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Édition française de Scientific American – Novembre 2026 - n° 589

Pour la Science

Bennu : aux origines du Système solaire

Pour la

La science expliquée par ceux qui la font

Les fragilités de la cryptographie post-quantique

Le prince de Lavau, un roi sacré ?

Neuroplasticité

ultrarapide

Premières découvertes sur les mécanismes de l’apprentissage immédiat

11.26

La science expliquée par ceux qui la font MAGAZINE / HORS-SÉRIE / DIGITAL / 25+ ANS D’ARCHIVES

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Édition française de Scientific American * du 29/06/26 au 30/08/26

ÉDITO

11.26

François Lassagne rédacteur en chef

Faire beaucoup avec peu « Les neurones qui s’activent de façon corrélée renforcent les connexions qui les unissent. » Cette expression résume ce qui fait le principe générique de la plasticité cérébrale : au fil du temps, des ensembles de neurones forment un réseau qui représente un concept ou une expérience. Voilà qui rend cependant mal compte du fait qu’on reconnaisse immédiatement un visage aperçu une seule fois, lors d’une nouvelle rencontre. C’est qu’intervient là une modalité d’apprentissage « en une seule fois » d’une remarquable efficacité. Elle met en jeu une autre forme de neuroplasticité, établie en quelques fractions de seconde, et dont les neuroscientifiques commencent à expliciter les mécanismes. L’avenir dira si cette compréhension de la capacité essentielle du cerveau humain à faire beaucoup avec peu inspirera les développeurs des systèmes d’intelligence artificielle (IA). Pour l’heure, quand les performances des IA nous impressionnent, c’est que les modèles d’inférence mobilisés ont bénéficié de longues étapes d’entraînement sur de colossaux volumes de données. C’est le cas de la récente résolution du problème de Navier-Stokes par un modèle d’OpenAI. Là, il a fallu à l’IA beaucoup (de données et de ressources de calcul) pour faire… peu. Car si la preuve de résolution paraît formellement acquise, elle ne constitue qu’un petit pas. Il reste à la communauté des mathématiciens à valider, aussi, sa portée et son

POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

intérêt. Que construit-elle comme compréhension, comme nouvelles pistes de recherche ? S’agissant de faire beaucoup avec peu, saluons l’exploit des astrophysiciens qui, à partir de 121 grammes d’échantillons issus de l’astéroïde Bennu, ramenés sur Terre en 2023, sont parvenus à reconstruire rien de moins qu’« une histoire qui commence avant la naissance du Soleil », comme le dit joliment Guy Libourel, coresponsable de l’équipe d’analyse des échantillons récoltés par la sonde Osiris-Rex. Il a fallu pour cela mobiliser diverses expertises, de complexes instruments de mesure et, surtout, proposer une vision à très long terme, nécessaire pour oser pareil projet. Osiris-Rex n’est que la troisième mission spatiale à rendre possible l’analyse d’échantillons d’astéroïdes. Avec Hayabusa et Hayabusa 2, la masse totale étudiée atteint environ 127 grammes ; reconnaissons qu’il fallait une belle audace pour se convaincre que dans cette poignée de poussières se livrerait le récit des origines du Système solaire. n

Remerciements Bérengère Dubrulle, physicienne (CEA-Iramis) ; Isabelle Gallagher, mathématicienne (université Paris Cité) ; Michael Harris, mathématicien (université Paris Cité) ; Quentin Kral, astronome (observatoire de Paris) ; Marie Palard, biologiste (I2BC-Paris Saclay) ; Sylvain Richoz, sédimentologue (université de Lund) ; Guillaume Suan, géologue (laboratoire de géologie de Lyon)

SOMMAIRE – Actualités – 06

L’Europe a déjà brûlé … au Trias

Une « exolune » sème la confusion

OpenAI affirme avoir résolu le problème de Navier-Stokes

La clé d’un bon métabolisme du gras

Dans le quotidien de Denisova

ASTROPHYSIQUE

Bennu : aux origines du Système solaire

Guy Libourel Les échantillons issus de l’astéroïde Bennu recèlent de précieux indices sur les origines du Système solaire et sur la chimie prébiotique. ÉNERGIE

