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Fourier et les Nobel 2021

mercredi, octobre 6th, 2021

[22 octobre 2021] Ce blog vise à une information « légère » de l’actualité de Joseph Fourier. Les articles qui le composent, écrits au fil de la plume, visent l’information plus que le fond (voir par exemple l’article âge de la Terre) .  Un article de 2021 du Mathouriste  propose une synthèse très solidement documentée de l’étude de l’âge de la Terre, abordant, dans leur contexte les travaux des savants; depuis les précurseurs jusqu’aux prix Nobel 2021 en passant par les calculs de Fourier ; nous invitons donc tout lecteur intéressé à s’y reporter.

[6 octobre 2021]

Fourier et les Nobel 2021 de physique

     Le prix Nobel de physique 2021 est attribué par l’Académie royale des sciences de Suède « pour leurs contributions révolutionnaires à notre compréhension des systèmes physiques complexes » à Syukuro Manabe et Klaus Hasselmann « pour leur modélisation physique du climat de la Terre, la quantification de la variabilité et la prévision fiable du réchauffement climatique ». Et Giorgio Parisi « pour la découverte de l’interaction du désordre et des fluctuations dans les systèmes physiques de l’échelle atomique à l’échelle planétaire ».

Inutile de chercher bien loin cette année 2021 pour trouver le lien entre Joseph Fourier et les trois prix Nobel de physique : c’est Joseph Fourier qui a jeté les bases des travaux récompensés. Dans sa Théorie de la Chaleur (1822), Joseph Fourier établit, sans développer davantage, une formule permettant de calculer l’âge de la Terre. C’est un sujet qui le préoccupe et il y a certainement réfléchit comme le révélera Arago, mais les résultats sont ambigus et Fourier laissera à lord Kelvin le soin d’exploiter cette formule. Joseph Fourier va rechercher des causes du mauvais résultat obtenu et découvrir que l’atmosphère conserve sous forme calorifique une grande partie du rayonnement solaire reçu par la Terre. Il publie ses conclusions en 1824 dans « Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires ». Ce mémoire jette les bases de ce qui deviendra l’Effet de serre et reste aujourd’hui encore la porte d’entrée aux études de ce sujet.

Le comité Nobel lors de la conférence annonçant les résultats ne l’a d’ailleurs pas oublié lorsqu’il retrace l’historique des avancées dans ce domaine et cite :

Joseph Fourier (1768-1830)

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Svante August Arrhenius (1859-1927) 

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Syukuro Manabe (1931- ) 

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Edward Lorenz (1917-2008)

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Klaus Hasselmann (1931- )

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Giorgio Parisi (1948- )

 

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Fourier et Buonarroti

samedi, avril 17th, 2021

Fourier et Buonarroti

(Grenoble, 1813-1814)

Depuis l’ouverture de ce site en 2012 Nous nous sommes beaucoup intéressés à l’œuvre scientifique de Joseph Fourier, œuvre qui reste très vivante et continue d’irriguer l’actualité. Les articles historiques sont plus rares… : les adhérents de l’association Société Joseph-Fourier se recrutent essentiellement chez les scientifiques, peut-être considèrent-ils que tout a été dit par Arago, par Champollion-Figeac, par Victor Cousin ou Émile Duché ?

Buanarroti (source Wikipedia)

       Ces idées reçues sont en passe d’être ébranlées : monsieur Jean-Marc Schiappa, historien, spécialiste de Babeuf (1760-1797), s’intéressant à Buonarroti (1761-1837), émule de Babeuf, nous interroge sur l’accueil fait à Buonarroti par le préfet Joseph Fourier lorsqu’il fut, en 1813, contraint de quitter Genève après avoir participé à la conspiration du général Malet et fit le choix de résider à Grenoble : « L’historiographie classique estime que le séjour grenoblois fut une pause des activités subversives de mon personnage [Buonarroti]. Après y avoir sacrifié, je n’y crois guère.

Cela ne correspond pas à son tempérament ni aux quelques récalcitrants grenoblois présents (et Buonarroti choisit cette ville quand il lui faut quitter Genève).

Trois semaines après son arrivée, Fourier écrit au Ministre qu’en fait Buonarroti est très calme et qu’il ne faut pas le surveiller. Écrire cela après une surveillance de vingt jours et quelques est assez surprenant…

Les possibles connexions maçonniques expliquent peut-être des choses. »

     Le questionnement de monsieur Schiappa et l’absence de réponse qui nous lui avons apportées mettent en évidence la nécessité de revenir aux sources archivistiques, à analyser le quotidien de la préfecture de l’Isère entre 1802 et 1815, à aller au-delà des publications du XIXe siècle. Monsieur Schiappa formule l’hypothèse d’un réseau maçonnique pour expliquer la bienveillance de Joseph Fourier vis à vis de Buonarroti dans sa réponse au Ministre.

Hypothèse pour hypothèse, nous en formulons une autre, qui s’appuie sur ce que nous connaissons de Joseph Fourier :

En messidor VII (juin 1799), en Égypte, Bonaparte en butte à l’hostilité du cheikh Ibrahim et de quatre oulémas en rébellion contre l’occupation française a chargé Joseph Fourier d’y voir de plus près. Consignes de Bonaparte « Vous vous mettez en relation avec eux. Mais pas de demi mesure, pas d’atermoiement. Il faut faire un exemple. Leur tête ou leur allégeance. » Quelques jours plus tard, Bonaparte, Fourier, le Cheikh et les Oulémas soupaient ensemble pour sceller une alliance qui ne se démentit pas jusqu’au départ des Français, fin 1801.

En 1813, Fourier reçoit donc, envoyé par le ministère, le dossier d’assignation à résidence de Buonarroti. Une réponse paresseuse eût été d’en déléguer le suivi aux services de police. Gageons que comme avec Ibrahim et les oulémas égyptiens, Fourier est allé au contact, se souvenant des engagements révolutionnaires de sa jeunesse, il put être sensible aux convictions sincères de Buonarroti et les deux hommes convenir d’un modus vivendi qui expliquerait la réponse assurée de Fourier au Ministre. Comme à son habitude, Fourier a recherché un compromis gagnant/gagnant : le préfet économise une surveillance épuisante à ses services, Buonarroti y gagne un temps sans tracasseries.

Hypothèse, bien sûr, qui devra subir la comparaison critique avec les documents entreposés sur les rayons des Archives départementales de l’Isère.

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Fourier tableau miraculé

mercredi, juillet 17th, 2019

Fourier, le tableau miraculé

Paris, bureau du premier consul, 19 pluviôse X (8 février 1802)

_ Fourier, Berthollet vous en a déjà informé. J’ai décidé de vous nommer préfet de l’Isère.
_ C’est que, citoyen général…
_ Je voulais vous voir avant que vous ne preniez vos fonctions.
_ Mais…
_ Et ne soyez donc pas timide. La fonction est délicate. Il y a là-bas un nid de suppôts d’Ancien Régime. Je compte sur vous pour me les attacher ou tout au moins, faire en sorte qu’ils ne nous encombrent pas.
_ …
_ Je n’ai aucun doute, vous réussirez. Imposez-vous ! Vous représenterez la France. Et d’abord, voyez avec Vivant Denon à ce qu’il vous commande un portrait auprès de David. Vous ne serez plus un petit professeur qu’à vos moments perdus… s’il vous en reste !

Paris, atelier de David, thimèle, duodi 22 pluviôse X (10 février 1802)

_ Monsieur David, il y a là un certain Fourier qui nous est envoyé par le gouvernement pour un portrait.
_ Encore ! C’est tous les jours qu’il s’en présente. Hier, c’était Antoine Français de Nantes qui est préfet de Charente. Lui, aujourd’hui, je ne peux pas m’en occuper. Envoyez-le à Gros ou à Gautherot, s’ils ont le temps.
…
_ Monsieur Gautherot ? Je viens d’être nommé préfet par Bonaparte et il souhaite que je dispose d’un portrait qui corresponde à cette fonction.
_ Hum…
_ Je dois partir bientôt.
_ En plus.
_ On peut sans doute reconsidérer l’affaire.
_ … Ecoutez, je vous propose de revenir la prochaine décade, début ventôse. Arrivez dès le lever du soleil, nous aurons une bonne lumière. Comptons deux séances de pose pour que j’ai les éléments indispensables ; vous serez ensuite libre de vos mouvements.
_ Je n’aurai plus besoin de poser ensuite ?
_ Non, je terminerai seul, mais à mon rythme. Je suis débordé d’ouvrage. Comptez six mois.
_ Et vraiment, cela suffira.
_ Oui, si vous n’êtes pas plus exigeant : vous disposerez d’un portrait façon portrait de famille… tiens… à la façon de celui-ci. C’est classique, cela ne se démodera pas. Plus fouillé, plus personnalisé, je ne peux pas, je n’ai pas le temps.
_ Mais…là ?… on ne voit guère les fonctions que j’exerce.
_ Vous allez à Grenoble m’avez-vous dit ?
_ Oui.
_ Il y a là-bas d’excellents ymageurs qui pourront s’inspirer de ma toile pour vous poser dans le décor de votre choix.

L’histoire des portraits que nous possédons de Joseph Fourier est très lacunaire ; pour en rendre compte, nous devons formuler des hypothèses qui seront peut-être infirmées si de nouveaux éléments apparaissaient. Pour l’heure, nous disposons de quelques éléments tangibles qui nous autorisent à ébaucher le récit qui fut suscité par une communication du service culturel de la ville d’Auxerre sur Facebook le 29 mars 2019.

