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John Von Neumann n&eacute; Neumann Lajos le 28 d&eacute;cembre 1903 en Autriche Hongrie il meurt d'un [popupdefinition id=108]cancer[/popupdefinition] le 8 f&eacute;vrier 1957 aux USA. Enfant prodige ses contributions en math&eacute;matique pures et appliqu&eacute;es sont consid&eacute;rables. Albert [popupbiographie id=205]Einstein[/popupbiographie], dont il &eacute;tait le coll&egrave;gue &agrave; Princeton, le consid&eacute;rait comme un extraterrestre et Jean Dieudonn&eacute;, le math&eacute;maticien phare du groupe Bourbaki, comme l'analyste le plus profond du XX i&egrave;me si&egrave;cle. Son palmar&egrave;s est en effet impressionnant.<ul><li>Th&eacute;orie des ensembles et logique math&eacute;matique : </li></ul>Sa fulgurante carri&egrave;re en math&eacute;matique d&eacute;bute par les fondements logiques des math&eacute;matiques (&agrave; la suite des travaux de [popupbiographie id=376]David Hilbert[/popupbiographie]). En logique, Von Neumann propose une nouvelle axiomatisation de la th&eacute;orie des ensembles, connue sous le nom de th&eacute;orie des ensembles de von Neumann-Bernays-G&ouml;del, en abr&eacute;g&eacute;e en NBG ou th&eacute;orie des classes. C'est une th&eacute;orie axiomatique essentiellement &eacute;quivalente &agrave; la th&eacute;orie ZFC de Zermelo-Fraenkel. Il est un des premiers &agrave; comprendre les r&eacute;sultats de G&ouml;del<ul><li>M&eacute;canique quantique :</li></ul>Influence par le programme d'Hilbert d'axiomatisation de la [popupdefinition id=15839]physique[/popupdefinition], il &eacute;crit un ouvrage monumentale sur les fondements math&eacute;matique de la [popupdefinition id=844]m&eacute;canique quantique[/popupdefinition] dans lequel il d&eacute;veloppe l'analyse fonctionnelle en introduisant sa th&eacute;orie des anneaux d'op&eacute;rateurs.<ul><li><a href="http://plato.stanford.edu/entries/qt-nvd/" target="_blank">Analyse fonctionnelle</a></li><li><a href="http://findarticles.com/p/articles/mi_m0IMR/is_3-4_79/ai_113139424/pg_1" target="_blank">Economie et th&eacute;orie des jeux</a></li></ul>Avec Oskar Morgenstern il publie en 1944 un c&eacute;l&egrave;bre ouvrage intitul&eacute; La Th&eacute;orie des jeux et comportements &eacute;conomiques (The Theory of Games and Economic Behavior) qui est un classique des ouvrages portant sur l'&eacute;conomie th&eacute;orique.<ul><li>Hydrodynamique et analyse [popupdefinition id=584]num&eacute;riques[/popupdefinition] : </li></ul>Travaillant sur les projets de bombes atomiques et &agrave; [popupdefinition id=14495]hydrog&egrave;ne[/popupdefinition], il est conduit &agrave; &eacute;tudier l'hydrodynamique des explosions et est l'un des premiers &agrave; proposer d'&eacute;tudier ces probl&egrave;mes num&eacute;riquement sur des calculateurs. Avec Ulam, il d&eacute;couvrira au passage l'algorithme de Monte Carlo et il donnera une m&eacute;thode pour calculer plus facilement sur [popupdefinition id=586]ordinateur[/popupdefinition] des situations avec ondes de choc. Ces travaux, notamment en liaison avec la pr&eacute;diction m&eacute;t&eacute;orologique, stimuleront ses r&eacute;flexions sur les ordinateurs et les [popupdefinition id=8909]automates cellulaires[/popupdefinition].<ul><li>Ordinateurs et th&eacute;orie des automates cellulaires :</li></ul>Avec <a href="http://www.turing.org.uk/turing/scrapbook/computer.html" target="_blank">Alan Turing</a>, Von Neumann peut &ecirc;tre consid&eacute;r&eacute; comme le p&egrave;re des ordinateurs et de l'informatique moderne. L'architecture de la majorit&eacute; des ordinateurs est en effet celle dite de Von Neumann. Int&eacute;ress&eacute; par la structure du [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] et les syst&egrave;mes biologiques, il aura l'id&eacute;e avec Ulam des automates cellulaires et il &eacute;tudia &agrave; quelles conditions une machine peut se reproduire elle-m&ecirc;me. On peut voir ces travaux comme de la biologie th&eacute;orique car, le sch&eacute;ma d'un automate auto reproducteur que Von Neumann avait propos&eacute;, c'est trouv&eacute; justement &ecirc;tre celui employ&eacute; par les cellules avec l'[popupdefinition id=87]ADN[/popupdefinition] et l'[popupdefinition id=97]ARN[/popupdefinition]. De ces travaux&nbsp;a emerg&eacute; le fameux <a href="http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/divers/conway.html" target="_blank">Jeu de la Vie</a> de Conway.<img txdam="50082991" src="/fileadmin/domaines/www.futura-sciences.fr/cdn/sources/images/scientist/rte/magic/256_4f4649f9a8.jpg" border="0" width="475" height="351"> Von Neumann devant l'ordinateur de l'IAS avec Oppenheimer<img txdam="50082992" src="/fileadmin/domaines/www.futura-sciences.fr/cdn/sources/images/scientist/rte/magic/256_6ad3637bf7.jpg" border="0" width="328" height="207"> John Von Neumann et sa seconde femme, Klari Dan.