Énergie solaire : les raisons d’un essor mondial

Stephanie Pappas Pourquoi l’énergie photovoltaïque s’impose comme l’une des sources d’électricité les plus compétitives du monde. ARCHÉOLOGIE

À Lavau, le prince celte était sans doute un roi sacré

Entretien avec E. Millet et B. Dubuis Insignes d’or, banquet rituel, symboles religieux… dix ans après sa découverte, la tombe du « prince de Lavau » dessine le portrait d’un véritable roi sacré celte.

– Points de vue – 62

La vie dans tous ses états Les mille et une vies des morts

LETTRES D’INFORMATION

Toutes les semaines, l’essentiel de Pour la Science

Perig Pitrou 64

Les sciences à la loupe Qu’indique un indicateur ? Yves Gingras

Redresseur de code Facilité ne rime pas forcément avec productivité Thomas Gerbaud

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Retour sur image Voir comme un rover Charlotte Bigg

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11.26

À la une

– Culture – 70

Logique & calcul Une calculatrice à deux touches Jean-Paul Delahaye Des travaux récents menés par un physicien polonais démontrent qu’une unique fonction, appelée « eml », couplée à la constante 1, permet de mener toutes les opérations qu’une calculatrice standard autorise.

16 NEUROSCIENCES

Apprentissage : quelques secondes suffisent Yasemin Saplakoglu

Notre capacité à mémoriser un événement bref et unique implique que le cerveau peut se modifier en quelques secondes. Les neuroscientifiques commencent à comprendre comment.

NEUROPHYSIOLOGIE

« Le cerveau dispose de multiples mécanismes de plasticité ultrarapide » Entretien avec Laurent Venance

Étant donné l’importance d’apprendre et de s’adapter en permanence, le cerveau a développé de multiples mécanismes pour modifier durablement ses connexions après de brefs changements de l’activité neuronale.

Art & science Le champignon qui aimait le plastique Loïc Mangin

Les livres du mois

Chroniques de l’évolution Ce que les eucaryotes doivent aux virus géants Hervé Le Guyader

Idées de physique Un coup de bélier dans l’eau Jean-Michel Courty et Édouard Kierlik

Science & gastronomie Le monoglutamate sans les mythes Hervé This

L’équation La fin du monde est prévue pour le 13 novembre 2026 Florian Freistetter

En couverture : Neurones pyramidaux du cortex cérébral (illustration inspirée d’images obtenues par microscopie à fluorescence) © Juan Gaertner/Science Photo Library. Ce numéro comporte un courrier de réabonnement posé sur le magazine, diffusé à une sélection d’abonnés, et un encart « First Voyage » posé sur le magazine, diffusé à l’ensemble des abonnés.

MATHÉMATIQUES

cryptographie 28 La post-quantique face à la menace des attaques physiques Mélissa Rossi Les algorithmes de chiffrement post-quantique reposent sur des problèmes mathématiques théoriquement insolubles. Mais les dispositifs physiques qui les exécutent trahissent des informations suffisantes pour les résoudre.

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Actualités Paléoclimatologie

L’Europe brûlait déjà ... au Trias

anicules à répétition, dizaines de milliers d’hectares et habitations ravagées par des incendies, populations déplacées… l’été 2026 marquera longtemps les esprits. Les climatologues indiquent depuis de nombreuses années qu’une hausse des températures conduit à une fréquence accrue d’épisodes extrêmes et que la rapidité du changement climatique déstabilise les équilibres écologiques. Une situation analogue s’est produite il y a 201 millions d’années, à la fin du Trias : le volcanisme massif lié à la fragmentation du supercontinent de la Pangée a libéré de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. En quelques siècles, la température a augmenté de 3 à 4 °C. Cet épisode géologique est