Le tableau protégé par du papier japon.

Détail

Détail.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Joseph Fourier est nommé préfet de l’Isère en février 1802 (23 pluviôse X), il se présente à la préfecture de l’Isère le 17 avril 1802 (27 germinal) ; la préfecture reçoit des hôtes (des élus municipaux à des personnages parmi les plus illustres : le roi d’Espagne, le pape Pie VII….) or, Joseph Fourier est souvent absent de sa préfecture (soit à cause de ses fonctions, des missions demandées par l’Empereur, soit à cause de sa santé ou pour ses travaux personnels). Lorsqu’il reçoit un hôte, si le préfet est absent, son représentant peut s’en excuser et l’absence être moins mal ressentie si les excuses sont présentées devant un tableau représentant le préfet absent. Ces considérations ont certainement pesé dans la commande qui a été passée à Claude Gautherot et réalisée l’an XI.

[Il est plausible que l’œuvre ait été réalisée à Paris, dans l’atelier de Gautherot, elle a pu être mise en chantier dès le printemps 1802, sans nécessiter la présence du modèle tout au long de l’exécution. L’artiste a pu faire poser Fourier le temps de prendre les éléments de physionomie, esquisser l’attitude générale, les détails moins pertinents étant réalisés ultérieurement, par le maître ou par un de ses élèves, sans que le modèle soit présent. Fourier passe commande d’un portrait ‘standard’, comme doit en posséder tout personnage accédant à la fonction qui est la sienne dorénavant.] Sur ce tableau, Fourier est représenté debout, vu de face, la tête nue, vêtu de noir. Appuyé du bras gauche au dos d’une chaise, sur laquelle est jeté son pardessus, il tient ses gants de la main gauche. Le bras droit descend le long du corps.

Au cours de l’an XI (septembre 1802-septembre 1803) l’œuvre, une toile, peinte à l’huile, de 1,27 m sur 0,91m, est achevée, signée, et, pensons-nous, livrée à la préfecture de Grenoble.

Il est probable que ce premier ouvrage a été doublé d’un second qui nous est parvenu également : un tableau au pastel sur papier, de dimensions sensiblement égales à la toile peinte (1,17 m sur 1,08 m) qui n’est pas signé et représente Joseph Fourier en habit de préfet d’Empire. Les éléments iconographiques présents sur l’image (l’habit, les livres de l’arrière plan – Platon et Ciceron -, l’ouvrage ouvert de Newton, tenu dans la main de Fourier) indiquent que Fourier lui-même à précisé les éléments qu’il voulait y trouver.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ce pastel n’est pas signé : il est possible qu’il ait été réalisé d’après la peinture à l’huile soit à Paris dans l’atelier de Gautherot, soit ailleurs (à Grenoble ?) par un artiste missionné pour exécuter une interprétation plus orientée vers la communication que l’austère portrait peint à l’huile par Gautherot.

On peut supposer que les deux portraits 0nt été exposés dans les locaux de la préfecture de l’Isère entre l’an XI et 1815, départ de Fourier de Grenoble ; après quoi, Fourier a pu les emporter dans son nouveau poste, à Lyon, durant les Cent-Jours, mais on sait que début mai 1815, Fourier est considéré comme démissionnaire du poste de préfet du Rhône où il ne voulait pas appliquer le régime d’exception préconisé par le commissaire du gouvernement. Les deux tableaux ont pu suivre Fourier à Paris avec les effets personnels du préfet déchu et y rester en toute discrétion, le temps n’étant pas, sous la Restauration, à exhiber des souvenirs provocateurs rappelant le précédent régime.

Au décès du savant, le 16 mai 1830, Joseph, le fidèle serviteur hérite des quelques biens matériels laissés par Joseph Fourier. Quant à la  masse assez importante de papiers, Claude Louis Marie Henri Navier, ami de Fourier et son collègue à l’Académie des sciences de Paris, en devient le dépositaire. Pour le reste, sont seuls héritiers des arrérages de pension de Légion d’honneur (93,20 F), le frère consanguin, Etienne Joseph Fourier, domicilié à Auxerre pour un quart (23,30 F, payables à Auxerre) , et la nièce, Marie Jeanne Fourier épouse de monsieur Louis Claude Pierre Blanchin, employé au ministère des finances, demeurant à Paris, rue Culture Sainte Catherine, n° 46, pour trois-quart des biens (69,90 F payables à Paris)…

On peut penser que Joseph, le valet du savant et son héritier fut dépositaire de la toile et du pastel. Le pastel intégra les collections du Musée d’Auxerre en 1865 grâce à l’obligeance de Louis Blanchin, l’époux de Marie Jeanne Fourier. Pour la toile peinte, elle fut soit confiée par Joseph au frère consanguin de l’académicien, Etienne Joseph Fourier, soit confiée à la Ville d’Auxerre en souvenir de son maître, soit remise à Faillot lorsque, vers 1844, celui-ci rechercha de la documentation pour réaliser le monument pour lequel Gau de Gentilly légua 4 000 F qui furent complétés par une souscription.

1849 : la statue de Fourier par Faillot (1810-1849) est inaugurée à Auxerre.

1858 : livret de l’exposition des Beaux-Arts, imprimé à Auxerre chez Perriquet et Rouillé, p. 28, « 423. Portrait de Fourier par Gauthereau [sic], élève de David. »

Ensuite, les deux portraits se retrouvent dans les collections du Musée d’Auxerre où on peut les suivre :

1863 : Montceau, catalogue manuscrit
« Gautherot (Claude), élève de David, né à Paris en 1769, mort en 1825
16. Portrait du baron Fourier
fig jusqu’aux genoux, grandeur naturelle »

1865 :Legs du pastel par Louis Blanchin
Pastel d’un auteur anonyme, représentant Fourier en costume d’académicien [sic, lire plutôt : de préfet] – inventaire n° 1865.2.1 – mesure 117.7 x 107.7 cm. Il avait été légué au musée en 1865 par M. Louis Blanchin qui avait épousé une nièce de Fourier.

1866: livret de la deuxième exposition des Beaux-Arts, livret imprimé à Auxerre chez Perriquet, page 27
« Gautherot (Claude), élève de David, né à Paris en 1769, mort en 1825.
172. Portrait du baron Fourier.
(appartient au Musée). »

1872 : Catalogue des Beaux-Arts [du Musée de la Ville d’Auxerre], pp.19-20
« GAUTHEROT (CLAUDE), né à Paris en 1769, mort dans la même ville en 1825. (Ecole française)
Après avoir reçu de son père les premières notions de l’art et essayé avec succès le modelage du portrait, il entra en 1787 dans l’atelier de David, dont il fut l’élève et l’ami. Gautherot, qui ne put rester étranger aux agitations de son époque, vint dans le département de l’Yonne à la suite de Lepelletier de Saint-Fargeau. Plus tard, blessé d’un coup de feu en défendant la Convention le 13 vendémiaire an IV (octobre 1795), il résolut de se consacrer exclusivement à la peinture. A cette époque, il ouvrit une école sous le patronage de David et forma d’excellents élèves. Ses principaux tableaux sont : Marius à Minturnes (1796)[1]. Pyrame et Thisbé[2]. Convoi d’Atala (1810)[3]. Portrait de Davout. Portrait de Portalis. Napoléon haranguant ses troupes au passage du Leck (Prix de 1810). Napoléon blessé devant Ratisbonne. Entrevue des empereurs de France et de Russie à Tilsitt. Saint Louis pansant les malades. Saint Louis donnant la sépulture aux soldats de son armée, etc.
13. Portrait du baron Fourier.
H. 1,27 – L. 0,91 T. Fig jusqu’aux genoux, gr. nat.
Il est représenté debout, vu de face, la tête nue, vêtu de noir. Appuyé du bras gauche au dos d’une chaise, sur laquelle est jeté son pardessus, il tient ses gants de la main gauche. Le bras droit descend le long du corps.
Provenance inconnue.

Facsimilé extrait du catalogue de 1872.

Signé : GAUTHEROT, AN XI

1910 : Catalogue du Musée III peinture et sculpture, imprimé par l’imprimerie coopérative ouvrière « l’Universelle »
« 13. GAUTHEROT (Claude), né à Paris en 1769, mort à Paris en 1825, élève de David d’Angers. Portrait du baron Fourier (H. 1,27, L. 0,91).
Signature : Gautherot, an XI. [mention marginale manuscrite : 1858-2.1]

Les années 1950 n’étaient pas au souvenir de Fourier ; les Auxerrois étaient en passe de l’oublier (et cet état perdure encore en 2019, malgré les manifestations organisées en 2018 pour marquer le 250e anniversaire de sa naissance). Chez les scientifiques, Dieudonné et le groupe Bourbaki ignorent superbement l’œuvre de Fourier [trop axée sur la physique pas assez sur la théorie ?] et l’Encyclopedia Universalis ne lui consacre pas (encore) une entrée.