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John Von Neumann

Matière

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Mathématiques

En mathématiques, on ne comprend pas les choses, on s'y habitue.

Si les gens ne croient pas que les mathématiques sont simples, c'est uniquement parce qu'ils ne réalisent pas à quel point la vie est compliquée.

Un automate cellulaire est un objet mathématique, étudié aussi en informatique théorique, évoluant par étapes selon des règles très simples et imitant d’une certaine manière les capacités autoreproductrices des êtres vivants. Il est constitué d’une grille dont les cases sont appelées « cellules », pouvant prendre plusieurs états, le plus souvent deux, « mort » ou « vivant ». L’application la plus simple est le Jeu de la vie, proposé en 1970 par le mathématicien britannique John Horton Conway.
Un automate cellulaire se caractérise par la différence étonnante entre la simplicité des règles de départ et la complexité des résultats obtenus grâce à lui.
Le principe repose sur les idées et les travaux de John Von Neumann et Stanisław Ulam dans les années 1950, qui cherchaient à explorer les manières dont une structure artificielle pourrait se comporter, ou sembler se comporter, comme un être vivant.
En mathématiques, les automates cellulaires constituent aussi un modèle de calcul.

Automate cellulaire

C’est IBM France qui introduit le mot ordinateur dans la langue française en 1955 afin d’éviter de traduire littéralement l’anglais computer jusque-là destiné aux machines scientifiques. Le cas français est assez rare parce que quantité de langues ont préféré transcrire directement l’anglais : Компью́тер en russe, computer en italien, en allemand, computador en portugais. L’espagnol utilise à la fois computadora et ordenador qu’il tire du français. Dans les années 1950, le vocabulaire manque en effet pour décrire une fabuleuse machine issue des travaux du mathématicien britannique Alan Turing.La miniaturisation et la baisse du coût des ordinateurs Apparu dès 1939, l’ordinateur a suivi un cycle de vie comparable à celui des inventions de la révolution industrielle comme l’automobile. Son coût a d’abord été très élevé et destiné à une clientèle restreinte. Seuls les États-Unis ont les moyens de fabriquer des ordinateurs au sortir de la Seconde Guerre mondiale, comme l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Peu à peu, son usage se répand :l’apparition du circuit intégré permet à des entreprises moyennes de s’en doter à partir de la seconde moitié des années 1950 ;la bureautique se développe à partir des années 1970 ;dans la seconde moitié des années 1990, il se répand dans les foyers et profite de l’essor du Web ;il existe aujourd’hui sous forme de tablettes, de smartphones, d’ordinateurs portables.Aujourd'hui, l'ordinateur se décline sous forme de tablette et d'ordinateur portable. Son usage est très répandu dans les entreprises et les foyers. © Bullrun, Adobe StockUn système de traitement de l’information programmable Conformément à la théorie d’Alan Turing un ordinateur est un système de traitement de l’information organisé en programmes. Une lecture séquentielle conduit l’appareil à exécuter sur un mode binaire des opérations arithmétiques et logiques dès sa mise sous tension.Comment un ordinateur fonctionne ? Un ordinateur combine le logiciel ou software qui donne des instructions et du matériel que l’on appelle le hardware. L’informatique est conçue sur le modèle du corps humain composé du cerveau, des organes et des entrées et sorties qui équivalent à la perception. Le logiciel ou software, cerveau de l’ordinateur Le logiciel est composé d'une série de séquences d’instructions, que l’on appelle programmes, et de données, qu’analyse et traite l’appareil. Le système d’exploitation est la partie la plus importante du logiciel parce qu’il gère les ressources d’un ordinateur. La qualité d’un logiciel doit notamment tenir compte de : des fonctionnalités complètes ;la fiabilité ;la performance ;la précision des résultats ;la simplicité.Le hardware ou matériel informatique Le hardware n’est autre que le matériel informatique. Il reçoit et applique les ordres du logiciel. Il comporte notamment :le processeur qui traite les données ;la carte-mère, responsable du support des composants ;la RAM ou mémoire vive ;la carte vidéo et le moniteur ;le clavier.Comment nettoyer un ordinateur ? Il existe plusieurs façons de nettoyer un ordinateur. On peut naturellement le faire physiquement en mettant au propre les ventilateurs ou en changeant les pièces. Il est également possible de faire appel à des fonctions de votre appareil ou à des logiciels spécialement dédiés.Nettoyer physiquement l’appareilUne bombe à air destinée à cet usage devrait nettoyer les ventilateurs.Changer les composants de l’appareil. Faire appel à des logiciels gratuitsVous pouvez télécharger CCleaner, CCEnhancer ou encore AdwCleaner gratuitement pour nettoyer votre ordinateur.Il est aussi fortement recommandé de consulter un spécialiste de l’informatique.