aujourd’hui fermement associé à l’extinction massive chez les invertébrés marins et les vertébrés terrestres, qui marque la transition Trias-Jurassique. Et du côté de la flore ? Les extinctions ont été limitées. En revanche, les environnements ont été fortement perturbés. Un constat de l’équipe internationale menée par Teuntje Hollaar et Bas van de Schootbrugge, de l’université d’Utrecht, aux PaysBas, qui a étudié le registre fossile de pollens et de spores de l’Europe du Nord-Ouest. Depuis les années 2000, des palynologues (les spécialistes des pollens et spores actuels et fossiles) avaient repéré, dans des carottes prélevées dans plusieurs bassins sédimentaires distincts de cette région, la présence d’une couche sombre, nette

et datée de la fin du Trias. Quelle en était l’origine ? Bas van de Schootbrugge et ses collègues se sont appuyés sur un résultat obtenu en 2025 par l’équipe de Matthew Kent, de l’université de Nottingham, au Royaume-Uni. Cette dernière a montré qu’il existe une relation entre la couleur des spores ou des pollens et la température à laquelle on les chauffe. Et typiquement, les spores de plantes vivaces du genre Lycopodium prennent une couleur brun foncé au-dessus de 600 °C, une température qui se rapproche de celle des feux de forêt. Les chercheurs ont mesuré la couleur de plusieurs milliers de grains au microscope, en suivant deux taxons indépendants : des pollens d’une famille

Des spores qui ont préservé leur couleur (à gauche) et d’autres devenus foncés sous l’effet d’un incendie (à droite).

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Il y a 201 millions d’années, un emballement climatique a rasé les forêts de conifères d’Europe, remplacées par des savanes de fougères qui se sont embrasées à répétition. Un épisode qui éclaire les canicules et les incendies de l’été 2026.

11.26 Planétologie de conifères aujourd’hui disparue et des spores de fougères. L’histoire qui se dessine est celle d’un climat brutalement réchauffé, associé à des sécheresses et des épisodes pluvieux extrêmes, qui a provoqué le dépérissement des forêts de conifères d’Europe. Sur ce paysage dévasté, des fougères et des lycopodes (des plantes pionnières à croissance rapide) ont formé de vastes savanes. Une fois desséchée en saison chaude, cette végétation dense est devenue un combustible idéal pour des feux intenses et fréquents ; en repoussant vite, les fougères ont entretenu ce régime d’incendies pendant, selon les estimations des chercheurs, plusieurs dizaines à quelques centaines de milliers d’années. Les conséquences d’incendies à répétition sur le long terme font l’objet de nombreux débats parmi les chercheurs : quelles transformations induisent-ils sur l’écosystème, et à quel point celui-ci est-il résilient ? L’enseignement que l’on peut tirer de la fin du Trias est que la transformation peut être profonde. n Sean Bailly

T. P. Hollaar et al., Nature Geoscience, 2026.

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Une « exolune » sème la confusion

Vue d’artiste du système CD-35 2722 avec son étoile (au fond), sa naine brune (au premier plan) et le compagnon de cette dernière.

ans le Système solaire, la situation est assez simple, huit planètes sont en orbite autour d’une étoile, le Soleil, et certaines de ces planètes sont dotées d’une ou plusieurs lunes. Le système CD-35 2722, pour sa part, ne se laisse pas caractériser aussi facilement. Il se compose d’une étoile de 0,4 masse solaire et d’une naine brune, 37 fois plus massive que Jupiter. Les naines brunes constituent une famille d’objets intermédiaires entre les planètes et les étoiles, sans équivalent dans le Système solaire. Mais c’est la découverte de l’équipe menée par Kevin Hoy, de l’ESO et de l’université DiegoPortales, à Santiago, au Chili, qui en fait un vrai dilemme pour la classification des objets astrophysiques. En utilisant le VLT (Very Large Telescope), les chercheurs ont montré que la naine brune a un compagnon, qu’ils qualifient d’« exosatellite ». Ce terme est volontairement neutre, car « ce système est assez difficile à définir à l’aide de mots issus du Système solaire, tels que “planète” et “lune” », explique Kevin Hoy.

