le numérique pour la physique
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le numérique pour la physique



  1. #1
    kaderben

    le numérique pour la physique


    ------

    Bonjour,
    Aujourd'hui les physiciens utilisent beaucoup le numérique pour faire des simulations.
    On se demande si au XIX siècle il y avait le numérique, alors Einstein aurait fini sa relativité en moins de dix ans.
    Est ce possible ?

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    WizardOfLinn

    Re : le numérique pour la physique

    Les révolutions conceptuelles du début du 20ème siècle paraissent peu dépendantes des moyens de calcul brut.

  3. #3
    kaderben

    Re : le numérique pour la physique

    Mais aujourd'hui le numérique fait bien avancer la physique ?

  4. #4
    pm42

    Re : le numérique pour la physique

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    Mais aujourd'hui le numérique fait bien avancer la physique ?
    Dans quel sens ? Tu as un exemple ? Et notamment pour les théories fondamentales comme celles d'Einstein ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : le numérique pour la physique

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Dans quel sens ? Tu as un exemple ? Et notamment pour les théories fondamentales comme celles d'Einstein ?
    Au niveau expérimental c'est utile pour faire le tri dans les données. Par exemple, les données issues des détecteurs du CERN subissent un tri automatique pour ne garder que les événements "significatifs"*. Sans cela, on n'aurait pas encore confirmer la découverte du Higgs, car on serait probablement toujours en train de dépiauter les données à la main. Donc, on peut dire que le numérique permet d'accélérer les choses, du moins lorsqu'il s'agit de traiter des données.

    Du point de vu des avancées théoriques, c'est plus discutable.


    *Les détecteurs génèrent jusqu'à un peta-octet de données par seconde.

    https://home.cern/news/news/computin...byte-milestone

  7. #6
    kaderben

    Re : le numérique pour la physique

    Je regarde des vidéos comme celles des "Soirées des Mathématiques de Lyon".
    Les thèmes proposés contiennent énormément de simulations informatiques.
    Je pense que ces simulations sont impossibles à la main !
    Donc je pense que l'informatique aujourd'hui économise énormément de temps pour faire de la recherche en physique?
    C'est pour cela que j'ai posé la question:
    On se demande si au XIX siècle il y avait le numérique, alors Einstein aurait fini sa relativité en moins de dix ans.
    Est ce possible ?

  8. #7
    pm42

    Re : le numérique pour la physique

    Citation Envoyé par kaderben Voir le message
    Donc je pense que l'informatique aujourd'hui économise énormément de temps pour faire de la recherche en physique?
    Tu as la réponse de Paraboloide_Hyperbolique qui te dit tout.
    Et comme WizardOfLinn te l'a dit, les avancées au début du XXème siècle se sont faites de façon théorique par des changements de paradigme, pas par le calcul.

  9. #8
    GBo

    Re : le numérique pour la physique

    Citation Envoyé par Paraboloide_Hyperbolique Voir le message
    Au niveau expérimental c'est utile pour faire le tri dans les données. Par exemple, les données issues des détecteurs du CERN subissent un tri automatique pour ne garder que les événements "significatifs"*. Sans cela, on n'aurait pas encore confirmer la découverte du Higgs, car on serait probablement toujours en train de dépiauter les données à la main. Donc, on peut dire que le numérique permet d'accélérer les choses, du moins lorsqu'il s'agit de traiter des données.

    Du point de vu des avancées théoriques, c'est plus discutable.


    *Les détecteurs génèrent jusqu'à un peta-octet de données par seconde.

    https://home.cern/news/news/computin...byte-milestone
    Oui j'aurais pensé pour ma part à la détection d’ondes gravitationnelles par LIGO et Virgo par exemple, il fallait détecter un évènement très rare (un signal d'une certaine forme) qui devait apparaitre sur plusieurs détecteurs éloignés à la fois pour être retenu, dans un fatras de "bruit", sur plusieurs JOURS d'enregistrements continus. Sans traitement de signal* calculé numériquement, impossible à trouver.
    Donc oui le calcul numérique fait avancer la science, ici par exemple ça a confirmé une théorie scientifique (une prédiction d'Einstein à partir sa relativité générale en l'occurrence, rien que ça...).

    (*) un exemple d'article sur le sujet (ça me passe au-dessus mais on reconnait des termes d'algo de traitement de signal que j'ai pratiqué dans un autre domaine):
    https://iopscience.iop.org/article/1...61-6382/ab685e
    Dernière modification par GBo ; 28/04/2023 à 19h31.