Ordinateur

Élément le plus léger dans l’univers et premier élément dans le tableau périodique, l’hydrogène est aussi le plus abondant, constituant les étoiles comme les nuages moléculaires. Il compose aussi l’une des molécules vitales pour la vie : l’eau.
Généralités
Symbole : H Numéro atomique : 1Électrons par niveau d’énergie : 1Masse atomique : 1,008 uIsotopes les plus stables : 1H stable avec 0 neutron (99,985 %), 2H (deutérium) stable avec 1 neutron (0,015 %)Série : non-métauxGroupe, période, bloc : 1, 1, sDensité : 0,00009, 0,07 (liquide et solide) Point de fusion : -259,14 °C (dihydrogène)Point d’ébullition : -252,8 °C (dihydrogène)
Historique de l’hydrogène
En 1671, Robert Boyle décrivit la réaction entre le fer et des acides dilués, qui produit du dihydrogène. La substance sera appelée « air inflammable » par Cavendish en 1766, à qui on attribue également la découverte de l'hydrogène en tant qu'élément. Lavoisier fixa le nom « hydrogène » en 1783, de « hydro », « eau », et « gène », « engendrer ».
 L’hydrogène et l’oxygène sont beaucoup utilisés dans les moteurs-fusées à propergols liquides. © Nasa, DP
Propriétés de l’hydrogène
Le dihydrogène se présente comme un gaz transparent aux conditions normales de température et de pression. De nombreux métaux ont la propriété d'absorber l'hydrogène, ce qui peut les rendre cassants, pour l'acier notamment.
La plupart du temps, l'hydrogène est présent sous forme diatomique mais il peut exister en atomes seuls à haute température. C'est un puissant agent réducteur. Il réduit notamment certains sels pour former leur état métallique (NaH, KH, H2S, etc.). L'hydrogène atomique produit en outre avec l'oxygène du peroxyde, H2O2.
En réagissant avec l'oxygène, l'hydrogène peut donner de l'eau au cours d'une réaction très lente à température ambiante mais qui peut devenir violente si elle est réalisée avec un catalyseur.
Utilisation de l’hydrogène
L’une des principales applications de l’hydrogène consiste en la production d’ammoniac et de nombreux composés organiques. 
L’hydrogène a été largement utilisé comme gaz pour gonfler les dirigeables, jusqu’à l’accident du Hindenburg en 1937, puis remplacé par l’hélium. Deux isotopes de l’hydrogène, le deutérium 2H et le tritium 3H, sont utilisés pour les expériences de fusion nucléaire, un noyau de chaque donnant un noyau d’hélium et un neutron. L'hydrogène est également employé dans les bombes à hydrogène ou bombes H, l'élément fusionnant là aussi pour donner de l'hélium.
Dans les moteurs-fusées à propergols liquides, le dihydrogène et le dioxygène liquides sont employés comme ergols cryotechniques. L’hydrogène est également pressenti comme un carburant du futur, notamment dans les piles à combustible.
Risques de l’hydrogène sur la santé
L’hydrogène est extrêmement inflammable et produit des composés qui le sont eux aussi. Leur simple chauffage peut provoquer de violentes explosions.

