu). Car moi je suis comme une machine très précise.

Si je suis mon raisonnement, mon grand père qui connais bien les nuages et le climat de sa région, avec ses capteurs personnels très affûtés, pourrait prévoir le temps qu’il fera dans sa région presque aussi précisément que les ordi de météo France ?

C’est devenue très clair, je pense.

Faux, même si la théorie du chaos empeche la précision absolue et a long terme sur de grandes échelles, un robot est toujours plus précis que toi ou que ton grand père. Même si la météo est imprécise au dela de 7 jours, ton grand père ne pourrais pas être très précis sans étudier autant de variables que météo france. Et ton robot ne tremble pas, il controle sa vitesse avec son micro processeur et son moteur. Il calcule la trajectoire. Alors que le cerveau, et surtout le bras humain est beaucoup moins précis.

Vu ?

[Chaos Theory]

Prenons un exemple, là j'ai un café à coté de moi que j'ai l'intention de boire. Si on observe une des particules qui sont dans mon café, cette particule sera régi par la mécanique quantique. Il se pourrait très bien que cette particule se retrouve dans un état superposé indéterminable.
Maintenant si on prend le café tout entier, il y a une quantité phénoménale de particules dedans. Si chacune a 50% de chance d'être dans un état 1 plutôt que dans un état 2 alors dans le café entier il y aura la moitié des particules dans l'état et l'autre moitié dans l'état 2.

Pour toute la tasse de café il n'y aucune indétermination, je le vois bien, elle est posée sur mon bureau. Elle n'est pas simultanément sur mon bureau et renversée sur mon clavier.

Maintenant je suis toujours incapable de prédire dans quel état sera telle ou telle molécule. Mais pour ce qui est du café je suis tout à fait en mesure de prévoir ce qui va lui arriver. Je vais le boire.
Je n'ai aucunement besoin de faire appel à la mécanique quantique pour prévoir avec certitude que je vais boire mon café. Non pour faire cette prévision j'utilise un modèle bien plus simple basé sur le fait que j'aime le café et que lorsque j'ai une tasse de café chaud à portée de main, l'expérience tend à montrer que je le bois.

Merci le paradoxe de Schrodinger ! Ce qui montre bien que si l'on tente d'appliquer la mécanique quantique à l'échelle macroscopique, on aboutit à une situation plus que paradoxale..

[theodos]

Grâce à mes dès je finis par pensé que la météo demeurera réellement difficile à prévoir précisément et localement aux dessus de 3 jours. On pourra peut être généraliser des phénomène physique sur 15 jours mais on perdrait énormément de précision local.

Si je m’entraîne bien dans la poussé de dès, il sera très difficile pour un robot de me battre, Il ne pourra avoir plus de capteur que moi qui sent les atomes du dès entre mes doit.
Mon cerveau fera des probabilités pour trouver le meilleur mouvement possible en contrôlant la matière du bout des récepteurs (presque à la source).

Est-ce que la météo ne serait pas une traduction mathématique de nos sens, en juste un peut plus perfectionné, et plus fiable (mathématisé).

[Chaos Theory]

Si je m’entraîne bien dans la poussé de dès, il sera très difficile pour un robot de me battre, Il ne pourra avoir plus de capteur que moi qui sent les atomes du dès entre mes doit.
Mon cerveau fera des probabilités pour trouver le meilleur mouvement possible en contrôlant la matière du bout des récepteurs

Totalement faux. Même si le cerveau humain est plus puissant que le microprocesseur de n'importe quel robot, il est impossible de faire le même lancé de dès deux fois, que l'on soit un robot ou un etre humain. Mais l'etre humain a encore moins de précision qu'un robot, puisqu'il y a les facteurs de tremblements corporels, le manque de précision flagrant du cerveau. Tu ne pourra jamais etre plus performant que ton robot dans le lancé de dès, car lui fait pratiquement toujours le meme mouvement, étant programmé pour cette tache. TOn cerveau, lui, lance les dès "au feeling"

Est-ce que la météo ne serait pas une traduction mathématique de nos sens, en juste un peut plus perfectionné, et plus fiable (mathématisé).

La météo est la prévision du temps qu'il fera par le biais de l'évolution de variables mesurées rentrées dans un modèle. C'est mathématiques, mais ce n'est pas la traduction de nos sens.

PS :

Mon cerveau fera des probabilités pour trouver le meilleur mouvement possible en contrôlant la matière du bout des récepteurs (presque à la source).

Pas besoin, il suffit juste de connaitre l'orientation du dès, sa position, son poids, la longeur de son arrete, et apres, le lancé est plus ou moins réussi. POur que le robot puisse faire un lancé précis, le dès doit toujours etre placé de la meme facon (programmation), il n'a pas d'oeil pour anticiper. Mais le cerveau humain ne peut pas mesurer a vue d'oeil tous les paramètres qui vont rendre le lancé réussi ou ,non

[theodos]

Il faudrait vraiment essayer avec du matériel très sophistiqué.

Je pense qu’il pourra égaler et généraliser à tous les coups le meilleur résultat possible par l’humain, il pourra copié un mouvement parfait alors que moi le mien est toujours différent.
je peu arrivé au même résultat avec des positions différentes à chaque fois, alors que le robot ne pourra pas. Par contre je suis distrait, ce qui me feras perdre de la concentration sur plusieurs coups. Alors que le robot n’ai jamais distrait et jamais fatigué.
Et ces vrai que le robot pourra lancer 10 dés simultanément aux bon endroits, alors que moi un seul à la fois.