Le conservateur du Musée d’Auxerre de cette époque est chargé d’une mission impossible : avec des moyens chichement comptés, il doit empêcher la destruction des œuvres fragiles qui lui sont confiées. Certains avant lui l’ont tenté avec maladresse : papier scotch pour masquer les déchirures, mastic et verni pour les trous ; il opte pour recouvrir l’œuvre de papier japon ce qui lui garantit un sauvetage provisoire au prix de la disparition de l’image représentée. La peinture est oubliée. Les biographes de Fourier, Robert et Dhombres, n’en ont pas connaissance. Seul reste visible, mais rarement exposé à cause de sa fragilité, le pastel non signé attribué à Gautherot.

Au 250e anniversaire de la naissance de Joseph Fourier, on vit, en 2018, un groupe de savants, mathématiciens, académiciens, faire le déplacement jusqu’à Auxerre, pour honorer leur précurseur ; à l’approche de ces événements la Conservatrice s’avisa de demander une expertise pour la restauration du portrait à l’huile. L’entreprise est souvent hasardeuse. Ainsi, quelques années avant, deux conférences sur la vie de Fourier données en 2010 et 2011 devant l’U.T.B. d’abord, puis la SAMA par Daniel Reisz, avaient incité à entreprendre la restauration du pastel représentant Fourier en habit de préfet. Le pastel représentant Fourier en habit de préfet attribué à Gautherot a été effectivement restauré en 2014 sur une initiative de la Société des Amis des Musées d’Auxerre (SAMA), alors présidée par madame Arlette Halbout, qui s’est engagée à régler le devis proposé. La SAMA a effectivement réglé les 2 640,80 € correspondant aux travaux. La facture a été notoirement plus lourde : le devis a sur-estimé l’état du support et des matériaux (le portrait a été réalisé pendant le blocus avec des produits de médiocre qualité). Pour protéger l’œuvre il a fallu la doter d’un cadre et d’une vitre qui ne faisaient pas partie du devis.

En 2018, c’est Martine Lemot qui fut chargée d’expertiser la peinture et de proposer un protocole de restauration accompagné d’un devis. Voici ce qu’elle découvre :

« Toile XIXe fine à trame lâche et ouvert, complètement cuite, arrachée du châssis sur trois côtés, très déformée. Importantes lacunes de toile le long du bord inférieur (3 à 10 cm).
Plusieurs pièce au revers datant de plusieurs campagnes de restaurations différentes (scotch, cire…), très nombreux trous et innombrables microlacunes. Taches de colle et importantes traces d’humidité au revers, très for encrassement.

Châssis à clefs en bois résineux, cassé et désassemblé, entièrement vermoulu, à changer. »
« Peinture entièrement soulevée et recouverte de papier japon, tableau en cours de transposition spontanée. Innombrables lacunes avec écaillages et microécaillages, pertes de matières sur toute la surface et les bords.

Vernis fortement jauni, repeints probables, non discernables en l’état. »
La description est sans appel : c’est une sorte de miracle que l’on attendait de madame Lemot en lui soumettant la restauration de l’œuvre. Voici ce qu’elle écrit à l’issue de son travail :

« Inscriptions : A l’issue de la restauration, après vernissage, des inscriptions effacées sont réapparues dans l’angle inférieur gauche, partiellement discernables en lumière rasante naturelle et plus visibles sous ultra-violets. Nous ne disposons malheureusement pas d’une caméra infrarouge qui permettrait de les lire de façon claire.
On distingue GAUTHERS ( ? ou GAUTHIERS)

AN XII (?)

Nous ne pouvons déterminer s’il s’agit du nom du peintre ou du personnage représenté. »

 

 

Finalement, le parcours de cette toile aura suivi la même évolution que l’œuvre scientifique de Joseph Fourier : disparue, longtemps oubliée, elle réapparaît maintenant.

 

—–Notes—-

[1] L’œuvre de Gautherot ne nous est pas connue, par contre, Jean-Germain Drouais, autre élève de David, a traité le même thème.

[2] Le thème de Pyrame et Thisbé a été souvent traité dans divers arts.

[3] Sur ce site, on trouve une gravure de Lignon, d’après le tableau de Gautherot.

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prix Atos Genci 2019

jeudi, juillet 4th, 2019

Prix Atos-Joseph Fourier

Les lauréats 2019    

     Sur ce site, nous rendons compte, depuis plusieurs années (voir ici, ou ici), de l’attribution du Prix Joseph Fourier, patronné par la société Atos, aujourd’hui, en partenariat avec GENCI (Grand Équipement National de Calcul Intensif). Ce Prix a pour objectif d’accélérer la recherche et l’innovation en récompensant des travaux tant en simulation numérique qu’en intelligence artificielle (IA). Année après année, l’énoncé des sujets de recherche abordé par les lauréats donne une bonne idée de la recherche dans ces domaines où les méthodes sont particulièrement pertinentes pour progresser.

Sophie Proust, Directrice de la Technologie du Groupe, Atos et Philippe Lavocat, Président Directeur Général de GENCI, ont présidé la cérémonie qui s’est déroulée le 3 juillet 2019 à Paris en présence de nombreux représentants de la communauté scientifique française, chercheurs, ingénieurs et entrepreneurs. Le jury, composé de personnalités indépendantes, représentantes du monde scientifique et industriel français, a désigné les lauréats suivants :

Simulation numérique

1er prix (10 000 €) : Le Professeur Elie Hachem et son équipe des Mines ParisTech pour ses travaux sur le maillage anisotrope parallèle et les méthodes immergées en mécanique numérique à haute-fidélité. Ces outils de modélisation sont 100 à 1000 fois plus précis que les outils actuels dédiés en particulier à la mécanique des fluides. Ils permettent une compréhension très fine du comportement des fluides complexes et accélèrent ainsi la découverte de nouveaux phénomènes physiques. Ces outils de modélisation sont déjà utilisés à grande échelle sur les supercalculateurs les plus puissants de la planète, ainsi que par plus de 500 industriels – dans le domaine de l’aéronautique notamment – pour accélérer les cycles de conception-industrialisation.

Le second prix (200 000 heures de temps machine sur des supercalculateurs de GENCI) distingue Dominique Aubert et son équipe de l’Université de Strasbourg, du CNRS et de la Scuola Normale Superiore en Italie pour leur logiciel GARLHYC (GAlaxies and Reionization simuLations using HYbrid Computing). Ce logiciel est optimisé pour permettre, avec les moyens de calcul haute performance actuels, de simuler les premiers milliards d’années de vie de l’univers, et notamment la formation des premiers objets massifs comme les galaxies. Il est déjà utilisé à très grande échelle sur certains des supercalculateurs les plus puissants qui existent aujourd’hui.

Intelligence artificielle (IA)

1er prix (10 000 €) récompense Pierre Yves Oudeyer, directeur de recherche à l’INRIA Bordeaux, pour son projet sur l’apprentissage automatique autonome. Ses algorithmes de machine learning étudient les fondements de la curiosité humaine pour créer de l’auto-apprentissage générique d’intelligence artificielle. Ils peuvent s’appliquer à un grand nombre de domaines, parmi lesquels : les méthodes d’enseignement et d’apprentissage, l’industrie 4.0 et la robotique, et plus généralement les intelligences artificielles distribuées et coopératives du futur.

 

Le Prix spécial GENCI (50 000 heures GPU sur le supercalculateur Joliot-Curie de GENCI) distingue Filippo Vicentini et Alberto Biella, de l’Université Paris Diderot, qui ont développé un algorithme qui fait le lien entre l’IA et la physique quantique, et décuple ainsi les capacités de simulation des futures générations d’ordinateurs.

 

 

 

Sophie Proust a déclaré : « C’est vraiment passionnant de voir des projets d’une telle qualité dans les domaines du calcul haute performance et de l’intelligence artificielle, et je tiens à féliciter l’ensemble des scientifiques et chercheurs pour leur travail acharné et leurs idées innovantes. Chez Atos, nous sommes fiers de soutenir les innovations qui mèneront à des applications industrielles tangibles. » Philippe Lavocat a ajouté : « GENCI est très heureux de s’associer au Prix Joseph Fourier qui permet de valoriser l’excellence scientifique et son impact dans la société. En tant que membre du jury, je considère que les dossiers sont, une fois de plus, de très haute qualité scientifique, dans les deux catégories, simulation numérique et IA. GENCI souhaite ainsi offrir aux chercheurs français un accès à ses meilleurs supercalculateurs, dont la nouvelle extension du supercalculateur Atos – Joliot-Curie hébergée au Très Grand Centre de Calcul (TGCC) du CEA, et qui passera à plus de 20 petaflops en 2020. »

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Fourier et la 5G

vendredi, juin 21st, 2019

Fourier et la 5 G

     Les informations concernant Joseph Fourier sont dispersées entre plusieurs domaines ordinairement disjoints : histoire, sciences, recherche…  Nous nous efforçons sur ce blog de rassembler, présenter et suivre ces différents domaines parallèlement pour alimenter la réflexion de ceux qui s’intéressent à Joseph Fourier.

Centré sur l’information du numérique, nous avons déjà signalé sur ce blog le site Interstices . Ce site, sous l’égide de l’INRIA publie, en cette fin juin 2019 sa cinquième newsletter et présente un dossier Fourier qui renvoie à 11 fichiers, à savoir :

  1. Qu’est-ce que Fourier peut nous dire aujourd’hui ?
  2. Lire la partition de la nature grâce au programme de Fourier
  3. Le traitement du signal au cœur de la science et de notre vie quotidienne
  4. De Fourier à la reconnaissance musicale
  5. De Fourier à la compression d’images et de vidéos
  6. De la transformée de Fourier à l’imagerie médicale
  7. Les oscillations de Joseph Fourier ou l’histoire imagée d’un savant engagé
  8. Démixer la musique
  9. Au-delà de Fourier, un monde qui vibre
  10. La décomposition en séries de Fourier
  11. L’héritage de Fourier 250 ans après

A ces onze fichiers, on doit ajouter maintenant l’article concernant les recherches pour appliquer les méthodes de Fourier à la 5G. Ce domaine est encore l’objet de travaux et de recherches visant à optimiser la gestion de plusieurs flux.