Hydrogène

David Hilbert 

Le mot numérique a été officiellement retenu par la Commission d’enrichissement de la langue française pour se substituer officiellement à digital. Il vient du latin numerus qui signifie le nombre. Il s’agit d’un langage issu de systèmes binaires (groupes zéro et un). Il renvoie à la révolution numérique qui s’est accélérée au tournant du XXIe siècle.La révolution numérique, un évènement comparable à la découverte de l’imprimerieLa révolution numérique est un phénomène d’ampleur comparable à la découverte de l’imprimerie par Gutenberg au XVe siècle ou à la révolution industrielle de la fin du XVIIIe siècle. On peut la dater de l’invention du modèle par le mathématicien britannique Alan Turing en 1936. Le Colossus (premier calculateur électronique fondé sur le système binaire), créé en 1943 dans la banlieue de Londres, en est le fruit direct. On peut résumer en quelques dates la révolution numérique :1971 : invention du microprocesseur et envoi du premier courriel électronique ;1981 : le premier ordinateur personnel apparaît dans les foyers ;1983 : commercialisation du premier téléphone mobile par Motorola ;la révolution numérique s’accélère à partir des années 1990 par la démocratisation des inventions conçues précédemment (smartphone, ordinateur personnel, courriels, Internet, etc.).L’usage du numérique s’est considérablement banalisé Quelque 4,54 milliards et 5,19 milliards de personnes dans le monde utilisent respectivement Internet et les téléphones portables. 49 % de la population mondiale fait appel aux réseaux sociaux (3,8 milliards de personnes), 99 % par le biais d’un mobile. En dehors des spams, 293 milliards de courriels sont envoyés quotidiennement dans le monde. La France n’est nullement en retard : 83 % de sa population est connectée à Internet, 84 % possède un smartphone.Le numérique touche tous les aspects de la vie sociale. © mrmohock, Adobe StockÀ quoi sert l’informatique ? Les usages du numérique sont comparables à ceux de l’imprimerie en 1914 : aucun aspect de l’activité économique, sociale, culturelle, stratégique ou politique ne leur échappe, et l’on observe le même type de fracture entre les pays qui en ont démocratisé les usages et ceux qui peinent à les rattraper.Toute la vie sociale est inondée par le numérique En retenant l’exemple de la France, plus de la moitié de sa population lit la presse en version numérique, 60 % de ses entreprises sont passées au Big Data, 400.000 étudiants et salariés se forment par le biais des Mooc, et le numérique représente 5,5 % du PIB. L’État et les collectivités locales ont donné l’exemple puisque la France constitue la première place européenne pour l’e-administration. La contestation politique et sociale fait appel aux réseaux numériques.La fracture numérique illustre les retards de développement La fracture numérique désigne les inégalités d’accès à Internet et aux technologies de l’informatique. Elle touche les zones rurales et les pays pauvres : à peine 28 % de la population africaine est connectée à Internet. On parle d’illettrisme électronique ou d’illectronisme.Comment fonctionne le numérique ? La banalisation des objets numériques dans les sociétés s’appuie sur la diffusion du World Wide Web (Web), des réseaux de télécommunication et la miniaturisation des ordinateurs. Le développement des réseaux est au cœur de cette révolution.Internet et le World Wide Web au cœur des réseaux numériques Le Web est le système hypertexte qui fonctionne grâce à Internet, réseau informatique mondial fondé sur la commutation de paquets. Les protocoles de transferts de données sont les langages qui permettent à l’information de circuler dans l’air, grâce à des fibres optiques et des câbles métalliques.Les appareils numériques Le modèle de Turing est à l’origine de la révolution matérielle du numérique qui se manifeste sous la forme d’ordinateurs, de smartphones, de tablettes, etc.

Numérique

La physique est une science de la nature expérimentale qui étudie les phénomènes naturels et leurs évolutions. Elle établit des théories qui permettent de les modéliser et, de fait, de les prévoir.
Les théories établies par la physique s’appliquent dans des cadres bien définis.
La physique classique
La physique classique, par exemple, étudie le monde des solides, des liquides et des gaz. Elle nous apprend à concevoir des voitures ou à bâtir des immeubles. Elle repose sur des définitions anciennes de temps, d’espace, de matière et d’énergie. Elle peine toutefois à expliquer certains phénomènes observés dans la nature.
La physique quantique
La physique quantique prend alors le relais. Son domaine d’application, c’est le monde des particules et des champs de force. La physique quantique a permis des progrès dans la conception des lasers, entre autres. Elle introduit aussi de nouvelles définitions de la matière et de l’énergie.
La relativité générale
La relativité générale s’intéresse au monde macroscopique. C’est à la relativité générale que nous faisons appel, par exemple, pour traiter l’information utile au fonctionnement de nos GPS. Elle introduit de nouvelles définitions de l’espace et du temps.
Mécanique, optique, magnétisme, astrophysique…
Il existe d’autres façons de classer les disciplines de la physique en fonction des phénomènes qu’elle étudie. Ainsi, par exemple :
la mécanique s’intéresse au mouvement des corps ;l’optique s'intéresse à la lumière et à ses propriétés ;le magnétisme s'intéresse aux champs magnétiques et aux forces qu’ils engendrent ;l'astrophysique concerne l'étude des propriétés des objets de l'univers.
Les physiciens célèbres
Parmi les physiciens célèbres, citons notamment :
Archimède ;Galilée ;Evangelista Torricelli ;Blaise Pascal ;Isaac Newton ;Daniel Gabriel Fahrenheit ;André-Marie Ampère ;Léon Foucault ;Max Planck ;Pierre et Marie Curie ;Albert Einstein ;Erwin Schrödinger ;Werner Heisenberg ;Georges Charpak ;Hubert Reeves ;Stephen Hawking.