La masse de l’exosatellite n’est pas encore parfaitement mesurée. Elle serait d’au moins 0,9 masse jovienne, ce qui représente environ 2 % de celle de la naine brune, une estimation qui représente environ 2 % de celle de la naine brune, mais pourrait être inférieure à sa masse réelle. Or la définition de travail de l’Union astronomique internationale impose qu’un objet en orbite autour d’une étoile ou d’une naine brune soit qualifié de planète à condition que sa masse soit inférieure à 4 % de celle de son hôte. « Cela nous placerait dans la situation assez amusante où le satellite serait trop massif pour être une planète, mais trop léger pour être lui-même une naine brune », explique Kevin Hoy. Il ne disposerait alors d’aucune classification officielle. « Une catégorie spécifique aux objets orbitant autour des naines brunes pourrait être utile », conclut le chercheur. n Adrien Denèle K. Hoy et al., Nature, 2026.

À la une

Apprentissage : quelques secondes suffisent Yasemin Saplakoglu

Notre capacité à mémoriser un événement bref et unique implique que le cerveau peut se modifier en quelques secondes. Les neuroscientifiques commencent à comprendre comment.

L’essentiel Une nouvelle forme de neuroplasticité, appelée « plasticité synaptique à l’échelle temporelle du comportement » (BTSP), montre que le cerveau peut former un souvenir durable après une seule expérience. Observée dans l’hippocampe, cette forme de plasticité repose sur l’activité de prolongements neuronaux appelés « dendrites ».

Cette découverte renouvelle notre compréhension des mécanismes de l’apprentissage et de la mémoire, même si le fonctionnement moléculaire de la BTSP et son rôle en dehors de l’hippocampe restent à préciser.

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Neurosciences

haque expérience que nous vivons modifie notre cerveau, à la manière d’un céramiste qui modèle un morceau d’argile. Chaque événement, chaque conversation, chaque émotion provoque des effets en cascade : nos cellules cérébrales libèrent des substances chimiques, émettent des décharges électriques, renforcent leurs connexions, tandis que nos modèles mentaux se mettent à jour. « Le cerveau est incroyablement plastique et le reste toute la vie », explique Christine Grienberger, neuroscientifique à l’université Brandeis, aux ÉtatsUnis. Cette facilité à se remodeler le rend particulièrement doué pour l’apprentissage – et nous permet donc de mémoriser l’intrigue d’un roman, de prendre nos repères dans une nouvelle ville, d’apprendre une nouvelle langue ou de nous souvenir de ne pas toucher un four brûlant. Pour autant, les règles fondamentales qui gouvernent l’évolution des connexions cérébrales ne sont pas complètement élucidées. Récemment, des neuroscientifiques ont découvert une nouvelle forme de neuroplasticité qui pourrait aider le cerveau à apprendre sur une échelle temporelle de quelques secondes – assez longue pour tirer les leçons d’une seule expérience. Décrite dans deux articles publiés en 2025 et 2026, elle est

qualifiée de « plasticité synaptique à l’échelle temporelle du comportement » (en anglais behavioral timescale synaptic plasticity, ou BTSP). Cette forme de plasticité a été observée dans l’hippocampe (un centre cérébral de la mémoire) et est déclenchée par des changements électriques affectant plusieurs neurones à la fois. Il s’agit d’« un mécanisme solide et puissant, capable d’entraîner la formation immédiate d’un souvenir », appuie Daniel Dombeck, de l’université Northwestern, dans l’Illinois, aux ÉtatsUnis, qui n’a pas participé à l’élaboration de cette théorie. « C’est un élément qui manquait depuis longtemps dans ce domaine. »

Chaque neurone envoie un long prolongement, l’axone, qui se connecte aux ramifications émises par d’autres neurones, les dendrites (sur cette vue d’artiste, les axones sont les « câbles » entourés de gaine isolante, très claire). Les souvenirs sont encodés par des modifications de la force de ces connexions.