Y sont présentées les recherches sur les techniques de Fourier qui ont permis le plein essor de la technique OFDM [Orthogonal Frequency Division Multiplexing, inventée et appliquée depuis le milieu des années 1980] qui est maintenant mûre et utilisée dans la plupart des systèmes de télécommunications : 4G, 5G, Wifi (sauf première génération) ou encore TNT. Bref, sans la transformée de Fourier, on se serait arrêté à la 3G, à la première version du Wifi et nous n’aurions pas de télévision numérique hertzienne.

 

Dans des applications prospectives, on imagine des allocations de spectre entre flux plus flexibles (et non comme les chaînes télé qui ont chacune une bande bien précise définie une seule fois) et s’adaptant instantanément à la charge du réseau, aux conditions de propagation. On parle alors de radio cognitive.

En effet, dans de nombreuses situations (câbles optiques sous-marins entre océans, communications à ultra-haut débit), alors que le nombre de niveaux croît énormément en raison du très haut débit, la puissance émise doit être fortement augmentée afin de limiter la confusion entre les niveaux des symboles. La fibre change alors de comportement et n’est plus un filtrage linéaire, ce qui rend l’utilisation de la transformée de Fourier peu intéressante. Des travaux intenses en mathématiques tentent d’étendre les principes de Fourier dans le but de trouver des variables à travers des transformations qui ne se mélangent pas malgré un filtrage non-linéaire. On parle alors de transformée de Fourier non-linéaire, même si les équations induites sont très différentes de la transformée de Fourier conventionnelle.

 

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2018 année Fourier

dimanche, octobre 28th, 2018

2018, année Fourier

le 21 mars 1768, il y a 250 ans, naissait Joseph Fourier

Pas de JPEG sans Transformation de Fourier !

Lors de la réception de leur prix, nombre de récipiendaires de prix prestigieux (prix Nobel, prix Abel, médaille Fields….) ont fait référence à Joseph Fourier. L’actualité, la   modernité, des méthodes de calcul développées par Joseph Fourier dans sa Théorie analytique de la chaleur, ont plaidé en faveur de l’inscription de la naissance de Joseph Fourier au rang des commémorations nationales 2018. (voir les pages correspondant à Joseph Fourier sur le site du mathouriste)

Au cours de l’année, de nombreuses manifestions ont accompagné cet événement dont pour notre part, nous avons eu connaissance de 48 ; nous en rendons compte sur cette page qui s’est complétée au fur et à mesure des annonces.

Auxerre : plaque sur la maison natale

 

Expositions et conférences

a) Auxerre  mini-expo « Fourier 1768-2018 » au Muséum d’Auxerre, conçue par des élèves du lycée Fourier avec l’équipe du Muséum ; le dossier de presse de l’exposition est ici en .pdf . Les neuf panneaux sont aussi visibles ligne sur le site de la Ville d’Auxcerre. Jusqu’au 31 décembre 2018. Sur son site, la Bibliothèque municipale d’Auxerre, propose un diaporama pédagogique , le numéro 37 du ‘Courier de l’Egypte’ , ainsi que des liens vers quelques autres sites.

 

b) 7, 8, 12 et 19 février 2018, IHES, Bures-sur-Yvette  « Time-frequency localization and applications »

Leçons Hadamard par Ingrid Daubechies. « In this 250th anniversary year of the birth of Joseph Fourier, it behoves us to talk of frequency and spectral analysis! »  à voir en ligne!

c) 13 mars 2018, Paris : Joseph Fourier a été élu à l’Académie des sciences en 1817 et à l’Académie française en 1826. L’Institut l’honore d’un colloque :  « Fourier et la science d’aujourd’hui

Fondation Del Duca, 10 rue de Vigny, Paris 8e

Conférence-débat organisée par Patrick Flandrin et Jean-François Le Gall. Intervenants : Ingrid Daubechies, Bernard Derrida, Jean Dhombres, Gilles Pisier.

La vidéo des interventions est en ligne :

http://www.academie-sciences.fr/fr/Colloques-conferences-et-debats/fourier-et-la-science-d-aujourd-hui.html

 

d) 14 mars 2018, Auxerre

Le mercredi 14 mars 2018, à la salle du « 89 »  11 boulevard de la Marne, le mathématicien Cédric Villani a donné une conférence  : « De Fourier à aujourd’hui : comprendre le défi de l’intelligence artificielle. »

Cédric Villani à Auxerre

e) 15 mars 2018, 18 h, Lycée Fourier, Auxerre

Sous la présidence de Monsieur Latron, Préfet de l’Yonne et de Madame Partouche, Directrice Académique, représentée par monsieur Olivier Chollet, remise par messieurs Claude-Henri Chambault et Olivier Chollet du prix Joseph Fourier, à quatre élèves méritants des classes de terminales, sous l’autorité de monsieur Tadeusz Sliwa, Président de l’Association Joseph-Fourier.

f) 21 mars 2018, Auxerre

Auxerre, le Muséum.

Inauguration d’un parcours sur les traces de Joseph Fourier dans sa ville natale d’Auxerre.

L’exposition (pilotée par le Muséum d’Auxerre avec la participation des services culturels et patrimoniaux de la Ville) sous forme de parcours urbain accessible en permanence, permettant de découvrir les richesses du patrimoine auxerrois et la présence de Joseph Fourier, hier comme aujourd’hui. Elle est installée jusqu’au 31 décembre 2018.

 

g) 21 mars 2018, Paris, 17 h : dépôt de gerbe sur sa tombe au Père Lachaise (Le Souvenir Napoléonien).

h) 21 mars 2018, Paris, 18 h,  « Fourier et Napoléon », conférence par Jean Dhombres. Salle de conférence de la Fondation Napoléon, 7 rue Geoffroy Saint-Hilaire, 75005 Paris. Salle limitée à 40 personnes, inscription obligatoire à :  paris.delegation@gmail.com

i) Limoges, lundi 26 mars 2018, 18 h, salle Joseph STORCK, Lycée Gay-Lussac, 12, boulevard Georges Périn, Limoges – Inscriptions : 05 55 79 70 01.

Une conférence, autour de Fourier et la cristallographie, le lundi 26 mars, avec René Guinebretière qui a été  président de la Société de cristallographie. L’affiche d’invitation est ici ; on peut consulter le résumé de la conférence ici.

j) Du 6 juin au 20 juillet 2018, Paris

(Après report) Institut Henri Poincaré, Paris :  exposition « Fourier, de la Révolution Française à la Révolution Numérique » L’exposition est inaugurée le 5 juin 2018 à 18 h 30 à la bibliothèque de l’Institut Henri Poincaré (1er étage), 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris. L’exposition est ouverte du 6 juin au 20 juillet 2018. Entrée libre. Du lundi au vendredi de 9h à 18h.

 

 

 

 

 

 

 

k) 5 avril 2018, Nancy 20 h 30 Amphithéâtre Botté IUT Nancy-Charlemagne, «Joseph Fourier, un scientifique prodigieux et un grand serviteur de l’Etat» conférence par Jean Dhombres. Vidéo Durée : 1 h 56 min

 

 

 

 

l) La dixième édition de Mathématiques en Mouvement s’est déroulér le samedi 7 avril 2018 à l’Institut Henri Poincaré. Comme les éditions précédentes, cette journée est organisée en collaboration avec Roger Mansuy et le séminaire Mathematic Park. Pour célébrer le 250e anniversaire de la naissance de l’immense mathématicien et physicien Joseph Fourier, c’est le thème « Fourier aujourd’hui » qui a été choisi pour articuler les exposés et table ronde de cette journée scientifique orchestrée par Stéphane Jaffard (UPEC). Il s’agira donc de considérer l’héritage mathématique de Fourier d’un point de vue historique, mais aussi d’en mesurer le caractère actuel, et bien sûr d’en explorer les applications. On trouve le programme à cette adresse sur le site de la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP) ainsi que les vidéos des intervenants.

