Le Hongrois John von Neumann était sans aucun doute le Mozart des mathématiques pures et appliquées du XXe siècle, au point que certains se demandaient s'il n'était pas un représentant d'une étape plus avancée du genre Homo à venir. Il est pourtant moins connu du grand public qu'Einstein et Feynman, juifs comme lui, alors que ses accomplissements ont impacté l'histoire des conflits à partir de la Seconde Guerre mondiale et qu'on lui doit notamment ce que l'on appelle « l'architecture de Von Neumann » à la base des ordinateurs. Une excellente biographie d'Ananyo Bhattacharya vient de paraître aux éditions Quanto et permet de faire connaissance avec l'homme et son œuvre.
au sommaire
Dans la nécrologie qu’il lui consacre après son décès, le 8 février 1957, d’un cancer des os qui s’est métastasé pour finir par atteindre le cerveau en quelques années, Stanislaw Ulam relate une conversation qu'il a eue avec son défunt ami John Von NeumannJohn Von Neumann au sujet « des progrès toujours plus rapides de la technologie et les changements dans le mode de vie humaine, qui donnent l'impression d'approcher une singularité essentielle dans l'histoire de la race au-delà de laquelle les affaires humaines, telles que nous les connaissons, ne pourraient pas continuer ». Autrement dit, celui qui est considéré comme l'un des plus grands mathématiciensmathématiciens du XXe siècle était déjà parvenu au concept de singularité technologique et peut-être même à la forme exposée notamment par un Ray Kurzweil.
Cela ne serait guère étonnant car Von Neumann est un des principaux pionniers des ordinateurs modernes issus des calculateurs électroniques de la Seconde Guerre mondiale. On peut sans doute le placer à cet égard sur le même plan qu'Alan Turing - les deux hommes se sont d'ailleurs rencontrés à Princeton, aux États-Unis, dans les années 1930. Dans les deux cas aussi, tels de modernes ArchimèdeArchimède utilisant leur savoir scientifique pur mais appliqué à la technologie pour défendre de modernes Syracuse, ils ont contribué à la défaite des forces de l'Axe pendant la Seconde Guerre mondiale.
Après avoir travaillé sur la bombe atomique, Von Neumann travaillera sur la bombe à hydrogène avec ses co-créateurs, Stanislaw Ulam et Edward Teller.
Un documentaire d’une heure de 2013 de Philippe Calderon sur John von Neumann. Grâce à d’exceptionnelles images d’archives, le film retrace le destin de ce savant qui inspira le personnage du film de Stanley Kubrick Docteur Folamour. Il l’éclaire avec de nombreux témoignages d’éminents scientifiques (Roger Penrose, Marvin Minsky, Ray Kurzweil…) qui concluent à l’inestimable apport de John von Neumann. Si, un jour, une conscience artificielle supplante l’intelligence humaine, ce sera en grande partie de son fait. © Arte
Von Neumann, le plus extraterrestre des « Martiens »
Ulam était d’origine juive polonaise, mais on pourrait dire aussi ukrainienne car il était né dans l’actuelle ville de Lviv en Ukraine. Tout comme Von Neumann, c’était un mathématicien prodige qui, comme lui, touchera à presque tous les domaines scientifiques, du calcul des probabilités à la biologie, de la propulsion nucléaire spatiale au projet GénomeGénome humain (PGH, ou HGP pour l'anglais Human Genome Project) qu'il inspira.
Teller était un physicienphysicien, mais tout comme Von Neumann avec qui il partageait une origine hongroise et juive, il faisait partie des « Martiens » (en hongrois : A marslakók), un groupe de physiciens et de mathématiciens hongrois exceptionnellement doués qui ont émigré aux États-Unis au début du XXe siècle. Si doués, qu'avec en plus un accent étrange ils auraient pu être des extraterrestres, plaisantaient certains.
La liste est longue à leur sujet, on peut citer par exemple Theodore von Kármán (en hongrois, Szőllőskislaki Kármán Tódor), le premier directeur du Jet Propulsion Laboratory (JPL), à qui on doit plusieurs des avancées cruciales de l'aérodynamique du XXe siècle. On peut citer également Leó Szilárd qui comprend, le premier, que l'on peut faire une bombe atomique et le premier aussi, avec des décennies d'avance, qu'il existe une connexion entre les lois de la thermodynamique et la théorie de l'information.
Deux exemples de plus, le prix Nobel de physique Eugene Paul Wigner (en hongrois, Wigner Jenő Pál en hongroi), qui était au Lycée avec von Neumann, qui fut l'un des premiers à comprendre l'importance de la théorie des groupes en mécanique quantique et à qui on doit des réflexions sur les rapports entre la mécanique quantique et la conscience, en introduisant notamment une variante du paradoxe du chat de Schrödingerchat de Schrödinger. Pour terminer, George (György) Pólya, surtout connu pour ses ouvrages sur la façon de raisonner en mathématique pour résoudre des problèmes, mais qui était un remarquable analyste ayant fait des contributions notables en théorie des nombres et des probabilités.