Physique

La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.Plusieurs noms lui sont associés, et en tout premier lieu Planck et Einstein, qui furent les premiers à comprendre que les échanges d'énergie lumineuse, puis l'énergie elle-même, ne pouvaient exister que sous forme quantifiée à l'occasion de leurs travaux sur le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Bohr étendit les postulats quantiques de Planck et d'Einstein de la lumière à la matière, en proposant un modèle reproduisant le spectre de l'atome d'hydrogène.De gauche à droite, Werner Heisenberg et Niels Bohr, deux des pères fondateurs de la mécanique quantique, la théorie expliquant la physique quantique. © AIP, Niels Bohr LibraryPas à pas, des règles furent trouvées pour calculer les propriétés des atomes, des molécules et de leurs interactions avec la lumière lorsque, de 1925 à 1927, toute une série de travaux de plusieurs physiciens et mathématiciens donna corps à deux théories générales applicables à ces problèmes :la mécanique ondulatoire de de Broglie et surtout de Schrödinger ;la mécanique matricielle de Heisenberg, Born et Jordan.Ces deux mécaniques furent unifiées par Schrödinger du point de vue physique, et par von Neumann du point de vue mathématique. Enfin, Dirac formula la synthèse ou plutôt la généralisation complète de ces deux mécaniques, que l'on nomme aujourd'hui la mécanique quantique.Erwin Schrödinger, l'un des fondateurs de la mécanique quantique, rendu célèbre par sa fameuse équation et le paradoxe dit du chat de Schrödinger. On lui doit aussi des réflexions sur la nature de la vie qui influenceront les créateurs de la biologie moléculaire et les découvreurs de l'ADN. © th.physik.uni-frankfurtLa mécanique quantique, appliquée à des particules comme l'électron ou au champ électromagnétique à l'origine de la lumière, montre en réalité que ces deux objets ne sont ni vraiment des ondes ni vraiment des particules.Comme Einstein l'avait montré, l'énergie présente dans une onde lumineuse est en réalité sous forme de paquets discrets indivisibles, les photons. De même, les électrons présentent des aspects ondulatoires, comme de Broglie l'avait prédit, et on peut faire des expériences de diffraction et d'interférence avec eux. Cette situation est souvent résumée par le terme de « dualité onde-particule » pour la matière et la lumière, et on l'illustre par l'expérience des doubles fentes de Feynman, que l'on voit dans la vidéo ci-dessous.Une des vidéos du site Tout est quantique consacrée à une introduction à la physique quantique. © Bobroff, 2012Niels Bohr a essayé de construire une interprétation physique rendant compte de cette étrange dualité : c'est la théorie de la complémentarité. Elle repose sur les inégalités de Heisenberg.Le cœur de la mécanique quantique repose sur l'utilisation d'amplitudes de probabilité pour caractériser tous les processus physiques possibles en mécanique quantique. Ce sont ces processus qui peuvent se propager sous forme d'onde, mais les grandeurs physiques associées à ces processus sont souvent quantifiées et donc discrètes. C'est le cas de l'énergie des électrons dans un atome.L'équation fondamentale de la mécanique quantique est l'équation de Schrödinger.Le monde quantique est étrange, le flou probabiliste y règne, et au fond, il indique une structure sous-jacente aux phénomènes qui est au-delà de l'espace et du temps. C’est ce que semblent montrer l'intrication quantique et l'effet EPR. L'émergence d'un monde classique à partir d'un monde quantique n'est toujours pas bien comprise. C'est un des objets de la théorie de la décohérence que d'expliquer cette émergence.Pour en savoir plusTout est quantique, un excellent site de vulgarisation sur la physique quantiqueFrom c-Numbers to q-Numbers, excellent livre d'Olivier Darrigol sur le développement historique de la mécanique quantiqueLe cours de mécanique quantique de l’École polytechnique