  10. #9
    coussin

    Re : le numérique pour la physique

    Oui, comme GBo c'est à la découverte des ondes gravitationnelles que je pense : le fameux signal de coalescence de 2 trous noirs, le signal qui est détecté, est calculé de manière numérique car provenant de la résolution d'équations hautement non-linéaires.

  11. #10
    pm42

    Re : le numérique pour la physique

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Oui, comme GBo c'est à la découverte des ondes gravitationnelles que je pense : le fameux signal de coalescence de 2 trous noirs, le signal qui est détecté, est calculé de manière numérique car provenant de la résolution d'équations hautement non-linéaires.
    On peut toutefois remarquer que comme le disait WizardOfLinn et Paraboloide_Hyperbolique, ce n'est pas la même chose que de concevoir la RR et la RG.
    Cela ne retire rien au fait que c'est de la magnifique science expérimentale mais on est loin de la question à l'origine du fil.

  12. #11
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : le numérique pour la physique

    Les simulations numériques en physique sont intéressantes pour modéliser des phénomènes complexes. Par exemple, c'est grâce à des simulations sur super-ordinateurs que l'on doit nos prévisions météo quotidiennes; et elles sont très utiles.

    Cependant, ces simulations se basent sur des théories et des équations qui ont été déduites par des humains (comme les équations de Navier et Stokes pour le cas de la météo). Je n'ai pas en tête des exemples où une simulation numérique aurait aidé significativement à la fondation d'une théorie physique.

  13. #12
    GBo

    Re : le numérique pour la physique

    Bon c'est plus ancien mais ... et les lois de Kepler ? c'est un travail mathématique à partir d'observations astronomiques (de Tycho Brahé) qui a servi ensuite à Newton pour établir sa théorie de la gravitation.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_un...%20les%20joint.

    Donc parfois, oui, c'est un travail conjoint d'observations et de calculs laborieux (on dit que Kepler les a recommencé 70 fois) qui précède et participe de l'émergence d'une théorie scientifique (et non des moindres dans mon exemple).
    Dernière modification par GBo ; 28/04/2023 à 22h45.

  14. #13
    stefjm

    Re : le numérique pour la physique

    Il y a le numérique de la simulation et le numérique de la modélisation et mesures.

    Entiers de Balmer, entiers des atomes (tableau périodique),rapports numériques sans dimensions de grandeurs physiques dites libres car non prédites par la théorie, vallée de la stabilité.

    Beaucoup d'exemples.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  15. #14
    Biname

    Re : le numérique pour la physique

    Salut,
    Lorsqu'on parle de numérique, on ne réalise pas toujours très bien le caractère monstrueusement gigantesquement énorme des capacités de calcul dont on dispose !

    Rappel : on mesure cette capacité en FLOPS : opération en virgule flottante par seconde (floating point operations per second (FLOPS, flops or flop/s))

    Plusieurs types de 'float' existent :
    Nom : flop.jpg
Affichages : 61
Taille : 52,8 Ko

    La carte vidéo qui vous affiche cette page est probablement capable d'exécuter 1000 GFLOPS, soit 1000 milliards d'opérations en virgule flottante par seconde(comme les sabords du capitaine Haddock, si un jour vous avez des doutes) sur des nombres en demi-précision (ex : 5.55e-8 * 3.44e+6), 500 GFLOPS en simple précision et 200GFLOPS en double précision, pour une consommation maximum d'une dizaine de watts.

    Sans être un 'spécialiste', la RTX 4090 de NVIDIA serait capable d'exécuter 80 000 milliards d'opérations en virgule flottante sur des floats(32 bits)
    https://www.tomshardware.com/reviews...tx-4090-review

    Pour l'IA, on va plus loin encore ??400 TFLOPS : https://www.ldlc.com/fr-be/fiche/PB00462651.html

    Lorsqu'on pose la question que peut faire le calcul numérique ? L'IA qui l'eut crû ?
    Selon des sources ???, il a fallu des milliers de machines NVIDIA A100 pour 'entrainer'(to train) chatGPT, demandez à Google(chatGPT training FLOPS).

    Plus on chiffre, moins on réalise !

    Biname
    Dernière modification par Biname ; 29/04/2023 à 15h05.

  16. #15
    pm42

    Re : le numérique pour la physique

    Et c'est quoi le rapport avec la question d'origine ? J'ai un peu de mal à le voir.

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