On raconte que lorsque Von Neumann était encore étudiant en Suisse, à l'École polytechnique de Zurich, il avait rapidement effrayé Pólya avec sa capacité peu commune à trouver presque instantanément des solutions à des problèmes posés aux étudiants avancés dont certains n'avaient pas encore de solutions connues. En fait, dans bien des domaines, y compris les langues anciennes et modernes et avec sa mémoire photographique eidétique, von Neumann était si exceptionnellement brillant que même un Martien comme Teller dira de lui, « Von Neumann pouvait se lancer dans une conversation avec mon fils de trois ans en lui parlant d'égal à égal ; je me suis parfois demandé s'il appliquait le même principe quand il discutait avec nous ».
Peu connu du grand public, le mathématicien John von Neumann (1903-1957) a pourtant élaboré des théories qui ont définitivement changé le cours de l’humanité. Installé aux États-Unis à partir de 1930, il a contribué aux découvertes les plus fondamentales (théorie des jeux, intelligence artificielle, physique statistique, entre autres) du siècle dernier et a initié la révolution informatique. Sous une bonhomie apparente, l’homme, dont le cerveau était aussi rapide que celui d’un super ordinateur, cachait en réalité une vision cynique et pessimiste de l’humanité. En 1943, c’est lui qui calcula la trajectoire de la bombe atomique qui allait détruire Nagasaki. En 1945, en se fondant sur sa théorie des jeux appliquée à l’analyse des conflits, il conseille au président des États-Unis une frappe atomique préventive sur l’Union soviétique. Pionnier de l’informatique, il conçoit Maniac, un calculateur utile aux tests de la bombe H et ancêtre des premiers ordinateurs (Arte). ce documentaire de 1966 permet de voir parler Von Neuman, Stanislaw Ulam, Wigner et Morgenstern notamment. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. © Mathematical Association of America, Committee on Educational Media
Des mathématiques pures appliquées des atomes aux cellules vivantes
On doit à Von Neumann une contribution monumentale aux fondements mathématiques de la mécanique quantique qui le conduiront à introduire des concepts qui, dans les mains d’Alain Connes, produiront sa théorie de la géométrie non commutative. Mais Von Neumann a aussi fait des contributions aux stratégies économiques et politiques de gestions de conflit mondiales avec sa théorie des jeux développée avec Oskar Morgenstern. Von Neumann croisera le chemin de John Nash (le « beautiful mind » et futur prix Nobel d'économie) à Princeton à ce sujet, tout comme il y était le collègue du grand logicien Kurt GödelKurt Gödel qu'il talonnait en ce qui concerne ses fameuses découvertes sur les fondements des mathématiques.
Von Neumann, ce sont aussi des réflexions prémonitoires sur le fonctionnement du cerveau et surtout sur le code génétiquecode génétique et la façon dont les cellules peuvent se reproduire avec lui. En effet, avant les découvertes notamment de Watson et Crick et celles qu'elles vont permettre juste après eux, par un tour de force que certains peuvent considérer comme le premier exemple d’une prédiction en biologie théorique, Von Neumann avait posé les bases de la théorie des automates auto-réplicateur, en même temps que Turing réfléchissait de son côté sur la morphogénèse en biologie. Il se trouve que les cellules vivantes suivent tout simplement les règles découvertes par Von Neumann pour qu'une machine puisse se reproduire.
Il y a beaucoup, beaucoup plus de choses à dire sur la vie et l'œuvre de János Lajos Neumann, son vrai nom en hongrois. Une première façon de le faire est de visionner les vidéos de cet article.
Mais pour ceux qui voudraient aller plus loin, les éditions Quanto associées à l'École polytechnique fédérale de Lausanne ont eu l'excellente idée de publier, le mois dernier, le très remarquable ouvrage que Ananyo Bhattacharya, titulaire d'un doctorat en biophysique de l'Imperial College London et qui a été rédacteur en chef chez Nature, a consacré à Von Neumann.
Les éditions Quanto ont aussi publié ces dernières années des traductions d'ouvrages de chercheurs connus dans le monde anglo-saxon, comme ceux du cosmologiste Sean Carrol au succès internationalement acclamé « Le grand tout : L’origine de la vie, son sens et l’Univers lui-même », celui de Dan Hooper « Aux premiers instants de l'Univers - Le mystère de la matière et de l'énergie noires », ou encore de Katie Mack « Comment tout finira (astrophysiquement parlant) ».
Très bientôt il y aura de Gianfranco Bertone « Entre deux infinis. Les ondes gravitationnellesondes gravitationnelles et l'origine quantique des plus grands mystères de l'UniversUnivers », préfacé par rien de moins que Françoise CombesFrançoise Combes.