 

 

 

 

 

 

 

m) Amiens, mercredi 16 Mai, 10h00  : Jean-Paul Chehab : « Fourier en Musique » ; conférence donnée dans le cadre des Journées d’Informatique Musicale ; conférence ouverte à tous. On ne présente plus J. P. Chehab: beaucoup ont pu profiter de ses compétences en Maple ou Scilab, soit dans des stages, soit par ses documents de cours et TP, toujours  accessibles.

n) Lyon, MMI – Jeudi 17/05/2018, 18-20 h, Jean Dhombres, « Fourier revisite la notion de fonction en raison de son interprétation des séries qui portent son nom »

[conférence n°2] La Maison des mathématiques et de l’informatique, 1 place de l’École 69007 Lyon propose un cycle de quatre conférences indépendantes ;  téléphone : 04 72 43 11 80 reportée à l’automne (en raison de la réorganisation de la SNCF…)

o) Arras, 18 Mai, Arras, 14h30 : conférence d’Alain Juhel à l’Université pour tous :  Joseph Fourier, de la Révolution Française à la Révolution Numérique  (affiche, résumé).  avancée… à cause de la SNCF !

p) Lyon, MMI – Jeudi 24/05/2018, 18-20 h, Jean Dhombres, « Les controverses sur l’œuvre de Fourier » [conférence n°3] La Maison des mathématiques et de l’informatique, 1 place de l’École 69007 Lyon propose un cycle de quatre conférences indépendantes ;  téléphone : 04 72 43 11 80   reportée à l’automne (en raison de la réorganisation de la SNCF…)

q) Lyon, MMI – le jeudi 18 octobre 2018, 18-20 h, Jean Dhombres, « Fourier revisite la notion de fonction en interprétant des séries qui portent son nom a propos du problème physique de propagation de la chaleur » [conférence n°2] La Maison des mathématiques et de l’informatique, 1 place de l’École 69007 Lyon propose un cycle de trois onférences indépendantes ;  téléphone : 04 72 43 11 80

r) Université de Zürich, samedi 26 mai 2018, 9 h à 13 h, symposium, ouvert en libre accès ; au programme :

– Fourier’s Life and the theory of Heat, Jan Lacki, université de Genève

Symposium à Zürich

– Fourier für Erleuchtete – Neues aus Optik un Photonik, Marhus Rossi AMS (Heptagon)

– Das Specktrum der Erde, Andreas Fichtner, ETHZ

– Schelle Fouriertransformation : Algorithmen, Implementierungen, Anwendungen, Parkus Pöschel, ETHZ

 

 

 

 

s) Paris, mercredi 30 mai 2018, inauguration d’une exposition « Fourier, de la Révolution Française à la Révolution Numérique » à l’Institut Henri Poincaré. Inauguration le mercredi 30 mai à  partir de 18h30 à la bibliothèque de l’Institut Henri Poincaré (1er étage). L’exposition est ouverte du 30 mai au 20 juillet 2018. Entrée libre. Du lundi au vendredi de 9 h à  18 h, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris.

 

t) Cap-d’Agde, jeudi 31 mai 2018 : conférence de Martin Andler: Joseph Fourier et les équations aux dérivées partielles de la Physique ( résumé) ; CANUM 2018 (Smai) .

u) Lille, du 4 au 8 juin 2018, congrès de la Société mathématique de France : conférence de Bernard Maurey (Université Paris-Diderot) pour le 250ème anniversaire de Joseph Fourier au congrès de la SMF. Un bref aperçu de la conférence de Bernard Maurey le 7 juin se trouve ici.

v)« JEP 2018 »
 32èmes Journées d’Étude sur la Parole, avec une conférence de Frédéric Bimbot (IRISA/CNRS, Rennes) pour le 250ème anniversaire de Joseph Fourier : « Joseph Fourier : quelques points de repère, dans un héritage exceptionnel ».
Date, heure et lieu : 6 juin 2018 à 9h00 à Aix-en-Provence.

w) 28 juin au 4 juillet à Arcachon

« Curves and Surfaces 2018 »

Conférence organisée par le groupe SIGMA (Signal-Image-Géométrie-Modélisation-Approximation) de la SMAI.

Les thématiques de l’analyse de Fourier seront en particulier représentées dans les exposés pléniers d’Emmanuel Candes (samedi 30 juin, 9h) et de Phillip Grohs (lundi 2 Juillet, 9h), ainsi que dans le mini-symposium « Advances on Prony’s methods » animé par Stéfan Kunis (samedi 30 juin, 16h).

Date et lieu : 28 juin au 4 juillet à Arcachon   https://cs2018.sciencesconf.org

x) Auxerre, première semaine de juillet :  semaine scientifique à destination de Lycéens de la région traite du sujet  » Du son à la lumière… Fourier transforme tout. » Cliquez ici pour accéder au journal de bord en .pdf.

y) « MIDAS Summer Camp »
 École d’été pour lycéens organisé par le Michigan Institute for Data Science.
Dates et lieu : du 13 au 17 août 2018 à l’Université du Michigan (MD), USA.
Note sur l’édition 2017 « From Simple Building Blocks to Complex Shapes: A Visual Tour of Fourier Series ».

z) 16 septembre 2018, Grenoble circuit sur les traces de Joseph Fourier et des frères Champollion au cœur de Grenoble, le dimanche 16 septembre à 10 h 00 Circuit Sur les traces de Joseph Fourier et des frères Champollion au cœur de Grenoble, avec Pierre Blanc. 16 septembre 2018, Vieux Grenoble – Immeuble du 10 rue Chenoise Grenoble.

aa) « Aromaths 2018 »
 Séminaire de Jean Dhombres (EHESS/CNRS, Paris) : « Analyse ou Algèbre? La représentation des fonctions dans l’analyse de Fourier ».
Date, heure et lieu : 20 septembre 2018 à 11h00 à l’Université Pierre et Marie Curie, Amphi 25.

ab) EHESS, Centre Koyré, 27 rue Damesme, Paris 13e, par Jean Dhombres. Du voyage à Toulon, puis vers l’Egypte, de Joseph Fourier, professeur d’Analyse à l’Ecole polytechnique en mai 1798 : il est quasiment surréaliste qu’un jeune homme – il a l’âge de Bonaparte – juste nommé professeur d’Analyse à la nouvelle Ecole révolutionnaire dénommée Ecole polytechnique, s’interroge, avec quelques uns de ses élèves lors d’un voyage vers Toulon.

ac) « ISMIR 2018 »
 19th International Society for Music Information Conference, avec un « keynote » (« abstract », video) de Patrick Flandrin (CNRS et ENS de Lyon) pour le 250ème anniversaire de Joseph Fourier.
Date et lieu : 23 au 27 septembre 2018 à l’IRCAM, Paris.

ad) « JEL 2018 »
 Journée Exceptionnelle Lilloise, avec un exposé de Patrick Flandrin (CNRS et ENS de Lyon) : « Drawing sounds: Fourier, Koenig, and Scott ».
Date, heure et et lieu : 28 septembre 2018 de 10h00 à 17h00 à l’Amphi B de Lilliad, Villeneuve-d’Ascq.

ae) 2 octobre 2018, Toulon, Sea Tech, Toulon, semaine Joseph Fourier

Le mardi 2 octobre à 14h00, le Pr. Bruno Rossetto présentera les principes de l’analyse harmonique et l’harmonie en musique. Cet exposé permettra de comprendre la perception du son par l’oreille et le développement de la science musicale et de la facture d’instruments vers une esthétique aboutie et universellement mise en œuvre dans tous les styles de musique.

af) 4 octobre 2018, Toulon, Sea Tech, Toulon, semaine Joseph Fourier

Le jeudi 4 octobre à 14h00, le Pr. Jean Dhombres racontera le voyage de Joseph Fourier depuis Paris jusqu’à Toulon où il s’embarqua aux côtés de Napoléon pour la campagne d’Egypte. Du voyage à Toulon, puis vers l’Egypte, de Joseph Fourier, professeur d’Analyse à l’Ecole polytechnique en mai 1798 : il est quasiment surréaliste qu’un jeune homme – il a l’âge de Bonaparte – juste nommé professeur d’Analyse à la nouvelle Ecole révolutionnaire dénommée Ecole polytechnique, s’interroge, avec quelques uns de ses élèves lors d’un voyage vers Toulon. Ils veulent conquérir l’Egypte, et apporter à ce pays les Lumières telles que revues par la Révolution française. Ils s’interrogent sur ce que signifie faire de la science à l’orée du nouveau siècle qui s’annonce positiviste, sur ce que vaut la religion dans une République toute neuve, alors qu’ils vont découvrir, éblouis, les monuments égyptiens, et, non sans romantisme, imaginer une science ancienne du temps des pharaons. A son retour, Fourier mettra au point sa Théorie analytique de la chaleur, qui en fait aujourd’hui un des savants français les plus cités. C’est donc l’histoire compliquée d’un mouvement vers le progrès dont il s’agit de faire le récit. Car elle reste d’actualité.

ag) 6 octobre 2018, Auxerre

« Fourier l’Egyptien », conférence par Alain Cattagni, président de la Société des Sciences Historiques et Naturelles de l’Yonne.

Sur l’invitation, reproduction du tableau de Féron, la Mort de Kléber.

Le samedi 6 octobre 2018, dans les locaux de la Société des sciences d’Auxerre, monsieur Alain Cattagni, s’est attaché, devant une assistance nombreuse à retracer le parcours égyptien de Joseph Fourier, lié pour trois ans, à celui de l’Armée d’Égypte. Il a montré que, pour Fourier, l’aventure égyptienne a dépassé largement le temps de l’occupation de l’Égypte par les soldats de la Révolution puisque qu’elle a débouché sur un travail de vingt ans pour aboutir à la publication de la Description de l’Égypte dont les derniers volumes paraîtront en 1822 sous le patronage de Louis XVIII d’une part, sur la découverte des clés de l’écriture hiéroglyphique grâce à Champollion dont Fourier, alors préfet, soutint l’obstination.