Mécanique quantique

Physicien américain d'origine allemande, Albert Einstein a changé par sa théorie fondamentale de la relativité, la conception humaine du temps, de l'espace et de l'univers, bouleversant la pensée scientifique et philosophique."La Science sans la religion est boiteuse ; la religion sans la science est aveugle." Einstein a exposé un jour sa conviction personnelle en ces termes, puis il a précisé : "Une personne religieuse est croyante en ce sens qu'elle ne doute absolument pas de l'existence des finalités supra personnelles qui n'exigent ni n'admettent aucun fondement rationnel." Dans son existence, il n'a fait place ni aux prières ni à l'adoration. Pourtant il a été animé par la foi profonde, sans fondement rationnel, qu'il restait des lois de la Nature à découvrir. Il a consacré sa vie à leur découverte.Biographie d'Albert EinsteinAlbert Einstein est souvent cité comme l'un des scientifiques les plus influents du XXe siècle. Ses travaux continuent d'aider les astronomes à tout étudier, des ondes gravitationnelles à l'orbite de Mercure. L'équation du scientifique qui a contribué à expliquer la relativité spéciale E = mc² est célèbre même parmi ceux qui ne comprennent pas sa physique sous-jacente. Einstein est également connu pour sa théorie de la relativité générale (une explication de la gravité), et l'effet photoélectrique (qui explique le comportement des électrons dans certaines circonstances) ; ses travaux sur ce dernier lui ont valu un prix Nobel de physique en 1921.Einstein a également tenté en vain d'unifier toutes les forces de l'univers dans une seule théorie, ou une théorie de tout, sur laquelle il travaillait encore au moment de sa mort.Les premières années d'EinsteinEinstein est né le 14 mars 1879 à Ulm, en Allemagne, une ville qui compte aujourd'hui un peu plus de 120 000 habitants. Il y a une petite plaque commémorative à l'endroit où se trouvait sa maison (elle a été détruite pendant la Seconde Guerre mondiale). La famille a déménagé à Munich peu après sa naissance, puis en Italie lorsque son père a eu des problèmes pour gérer sa propre entreprise. Le père d'Einstein, Hermann, dirigeait une usine électrochimique et sa mère Pauline s'occupait d'Albert et de sa jeune sœur, Maria.Einstein écrira dans ses mémoires que deux "merveilles" ont profondément marqué ses premières années, selon Hans-Josef Küpper, un spécialiste d'Albert Einstein. Le jeune Einstein a rencontré sa première merveille, une boussole à l'âge de 5 ans : il était mystifié que des forces invisibles puissent dévier l'aiguille. Cela allait le conduire à une fascination de toute une vie pour les forces invisibles. La deuxième merveille est venue à l'âge de 12 ans, lorsqu'il a découvert un livre de géométrie qu'il vénérait, l'appelant son "saint livre de géométrie".Contrairement à la croyance populaire, le jeune Albert était un bon étudiant. Il excellait en physique et en mathématiques, mais était un élève plus "modéré" dans d'autres matières, a écrit Küpper sur son site web. Cependant, Einstein se rebelle contre l'attitude autoritaire de certains de ses professeurs et abandonne l'école à 16 ans. Il a ensuite passé un examen d'entrée à l'École polytechnique fédérale de Zurich, et bien que ses performances en physique et en mathématiques aient été excellentes, ses notes dans d'autres domaines étaient médiocres, et il n'a pas réussi l'examen. Le physicien en herbe a suivi des cours supplémentaires pour combler ses lacunes en matière de connaissances. Il a été admis à l'École polytechnique fédérale suisse en 1896 et, en 1901, il a reçu son diplôme d'enseignant de physique et de mathématiques. Cependant, Einstein ne trouve pas de poste d'enseignant et commence à travailler dans un bureau des brevets à Berne en 1901. C'est là que, entre deux analyses de demandes de brevet, il a développé ses travaux sur la relativité spéciale et d'autres domaines de la physique qui l'ont ensuite rendu célèbre.En 1903, Einstein a épousé Mileva Maric. Leurs enfants, Hans Albert et Eduard, sont nés en 1904 et 1910. Einstein divorce de Maric en 1919 et épouse peu après Elsa Löwenthal. Löwenthal meurt en 1933.Faits marquants de sa carrièreLa carrière d'Einstein l'a envoyé dans de nombreux pays. Il obtient son doctorat à l'université de Zurich en 1905, puis devient professeur à Zurich (1909), à Prague (1911) et de nouveau à Zurich (1912). Ensuite, il s'installe à Berlin pour devenir directeur de l'Institut de physique de l'Empereur Wilhelm et professeur à l'université de Berlin (1914). Il devient également citoyen allemand. Une validation majeure du travail d'Einstein a lieu en 1919, lorsque Sir Arthur Eddington, secrétaire de la Royal Astronomical Society, dirige une expédition en Afrique qui mesure la position des étoiles pendant une éclipse solaire totale. Le groupe a découvert que la position des étoiles était décalée en raison de la courbure de la lumière autour du soleil. Einstein est resté en Allemagne jusqu'en 1933, date à laquelle le dictateur Adolf Hitler a pris le pouvoir. Le physicien a alors renoncé à sa citoyenneté allemande et s'est installé aux États-Unis pour devenir professeur de physique théorique à Princeton. Il devient citoyen américain en 1940 et prend sa retraite en 1945.Einstein est resté actif dans la communauté des physiciens tout au long de ses dernières années. En 1939, il écrivit une lettre au président Franklin D. Roosevelt pour l'avertir que l'uranium pouvait être utilisé pour une bombe atomique. Vers la fin de sa vie, Einstein s'engage dans une série de débats privés avec le physicien Niels Bohr sur la validité de la théorie quantique. Les théories de Bohr ont tenu la route, et Einstein a par la suite intégré la théorie quantique dans ses propres calculs. Livres
Fondements de la théorie de la relativité restreinte et généralisée - 1916
Quatre conférences sur la théorie de la relativité - 1921
Pourquoi la guerre ? (avec Freud) - 1933
Comment je vois le monde - 1934
Einstein : les vies d'Albert, de Vincenzo Barone 2017 Editions De Boeck Supérieur
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Albert Einstein

