« Sens rotation tourniquet Feynman trouvé astucieusement »

Normalement l’Institut Courant est un lieu de tranquillité où les mathématiques, incorporant des aspects allant de la théorie pure à diverses applications informatiques et physiques, sont développées. Situé au milieu de l’agitation de l’université de New York, le professeur Leif Ristroph, mathématicien et expert en mécanique des fluides, a côtoyé cet environnement pendant une décennie. Il n’avait jamais pensé que son travail générerait tant de félicitations et d’offenses, ni qu’une vidéo sur YouTube décrivant son étude attirerait l’attention de centaines de milliers d’internautes. Pour lui, il ne s’agissait que de résoudre un problème ancien à travers une solution ingénieuse liée à la plomberie.

Peut-être aurait-il dû anticiper cette attention quand il a décidé de publier son article dans Physical Review Letters, une revue scientifique de grande renommée, en janvier. Le problème, formulé il y a 150 ans par un éminent scientifique et popularisé il y a cinquante ans, était resté sans réponse pendant des décennies. Toutefois, même les chercheurs peuvent parfois faire preuve d’une certaine naïveté, ou peut-être jouent-ils simplement ce rôle à la perfection, qui sait ?

Le dilemme connu sous le nom de « tourniquet de Feynman » est fondamentalement historique; il est souvent renvoyé à l’année 1883. Dans son œuvre « La Mécanique », traduite en français en 1904, Ernst Mach, un philosophe des sciences et physicien allemand, a débattu de la loi essentielle de la physique: la conservation de la quantité de mouvement – ce qui fait qu’un canon se déplace en arrière lorsqu’il lance un obus. Pour illustrer les complications et les contradictions, Mach a introduit une conception simple: un carrousel avec une petite pompe manuelle qui peut éjecter ou aspirer de l’air. Un superbe schéma, que tous les scientifiques ont par la suite reproduit, accompagne ses explications. Quand on pousse la pompe, le carrousel se déplace dans la direction opposée à celle de l’éjection d’air – c’est logique. Cependant, lorsqu’on aspire l’air avec la pompe, il ne bouge pas, déclare-t-il. Une des explications proposées se base sur le comportement de l’air : lorsqu’il est propulsé, le gaz jaillit comme un jet directionnel. En revanche, l’air aspiré est recueilli partout autour de l’entrée du tube. « C’est pourquoi on peut éteindre une bougie en soufflant dessus, mais pas en aspirant », explique Kamil Fadel, ancien directeur de la physique au Palais de la découverte, à Paris, qui se passionne pour ce dilemme. Seulement 75,15% de cet article peuvent être lus. Le reste est réservé aux abonnés.