 


ah) 11 octobre 2018, Dijon  « L’héritage des outils de Fourier en Physique et en Astronomie »

Conférence organisée par la Société Française de Physique Bourgogne-Franche-Comté et la Société Astronomique de Bourgogne, avec le parrainage de l’Académie des sciences. Intervenants : Alain Bonnin, Patrick Flandrin, Vincent Boudon. Date, lieu et heure : 11 octobre 2018 de 14 h à l’Université de Bourgogne, Dijon. Quelques vues sont accessibles en ligne.

ai) « L’analyse de Fourier aujourd’hui »
 Conférence par Stéphane Jaffard.
Date, heure et lieu : 11 octobre 2018 à 12h en Amphi A1 du DLST, 480 Avenue Centrale, Domaine Universitaire, 38400 Saint Martin d’Hères.

aj) « Analyse fréquentielle de Fourier »
 Atelier organisé par CREATIS dans le cadre de la Fête de la Science 2018.
Dates, heures et lieu : 11 et 12 octobre 2018, de 9h15 à 11h30 et de 14h15 à 16h30, au Village des Sciences de l’IUT Lyon 1, 1 rue de la Technologie, 69622 Villeurbanne.

ak)  Lyon, MMI – le jeudi 11 octobre 2018, 18-20 h, Jean Dhombres, « L’invention de la fonction sinus et de la périodicité au XVIIe siècle, et celle d’onde avec la controverse sur les cordes vibrantes entre Euler, d’Alembert, et Lagrange »

al) « JSM 2018 »
 VIIIèmes Journées Science et Musique de l’IRISA (voir aussi ici), avec une conférence de J.-M. Goujon (Institut FOTON, Lannion) pour le 250ème anniversaire de Joseph Fourier : « Jouer juste en musique ? Quelques clés d’un défi impossible… ».
Date, heure et lieu : 20 octobre 2018 de 14h30 à 15h15 au Diapason de Rennes.

[conférence n°1] La Maison des mathématiques et de l’informatique, 1 place de l’École 69007 Lyon propose un cycle de trois  conférences indépendantes  ;  téléphone : 04 72 43 11 80.

am) Lyon, MMI – le jeudi 25 octobre 2018, 18-20 h, Jean Dhombres, « Les controverses sur l’œuvre de Fourier et sa présence aujourd’hui, notamment par la question des limitations de cette théorie par les relations de Heisenberg » [conférence n°3] La Maison des mathématiques et de l’informatique, 1 place de l’École 69007 Lyon propose un cycle de trois  conférences indépendantes ;  téléphone : 04 72 43 11 80.

an) les 15-16-17 novembre 2018, Colloque international de Mayotte sur la modélisation :

Organisé par l’Université de Mayotte : Critiquer une modélisation mathématique ? La théorie de la propagation de la chaleur par Fourier jusqu’à nos jours, par Jean Dhombres.

ao) Lyon, 11 et 12 octobre 2018, sur le campus de la Doua, dans le cadre de la fête de la science, des ateliers interactifs pour découvrir l’actualité des théories et méthodes de Fourier.

« Fourier, révolutionnaire ? »
 Conférence par Jean Dhombres dans le cadre des soirées scientifiques de l’Université Ouverte Lyon 1.
Date, heure et lieu : 8 novembre 2018 à 19h30 au CCVA, 244 cours Émile Zola, 69100 Villeurbanne.

ap) Grenoble, Saint-Martin-d’Hères, Atrium, bibliothèque universitaire, du 17 septembre au 15 novembre 2018, du lundi au jeudi de 8h à 22h, le vendredi de 8h à 19h, le samedi de 9h à 17h
Joseph Fourier : quel héritage scientifique ?
Jean-Baptiste Joseph Fourier (21 mars 1768-16 mai 1830) nous a laissé un héritage scientifique et politique considérable. Originaire d’Auxerre, son passage comme préfet à Grenoble a marqué l’histoire, avec la revalorisation de l’université de Grenoble et l’écriture de son essai scientifique « théorie analytique de la chaleur » présenté à l’académie des sciences. Son esprit analytique a permis de poser les bases de la thermodynamique et de donner un rôle clé aux séries trigonométriques dans les sciences et les mathématiques. Ses démarches quant à la modélisation mathématique ont toujours été ancrées dans l’observation des phénomènes physiques allant de la diffusion de chaleur et l’effet de serre à l’estimation de l’âge de la terre. Dans cette exposition, autre que la vie de Fourier, vous découvrirez des expériences qui mettent en valeur certains résultats scientifiques de Joseph Fourier.
L’exposition est accompagnée de plusieurs ouvrages de Joseph Fourier et de ses contemporains, issus du fonds ancien des bibliothèques universitaires.

aq) Grenoble, Saint-Martin-d’Hères, 21 octobre, 25 novembre 2018,

Le mercredi 21 novembre 2018, à 15 heures, inauguration de l’exposition « à la découverte de la vie de Joseph Fourier », Institut Fourier 100 rue des Mathématiques, 38610 Gières.

ar) « Joseph Fourier, au service de la physique d’aujourd’hui »
 Conférence organisée par la section Alpes de la Société Française de Physique, avec des interventions de Roland Phlypo, Denis Gratias, Jean-Louis Barrat et Jean-Jacques Greffet.
Date, heure et lieu : 23 novembre 2018, de 9h00 à 12h35, à Phelma Minatec, Grenoble.

as) Lille, le lundi 26 novembre 2018 à 18 h 30 Espace culture de l’Université de Lille (Cité Scientifique) – Cité Scientifique 59655 Villeneuve d’Ascq, Alain Juhel « Fourier, de la Révolution française à la révolution numérique »
En partenariat avec : l’Université de Lille.

at) Grenoble, mercredi 28 novembre 2018, de 19 à 21 h, Canopé de l’Académie, 11 Avenue Général Champon, 38100 Grenoble. Conférence visant à retracer l’histoire de ces objets, séries de Fourier et ondelettes, qui permettent de décomposer des signaux complexes.

« Des séries de Fourier aux ondes gravitationnelles : la théorie analytique de la propagation de l’information »
 Conférence par Ronald Coifman dans le cadre de Math en ville.
Date, heure et lieu : 28 novembre 2018 à 19h00 à l’Amphithéatre du CRDP – Canopé, 11 avenue du Général Champon, Grenoble.

au) Athènes, vendredi 7 décembre 2018, « Fourier analysis today »
 Conférence par Stéphane Jaffard.
Date et lieu : 7 décembre 2018 à la Société Mathématique de Grèce, Athènes (Grèce).

av) Paris, mardi 18 décembre 2018, « Hommage à Jean-Pierre Kahane »
 Colloque de l’Académie des sciences, organisé par Patrick Flandrin et Jean-François Le Gall.
Intervenants : Hervé Queffélec, Yves Meyer, Gilles Pisier, Wendelin Werner, Michèle Artigue, Claude Debru, Édouard Brézin et Cédric Villani.
Date, heure et lieu : 18 décembre 2018, de 10h00 à 17h00, en Grande Salle des Séances de l’Institut de France, 23 Quai de Conti, 75006 Paris.

 

du côté des éditeurs,

A) « Les oscillations de Joseph Fourier » Un docu-bande dessinée retraçant la vie de Joseph Fourier. aux éditions ‘Petit à petit ». En vente depuis le 15 novembre 2018.

B) Une version dialoguée de la vie de Joseph Fourier est disponible chez Lulu.com en format papier.

C) on peut aussi consulter : http://www.mdpi.com/journal/entropy/special_issues/fourier

MDPI Entropy Special Issue – « Joseph Fourier 250th Birthday: Modern Fourier Analysis and Fourier Heat Equation in Information Sciences for the XXIst Century »

Guest Editors: Prof. Dr. Frédéric Barbaresco? & Prof. Jean-Pierre Gazeau?.

For the 250th birthday of Joseph Fourier, born in 1768 in Auxerre, France, this MDPI Special Issue will explore modern topics related to Fourier Analysis and Heat Equation.

Modern developments of Fourier analysis during the 20th century have explored generalizations of Fourier and Fourier-Plancherel formula for non-commutative harmonic analysis, applied to locally-compact, non-Abelian groups. In parallel, the theory of coherent states and wavelets has been generalized over Lie groups. One should add the developments, over the last 30 years, of the applications of harmonic analysis to the description of the fascinating world of aperiodic structures in condensed matter physics. The notions of model sets, introduced by Y. Meyer, and of almost periodic functions, have revealed themselves to be extremely fruitful in this domain of natural sciences.

The name of Joseph Fourier is also inseparable from the study of the mathematics of heat. Modern research on heat equations explores the extension of the classical diffusion equation on Riemannian, sub-Riemannian manifolds, and Lie groups. In parallel, in Geometric Mechanics, Jean-Marie Souriau interpreted the temperature vector of Planck as a space-time vector, obtaining, in this way, a phenomenological model of continuous media, which presents some interesting properties.

A last comment concerns the fundamental contributions of Fourier analysis to quantum physics: Quantum mechanics and quantum field theory.

The content of this Special Issue will highlight papers exploring non-commutative Fourier harmonic analysis, spectral properties of aperiodic order, the hypoelliptic heat equation, and the relativistic heat equation in the context of Information Theory and Geometric Science of Information.

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Nobel de physique 2018

mardi, octobre 9th, 2018

Prix Nobel de physique 2018

C’est devenu une habitude depuis plusieurs années, et celle-ci ne déroge pas : la remise des prix scientifiques, qu’ils soient de mathématique ou de physique est pour nous l’occasion de chercher le lien susceptible d’exister entre les études qui justifient l’attribution du prix et Joseph Fourier, a qui ce site est dédié. Cette quête souvent fructueuse nous permet d’entrevoir de nouveaux domaines recherches.