Un cancer est une pathologie caractérisée par la présence d'une (ou de plusieurs) tumeur maligne formée à partir de la transformation par mutations ou instabilité génétique (anomalies cytogénétiques), d'une cellule initialement normale.
Formation du cancer 
La transformation cellulaire tumorale se traduit notamment par une perte de contrôle du cycle cellulaire, une insensibilité à l'apoptose, des anomalies de la réparation de l'ADN. Les cancers sont alors classés selon le type de la cellule dans laquelle s'est produite la première transformation (lymphomes, carcinomes, sarcomes) ; cette première cellule maligne s'étant ensuite divisée, formant la tumeur primaire constituée de cellules clonales.
Évolution du cancer
Certaines tumeurs primaires peuvent progresser vers un envahissement plus global de l'organisme par échappement de cellules tumorales issues de cette tumeur primaire : on parle alors de métastase.
Pour en savoir plus sur les différents cancers, consultez les questions-réponses ciblées de Futura-Sciences, sur :
le cancer du poumon ;le cancer du foie ;le cancer du sein ;le cancer de la peau ;le cancer de la thyroïde ;le cancer de la vessie ;le cancer de la prostate ;le cancer colorectal ;le cancer de l'estomac ;le cancer de l'œsophage ;le cancer du rein ;le cancer de la peau.

Cancer

Mathématicien britannique. 
Comme Von Neumann, Alan Turing était un enfant prodige mais c’était aussi un sportif de haut niveau qui aurait pu être sélectionné pour l’épreuve du marathon aux Jeux olympiques. 
On lui doit entre autre la fameuse machine de Turing (à la base de la théorie des ordinateurs), le fameux test de Turing (pour déterminer si la conscience peut être simulée par un ordinateur) et des travaux en avance sur son temps sur la modélisation mathématique de la morphogenèse avec ce qui est aujourd’hui connu sous le nom de structure de Turing. 
Tout comme les travaux de Von Neuman portant sur la mise au point de la bombe A, les siens, en cryptologie, ont changé le cours de l’histoire, car il est connu pour avoir cassé le code de chiffrage des messages secrets allemands pendant la guerre. 
Site très complet sur Alan Turing.

Alan Turing

Le cerveau appartient au système nerveux central.
Fonction du cerveau
Situé dans la boîte crânienne, le cerveau est le siège des fonctions supérieures (fonctions cognitives, sens, réponses nerveuses) et végétatives. C’est donc un organe essentiel qui assure la régulation de toutes les fonctions vitales. Le cerveau reçoit des informations provenant de l’ensemble du corps humain via des nerfs afférents, les intègre et les analyse puis répond en émettant de nouveaux signaux qui redescendent vers les parties du corps concernées par les nerfs efférents.
Le cerveau est ainsi responsable du rythme cardiaque et respiratoire, des fonctions qui pour nous sont inconscientes. Mais il est aussi impliqué dans la prise de décision, dans la motricité du corps, le comportement, la mémoire, la conscience…
Le cerveau a été cartographié et certaines zones semblent associées à des fonctions précises (aire de la parole…), alors que les fonctions plus complexes (la mémoire, la conscience) semblent être beaucoup plus réparties.
De quoi est composé notre cerveau ? Quel est le rôle de la matière grise, encore appelée "cortex" ? De quoi est-elle constituée ? Comment les neurones gèrent-ils et traitent-ils les informations ? Qu’est-ce que la matière blanche ? Toutes les explications en vidéo. Une animation coréalisée avec L’Esprit Sorcier. © CEA Recherche
Structure du cerveau
Le cerveau humain comporte environ 100 milliards de neurones et possède un poids moyen de 1.300 à 1.400 grammes. Il contient également des cellules gliales et des astrocytes. Il baigne dans le liquide céphalo-rachidien.
Le cerveau est composé de deux hémisphères, droit et gauche, connectés entre eux par le corps calleux composé de substance blanche (axones gainés de myéline). Divisés en lobes, les hémisphères sont les parties les plus développées chez les mammifères.
Le cerveau est divisé en plusieurs parties, en fonction de leur origine embryonnaire :
le télencéphale, la partie supérieure, composé du cortex cérébral et du striatum ;le diencéphale qui contient le thalamus et l’hypothalamus (glandes endocrines) ;le mésencéphale ;le cervelet (coordination motrice et apprentissage des mouvements routiniers) ;le pont de Varole ;le bulbe rachidien (contrôle des mouvements réflexes et végétatifs : respiration, modération du rythme cardiaque, régulation des muscles lisses artériels) qui communique avec la moelle épinière.
Le cortex cérébral constitue la couche externe du cerveau et comporte la majorité des neurones (substance grise). Les méninges sont des enveloppes protectrices (dure-mère, arachnoïde et pie-mère) entre le cortex et l’os du crâne. Le cortex cérébral est subdivisé en cinq lobes cérébraux en fonction de leur position : 
le lobe frontal (motricité, mémoire, raisonnement) ;le lobe pariétal (toucher) ;le lobe temporal (ouïe, odorât) ;le lobe occipital (vision) ;le lobe limbique.
Pour tout savoir sur le cerveau, consultez notre dossier « Voyage dans le cerveau ».