Je me suis entraîné aux dés, le petit tour de face est complètement maîtrisable dans toutes les positions les yeux fermés, les 2 tours de face du dès est réalisable également, presque à tous les coups. Pour le 3 tours de faces avec de la maîtrise, le robot pourrait copier 1 mouvement parfait, mais ne pourrais pas je pense faire rouler le dès sur plus de 3 faces.

Je pense que la nature à bien fais les choses et que on ne peut que copier ce qui est possible dans la nature. Et qu’on mathématise pour être conforme.
On c’est qu’une masse nuageuse, le vent, l’humidité etc… produisent telle effet sur tel ou tel endroit, c’est parce que on l’a appris par nos observation et que l’on les à paramétrer, dans l’ordi.

Et puis j’imagine bien des récepteurs humains un peu partout sur la planète, on pourrais arriver à presque les mêmes résultats, si ils se transmettaient les informations.
Si il pleut en Bretagne avec beaucoup de vent on a beaucoup de chance de voir arriver la perturbation sur paris en 1 ou 2 journée tout dépend du vent.
Je vais souvent en Grèce au mois d’août et je sais qu’il va pleuvoir vers le 10 août dans ma région, (je le sais 1 ans à l’avance). Je connais les giboulées de mars, et je sais qu’il peut neiger en hivers, on peux même sentir la neige arriver 1 à 2 journées à l’avance. Si je devais fabriquer un programme météorologique j’y mettrais toutes mes connaissances, et il le ferait à ma place de la meilleur façons qu’il soit, avec les règles que j’y aurais intégrer.
Si Mr météo était humain il s’en prendrait des tomates.


A +

[chwebij]

super les arguments scientifiques!!!
y a de quoi publier, surtout le passage sur les vacances en grèce....

[Chaos Theory]

super les arguments scientifiques!!!
y a de quoi publier, surtout le passage sur les vacances en grèce....

Ben si ca te dérange, corrige nos erreur. J'ai 16 ans, je ne suis pas un spécialiste de la théorie du chaos, comme je l'indique lors de mon premier post. Seulement je pense pas qu'a mon age, tu savais tout cela, donc soit tu passe ton chemin et tu te la boucle, soit tu fais une critique constructive qui va nous permettre d'évoluer et de comprendre nos erreurs.

Super la mentalité !

Merci.

[theodos]

t'en fait pas chaos théorie, pour quelqu'un de 16 ans je trouve que tu te débrouilles bien,
moi je vien de découvrir l'impact de la théorie du chaos dans notre environnement alors que j'ai 40 ans.

j'aime garder une note d'humour, ça détend l'atmosphère.
Mais bon pour la grèce, quelle calcule informatique permettrais de découvrir une perturbation 1 ans à l'avance.

[chwebij]

@ chaos theory

ce message ne s'adressait pas à toi. Si tu veux parler de théorie du chaos, des exposants de Lyapunov, du théorème KAM, de turbulence and co et de bien d'autres découvertes extrêmement intéressantes de des 50 dernières années, je veux bien.et d'ailleurs tes apports au fil, sur l'histoire et les premiers principes de th du chaos sont excellentes.

par contre, dire qu'on sait qu'il va pleuvoir tous les 10 aout ne fait pas de quelqu'un un spécialiste de la météo. En fait, il n'y a rien de méchant mais théodos a tendance à un peu tout mélanger et à faire de la pseudo-science. Le coup des "récepteurs humains un peu partout", désolé mais c'est pas quelque chose de très sensé.

Il y a les bienfaits et les méfaits de la vulgarisation. Mettre la science au niveau du Monsieur (ou Madame) tout le monde est quelque chose de nécessaire et ardu. Mais ça peu aussi partir dans tous les sens et ce forum en voit pas mal passer

alors certains arguments semblent parfois farfelus et des précautions doivent être employé. Mais bon, j'avoue que mon ton sec peu paraître vexant, je m'en excuse.

[invitebd2b1648]

Chaos Theory !

Tu n'as que 16 ans moi je dis bravo
Plus je découvre FS et plus je vois des petits génies en herbe !

Moi au même âge je faisais des pâtés dans le sable !

Cordialement,

[theodos]

Non je n’ai jamais dit que j’étais un spécialiste de la météo et encore moins un spécialiste de la théorie du chaos. Je ne fais pas de pseudo science, je me posais juste des questions sur la météo et mon robot lanceur de dés, je constate, c’est tout. Et je suis pas le seul à constater que la météo se trompe.

Oui on peu arriver d’instinct à prédire la météo à 1 ou 2 jour près, ce n’est pas de la science. Je comparais les prédictions humaines et les prédictions informatiques et je trouve qu’elles se ressemblent.
Maintenant si la météo était toujours précise ça se saurais. et je ne pense pas que l’on puisse faire beaucoup mieux.

Si je me trompe ? Il ne faut pas hésiter à corriger.
Et puis pour les récepteurs biologiques, c’est de la science non ? c’est efficace, et encore irremplaçable dans beaucoups de domaine.