Arthur Ashkin

Le prix Nobel de physique 2018 est attribué à Arthur Ashkin [1], Gérard Mourou et Donna Strickland. Le 2 octobre 2018, est décerné à 11 h 45 le prix Nobel de physique. Il est attribué à Arthur Ashkin, Gérard Mourou et Donna Strickland pour leurs travaux sur la physique des lasers. Les trois chercheurs sont récompensés pour leurs travaux sur la physique des lasers et leurs applications.

 

 

Donna Strickland

La Canadienne Donna Strickland et le Français Gérard Mourou ont été récompensés pour la mise au point d’une méthode pour générer des impulsions ultracourtes et à haute intensité à l’aide d’un laser. Et pas qu’un peu. Il s’agit des impulsions laser les plus intenses et les plus courtes jamais mises au point par l’humanité.

 

 

Gérard Mourou

Leur technique baptisée « Amplification par dérive de fréquence » (« chirped pulse amplication », ou CPA en anglais) consiste à modifier, à l’aide d’un système optique une impulsion ultracourte initiale émise par un laser « classique ». Cette impulsion, de l’ordre de la nanoseconde, est étirée puis amplifiée et recompressée. Résultat : est émis à la sortie du dispositif une impulsion lumineuse ultracourte (de l’ordre de la femtoseconde (10-15 seconde) dont la puissance peut atteindre le pétawatt (1015 W). Cette technique permet donc d’amplifier la puissance initiale d’un laser par un facteur 1 000 à 100 000, et d’accélérer des particules jusqu’à des énergies de l’ordre du GeV (gigaélectronvolt), sur des distances extrêmement courtes.

 

d’après Wikipedia

Le principe des peignes de fréquence femtosecondes qui a poussé la spectroscopie hors de ses limites traditionnelles est développé dans un article du site images de la physique. Sa lecture nous permet de faire le lien avec Fourier a qui ce site est dédié.

La spectroscopie par transformation de Fourier fait partie des avancées majeures en instrumentation scientifique de la seconde moitié du XXe siècle. Cette recherche fondamentale de  méthodologie  instrumentale a été  motivée  initialement  par  le  besoin d’explorer  le  domaine  infrarouge. Ce domaine, zone des transitions optiques intenses observables en émission ou en absorption, permet de comprendre la matière sous ses formes les plus diverses (atomes, molécules, en phases gazeuse, liquide, ou solide).

Aujourd’hui, cette méthode couvre la totalité de la gamme spectrale s’étendant de l’infrarouge lointain à l’extrême ultraviolet. Les spectromètres de Fourier basés sur l’interféromètre de Michelson sont disponibles commercialement et sont des outils de base dans beaucoup de domaines de recherche ou de diagnostic, en physique, chimie, biologie, médecine et dans l’industrie.

Les progrès spectaculaires apportés par la spectroscopie de Fourier résultent des utilisations optimales du temps d’observation et de la lumière disponible. La méthode démontre, comparée à la spectroscopie de Fourier basée sur l’interféromètre de Michelson, une amélioration d’un facteur un million sur les temps d’enregistrement, à rapport  signal-sur-bruit identique.

Une telle impulsion peut faire office de nano scalpel ultra-précis, permettant de forer ou de trancher dans de nombreux matériaux. Avantage du dispositif, il permet de tailler avec un minimum de dégâts dus à l’onde de choc lors de l’impact contre le tissu biologique, ou à l’échauffement consécutif à son utilisation.

Des lasers de ce type sont aujourd’hui couramment utilisés en chirurgie optique, dans les opérations de remodelage de la cornée, mais aussi pour traiter les glaucomes ou la cataracte. Gérard Mourou, le lauréat français, enseigne l’Ecole polytechnique et a proposé depuis d’autres concepts de lasers de puissance, dont l’un s’appuie sur un « fagot » de fibres optiques ; il a également proposé d’utiliser des lasers de puissance pour réduire la pollution engendrée autour de la Terre par les débris spatiaux.

Donna Strickland, chercheuse à l’Université de Waterloo dont les travaux ont été clés pour la mise au point de cette technologie, devient ainsi la troisième femme après Maria Goeppert-Mayer (1963) et Marie Curie (1903) à être récompensée du Nobel de physique.

L’Américain Arthur Ashkin a été récompensé pour ses travaux sur des « pincettes optiques » et ses applications aux dispositifs biologiques. Sans recourir à l’extrême puissance développée par les deux autres co-lauréats, il a démontré qu’un laser pouvait exercer une force suffisante (pression de radiation) sur une sphère pour la mettre en mouvement ou la faire se déplacer. En faisant passer le faisceau laser à travers une lentille, le chercheur a pu maintenir la sphère en place, et de la déplacer précisément à l’aide du laser, comme si on la tenait à l’aide d’une petite pince.

L’intérêt de cette pince optique, est qu’elle permet de manipuler avec une grande précision et surtout sans les abîmer, des éléments biologiques tels que des cellules vivantes, voire des objets aussi petits que des virus ou des protéines. Ces nouveaux outils offrent aux chercheurs la possibilité de manipuler le vivant à l’échelle nanométrique sans l’endommager.

[1] Il n’est pas certain, au vu des informations dont nous disposons, que les travaux d’Arthur Ashkin soient reliés aux travaux de Fourier, alors que cela semble clair pour les deux autres co-lauréats, mais il serait malséant de taire le nom d’un de ceux que l’académie de Suède a souhaité réunir dans un hommage mérité.

 

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Fourier retour aux sources

lundi, octobre 1st, 2018

Fourier, retour aux sources

     Les méthodes développées par Joseph Fourier dans sa théorie de la chaleur sont utilisées avec efficacité dans un champ trop vaste pour qu’on puisse penser qu’elles soient remises en cause dans un avenir proche. Elles ont déjà acquis un statut d’outil universel en optique, traitement de l’image et du son, mécanique vibratoire, analyse des données…. succès qui s’appuie sur la puissance des outils mathématiques associés.

répartition de température dans une plaque de métal soumise à un flux Laser

Dans le domaine de la conduction thermique se produisant dans des solides de dimensions macroscopiques, loi de Fourier et équation de la chaleur sont utilisées avec succès depuis plus de deux siècles. Or, nous savons aujourd’hui que dans certaines situations extrêmes (dimensions nanométriques et très basses températures par exemple) cette loi ne peut plus s’appliquer directement. Il y a un an cependant, des chercheurs ont publié un article dans le journal « Europhysics Letters » dans lequel la remise en cause semblait pousser jusqu’à l’échelle macroscopique. Un ‘comment’ de trois pages vient d’être publié en ce mois de septembre 2018 dans le même journal; les auteurs du ‘comment’, Hamou Sadat, Christian Prax et Vital Le Dez, de l’Institut PPRIME, UPR CNRS 3346, Université de Poitiers, affirment en revanche que les auteurs de l’article initial semblent avoir effectué quelque erreur expérimentale et d’interprétation.

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Fourier reconnu dans le monde entier

jeudi, août 23rd, 2018

Fourier reconnu dans le monde entier

En Chine, Fourier à Shanghai :

Deux informations en provenance de Shanghai montrent l’intérêt que les Chinois portent aux travaux de Joseph Fourier :

a) la Shanghai Fourier Intelligence Co

En 2013, une société est créée portant, en son hommage, le nom de Fourier la Shanghai Fourier Intelligence Co elle s’est fait remarquer en 2017 et en 2018 en présentant deux prototypes de robots les Fourier X1 et Fourier M2 ; ces robots, des exosquelettes, sont destinés à palier le manque de thérapeutes pour la rééducation motrice, ils peuvent aussi s’avérer utiles pour aider les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, de lésions neurologiques permanentes ou de handicaps cognitifs graves. Leur créateur, Alex Gu, vise non seulement à conquérir le marché Chinois, mais aussi à gagner des parts de marché aux Etats-Unis et en Europe.

Fourier X et Fourier M2

 

 

b) le prix Fudan-Zhongzhi Science 2018

Par ailleurs et indépendamment, Ingrid Daubechies, professeure de mathématiques et de génie électrique et informatique à l’Université James B. Duke, a reçu le prix Fudan-Zhongzhi Science 2018 pour sa contribution à la théorie des ondelettes, une amélioration des techniques de Fourier utilisée pour compresser photos et films numériques afin qu’ils occupent moins de kilo-octets sans perte sensible d’information.

Le prix est décerné pour son travail sur l’ondelette orthogonale de Daubechies et l’ondelette biorthogonale CDF (Cohen-Daubechies-Feauveau), ses contributions dans le développement de la théorie des ondelettes et l’analyse moderne en fréquences / temps ont fondamentalement changé le traitement de l’image et du signal. Sa contribution à la compression d’images, à la conversion analogique-numérique et aux algorithmes de seuillage pour les problèmes inverses a révolutionné l’analyse de données et le calcul scientifique.

Le Fudan-Zhongzhi Science Award a été créé conjointement par l’Université Fudan et le Zhongzhi Enterprise Group en 2015 pour récompenser les scientifiques du monde entier qui ont accompli des réalisations fondamentales et remarquables dans les domaines de la bio-médecine, de la physique et des mathématiques.