Cerveau

L’ADN signifie acide désoxyribonucléique, et constitue la molécule support de l'information génétique héréditaire.
Structure de l’ADN 
L’ADN est une molécule très longue, composée d’une succession de nucléotides accrochés les uns aux autres par des liaisons phosphodiester. Il existe quatre nucléotides différents : l’adénosine, la cytidine, la guanosine et la thymidine, dont l’ordre d’enchaînement est très précis et correspond à l’information génétique.
L’ADN est formé de deux brins complémentaires enroulés en hélice (double hélice). S’il peut prendre plusieurs formes (type Z et type A), l’ADN prend le plus souvent la forme B, où la double hélice possède les caractéristiques suivantes : 
10,5 paires de bases par tour ;un pas de l’hélice (hauteur entre deux tours) de 0,34 nanomètres.
Schéma représentant l'ADN dans les chromosomes. © DP
L'ADN chez les eucaryotes
À une échelle un peu plus grande, chez les organismes eucaryotes, l'ADN forme des pelotes, les nucléosomes, où l’ADN est associé à des protéines, les histones. Le tout est bien enroulé et compacté sous la forme de chromosomes qui sont localisés dans le noyau des cellules.
On en trouve également dans certains organites comme la mitochondrie et le chloroplaste.
L'ADN chez les procaryotes
L'ADN des procaryotes (bactéries, archées) est similaire à celui des eucaryotes, mais il n'est pas associé à des histones et baigne dans le cytoplasme. Il est aussi le plus souvent sous forme de chromosomes circulaires.
Les gènes sur l’ADN
L’ADN est le support de l’information génétique, c'est-à-dire qu’il porte des milliers de gènes sous la forme de succession de nucléotides. Le code génétique permet d’associer chaque triplet de bases à un acide aminé particulier. Chez l’Homme, on estime le nombre de gène codant pour des protéines à 40.000, mais il existe aussi des morceaux d’ADN codant pour des ARN, pour des séquences régulatrices de l’expression des gènes…
Rôle de l’ADN dans l’hérédité
La structure originale de l'ADN en double hélice lui permet de se dupliquer en deux molécules identiques entre elles et identiques à la molécule mère lors du phénomène de réplication qui a lieu avant la division cellulaire. L’information génétique n’est ainsi jamais perdue, et peut se transmettre aux nouvelles générations via les cellules germinales.

Les ARN sont des molécules constituées par l'assemblage de ribonucléotides, et qui possèdent de très nombreuses fonctions dans la cellule. 
Structure de l’ARN
L'ARN est une molécule constituée d’un enchaînement de ribonucléotides (adénine, cytosine, guanine, uracile) reliés entre eux par des liaisons nucléotidiques. L’ordre est dicté par la séquence des désoxyribonucléotides portés par l’ADN. En effet, les ARN sont issus de la transcription de l’ADN par une enzyme (l’ARN polymérase) qui recopie en quelque sorte la séquence.
Les ribonucléotides sont différents des désoxynucléotides par la présence d’un groupement OH en 2’ du ribose, mais aussi par le fait que la thymine (T) est remplacée par l’uracile (U).
À l’inverse de l’ADN qui est la plupart du temps structuré en double hélice, l’ARN peut adopter des conformations très différentes, étroitement liées à sa fonction. Ainsi, certaines molécules d’ARN sont simple brin, en tige boucle (grâce à un appariement des bases complémentaires), en feuille de trèfle (l’ARN de transfert), etc.
Fonction des ARN
Il existe de nombreuses familles d'ARN (ARNr, ARNm, ARNt, ARNsi, ARNmi, snARN...), dont chacune possède une structure ou une fonction particulière :
les ARN messagers (ARNm) serviront de matrice pour la synthèse des protéines ;les ARN ribosomiques (ARNr) entrent dans la composition des ribosomes, avec les protéines ribosomiques ;les ARN de transfert (ARNt) portent des acides aminés et permettent leur incorporation dans les protéines ;les ARN interférents (ARNsi, ARNmi…) régulent l’expression des gènes en ciblant la dégradation des ARN messagers spécifiques ou en inhibant la traduction des protéines.
D’autres familles existent et de nouvelles classes (ARNsno, ARNnc,…) sont régulièrement découvertes.
Chez certains virus (le virus de la mosaïque du tabac, le VIH…), l’ARN constitue le génome (alors que chez la grande majorité des organismes, c’est l’ADN qui remplit cette fonction).