Madame Daubechies sera honorée lors d’une cérémonie le 16 décembre 2018 à Shanghai, en Chine. Elle recevra un certificat, un trophée et 3 millions de yuans (440 000 dollars) donnés par Zhongzhi Enterprise Group.

En Australie :

L’entreprise Fourier se développe en Australie depuis 1998 sous l’impulsion d’Adrian Sheedy.

En Allemagne, c’est la société Nielsen qui a tenu a présenter à la chancelière, Angela Merkel son F1 (pour Fourier one), matériel spécialité dans l’enregistrement d’électroencéphalogrammes sans fil à contacts secs.

« Le casque F1 a le potentiel de révolutionner l’expérience du patient et de fournir la technologie nécessaire pour la surveillance de la santé à domicile, car le F1 semble être aussi adapté pour lire l’EEG à la maison. Cela pourrait réduire les coûts et éviter un suivi hospitalier coûteux des patients suspectés d’avoir des convulsions ou qui ont besoin d’EEG pour d’autres troubles neurologiques », a déclaré le Dr Robert Knight, professeur de neuroscience à UC Berkeley et conseiller scientifique en chef chez Nielsen Consumer Neuroscience.

En Inde :

Fourier est présent aussi en Inde où Unacademy, la plus grosse plate-forme d’enseignement en ligne en Inde, multilingue, avec des intervenants internationaux de qualité et des ambitions bien au-delà de l’Inde, a mis en ligne en 2018, une petite animation, fort bien faite. Plutôt cool, non ?

En tapant ‘Fourier’ dans le moteur de recherche de ce site, plusieurs cours apparaissent (que nous n’avons pas testés).

 

En Israël

On trouve un site tout à la fois d’enseignement et d’applications industrielles qui se réclame de Joseph Fourier.

à suivre…  car  la liste n’est certainement pas exhaustive. Nous avons cru repérer une startup à Singapour, une autre (plus petite ?) en Californie et une (prometteuse) dans le monde hispanique… attendons de voir ce qu’elles deviennent. Il y a aussi une multinationale basée en Afrique du Sud, mais la filiation avec Fourier est incertaine.

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Le prix Abel 2018 et Joseph Fourier

jeudi, août 2nd, 2018

 

Fourier et le prix Abel 2018

Robert Langlands (Wikipédia)

Nous avions annoncé ici le prix Abel 2017, attribué à Yves Meyer, c’est tout naturellement que nous avons attendu l’annonce du prix 2018 et découvert le nouveau lauréat : Robert Langlands. De la même génération qu’Yves Meyer, Robert Langlands, théoricien canadien, s’est orienté selon ses dires vers des questions mathématiques très actuelles, la haute culture mathématique, enracinée dans le monde classique mais surtout dans les XVIIIe et XIXe siècles, incluant notamment les sciences naturelles. En 1967, il formule un programme de recherches, le programme de Langlands visant à unifier des banches mathématiques jusque là séparées. Des concepts nouveaux sont introduits à l’occasion de ces recherches. Ses travaux ont renouvelé le lien ancien entre algèbre et arithmétique en connectant les travaux issus de Galois à ceux issus de Fourier en analyse harmonique, conjecturant une sorte d’unification profonde des mathématiques.

Lorsqu’il a présenté sa théorie de la Chaleur, Joseph Fourier a reçu un accueil réservé de la part notamment de Lagrange. Les méthodes développées par Joseph Fourier sortaient du cadre étroit et balisé du calcul fonctionnel : « Les causes primordiales ne nous sont point connues ; mais elles sont assujetties à des lois simples et constantes, que l’on peut découvrir par l’observation, et dont l’étude est l’objet de la philosophie naturelle. »

Un siècle de recherches théoriques ont permis de préciser le cadre de validation des méthodes de Fourier. Ce qui est passé par la définition de la notion d’intégrale (Riemann), puis sa redéfinition (Lebesgue), notion étendue au domaine des distributions (Schwartz). Le cadre théorique précisé, les méthodes de Fourier se sont imposées et leurs succès dans le domaine des applications techniques les a rendues incontournables ; en attestent, par exemple les recherches très actives dans des domaines variés : la théorie des ondelettes avec les travaux d’Yves Meyer et Ingrid Daubechies ; et le respect que lui vouent Cédric Villani ou Stéphane Mallat.

La réussite et l’efficacité des méthodes de Fourier dans les domaines techniques n’ont pas suffit à convaincre les théoriciens et on peut penser que les réticences exprimées par Lagrange ont perduré au XIXe siècle et une bonne partie du XXe. Ainsi, Bourbaki dans son traité ne laisse pas de place aux méthodes de Fourier ; Jean-Pierre Kahanne qui rappelle volontiers qu’en sa jeunesse il considérait Fourier avec condescendance, un Fourier qui n’était pas reconnu : l’Encyclopédia Universalis l’ignorait. Jean-Pierre Kahanne revenu tardivement sur son opinion a ensuite ardemment milité pour que Fourier soit reconnu à sa juste valeur.

Le programme de Langlands replace les méthodes de Fourier dans une vision beaucoup plus large du champ d’étude de la théorie mathématique. En effet, Robert Langlands est célèbre pour avoir proposé dans une lettre de 17 pages ce que certains considèrent, à l’instar du mathématicien d’origine russe Edward Frenkel, comme l’équivalent des théories de Grande unification de la physique des particules mais dans le domaine des mathématiques.

Début de la lettre de langlands

 

Sur le site de l’I.A.S., on trouve à la fois le fac-similé de la lettre manuscrite complète et sa transcription.

Baptisé Programme de Langlands, le contenu de cette lettre, une série de conjectures mathématiques, a été largement disséminé dans la communauté des mathématiciens à ce moment là par son destinataire. Il s’agissait d’un collègue de Langlands à l’université de Princeton, le légendaire André Weil, co-fondateur du groupe Bourbaki et à l’origine de travaux d’Alexandre Grothendieck, Weil était une autorité, les conjectures de Langlands attirèrent l’attention. Elles ont depuis inspiré bien des chercheurs dont certains reçurent des médailles Fields, comme les Français Laurent Lafforgue et Ngô Bao Châu, que l’on trouve en relation avec la démonstration du théorème de Fermat par le Britannique Andrew Wiles, lui-même lauréat du prix Abel 2016.

Un pont entre algèbre, arithmétique et analyse harmonique

Mais c’est quoi en fait le Programme de Langlands ? Il est probablement impossible de commencer à le comprendre dans les grandes lignes sans au moins une licence de mathématiques.

Le Programme de Langlands conjecture l’existence de liens très profonds entre plusieurs domaines fondamentaux des mathématiques, à savoir l’algèbre et l’arithmétique via notamment les travaux sur la théorie de la résolution des équations algébriques prenant naissance dans les travaux sur les groupes de Galois d’un côté, mais aussi avec l’analyse harmonique de l’autre, ce qui est déjà moins évident.

L’analyse harmonique a été sur le devant de la scène lorsque l’on a fêté les 250 ans de son fondateur, le mathématicien français Joseph Fourier. En contribuant à fonder la physique mathématique du XIXe siècle avec sa théorie de la propagation de la chaleur, Fourier avait découvert au passage, avec les séries et les transformations qui portent son nom, des outils très puissants pour analyser les phénomènes ondulatoires, qu’il s’agisse d’ondes sonores, lumineuses, et aujourd’hui gravitationnelles. Aujourd’hui l’analyse harmonique de Fourier est largement utilisée aussi bien en astronomie qu’en physique quantique mais aussi avec l’IRM, les téléphones portables et les données compressées (MP3). C’est la branche de l’analyse harmonique sur un groupe abélien fini qui intéresse plus particulièrement Langlands et ceux qui voudront se pencher sur une présentation moins schématique que l’article de Wikipedia précité pourront consulter la présentation que fait Abdellah Bechata, ou, pourquoi pas, un cours de l’école polytechnique.

Dans le cas du Programme de Langlands, c’est donc une branche bien particulière de l’analyse harmonique qui intervient et qui est liée aux travaux fondateurs d’Henri Poincaré sur les équations différentielles, les fonctions (fuchsiennes) et les formes dites automorphes.

 

Pour les courageux un peu équipés qui voudraient explorer en simple visiteur le paysage esquissé par Langlands, il est possible aussi de consulter le dossier que le CNRS avait consacré à son programme et que Futura avait repris : De Langlands à Lafforgue

 

Simon Singh dans le Dernier théorème de Fermat évoque la conjecture de Taniyama-Shimura, à la fois passage clé vers le grand théorème de Fermat et partie du programme de Langlands en des termes qui… renvoient à Fourier :

« Barry Mazur la compare à la pierre de Rosette, qui était écrite en démotique égyptien, en grec et en hiéroglyphes… C’est comme si vous connaissiez déjà une langue et que cette pierre de Rosette vous permettait de comprendre l’autre, dit Mazur… des problèmes très importants des fonctions elliptiques peuvent parfois être résolus quand ils sont traduits dans le domaine modulaire avec cette pierre de Rosette. » (p. 227)

Merci à Futura dont les articles nous ont beaucoup aidés.

Vidéos : Discours prononcés à l’Université d’Oslo, lors de la remise du prix Abel, le 23 mai 2018 par  : Robert Langlands, James Arthur et Edward Frenkel : http://www.abelprize.no/artikkel/vis.html?tid=73149

Notre suggestion : adopter l’ordre de lecture : a) James Arthur, b) Edward Frenkel, puis c) Robert Langlands.

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