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À la une • Neurophysiologie

Le cerveau dispose de multiples mécanismes de plasticité ultrarapide Étant donné l’importance d’apprendre et de s’adapter en permanence, le cerveau a développé de multiples mécanismes pour modifier durablement ses connexions après de brefs changements de l’activité neuronale. C’est ce que nous explique Laurent Venance, directeur de recherche à l’Inserm, qui vient de découvrir l’un de ces mécanismes.

est directeur de recherche à l’Inserm et chef du laboratoire de dynamique et de pathophysiologie des réseaux neuronaux (Centre interdisciplinaire de recherche en biologie, Collège de France).

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LAURENT VENANCE

Un événement marquant nous reste souvent en mémoire toute la vie, même s’il est unique et bref.

Dans quelles situations apprend-on en une seule fois et à quel point est-ce important ? Laurent Venance : L’exemple le plus immédiat de one-shot learning est celui d’une situation dangereuse : quand on est exposé à un événement aversif, voire traumatique, on le retient durablement. Un animal qui rencontre un prédateur dans un lieu donné évitera cet endroit par la suite. Et un être humain victime d’une agression s’en souviendra souvent toute sa vie – d’autant plus que l’apprentissage est favorisé par l’émotion. Mais l’événement retenu n’est pas forcément négatif : si vous croisez une personnalité célèbre dans la rue, vous vous le rappellerez des mois plus tard. Plus généralement, le one-shot learning est POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

la première phase de tout apprentissage : même si le cerveau est confronté à plusieurs reprises à un événement, il faut qu’il « accroche » des premiers éléments dès le début pour le mémoriser. C’est à partir de ces briques élémentaires que se construira un souvenir durable. Cette capacité de mémorisation ultrarapide est donc cruciale tant pour la survie que pour l’apprentissage. C’est aussi une clé de la flexibilité cognitive et comportementale : dans notre quotidien personnel ou professionnel, nous fonctionnons beaucoup sur la base d’habitudes, et lorsqu’un élément insolite survient, nous devons être capables de le mémoriser afin d’adapter notre routine si besoin. | 23

Mathématiques

L’essentiel Pour se préparer à l’arrivée des ordinateurs quantiques, les cryptologues développent de nouvelles méthodes de sécurisation des échanges numériques.

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Ces méthodes postquantiques ont vocation à être déployées dès aujourd’hui ; les structures de régulation œuvrent dans ce sens.

Pourtant, elles sont particulièrement vulnérables aux attaques par canaux auxiliaires, qui exploitent les propriétés physiques des dispositifs sur lesquels tournent les algorithmes pour briser les protections.

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La cryptographie post-quantique face à la menace des attaques physiques Mélissa Rossi

Pour résister aux futurs ordinateurs quantiques, la cryptographie mise sur des problèmes mathématiques réputés insolubles. Mais les dispositifs qui exécutent les algorithmes utilisés pour chiffrer les données peuvent trahir de précieuses informations : les attaques par canaux auxiliaires constituent ainsi une menace majeure pour la cryptographie d’aujourd’hui comme de demain.

e monde de la cryptographie est en pleine effervescence depuis une décennie : la possible arrivée des ordinateurs quantiques rebat les cartes. La cryptographie asymétrique (voir l’encadré page 31) est un des maillons essentiels de la protection de nos échanges et de nos données : elle est partout dans notre vie numérique, des appels téléphoniques aux messageries sécurisées, du cloud aux transactions bancaires en passant par les cryptomonnaies. Dans tous ces domaines, ce sont (entre autres) des algorithmes de cryptographie asymétrique qui transforment les données échangées pour les rendre illisibles par quiconque n’en est pas le destinataire. Or c’est aujourd’hui ce maillon qui est fragilisé par les ordinateurs quantiques. Il avait pourtant été choisi il y a plusieurs décennies pour sa robustesse : pour compromettre la cryptographie asymétrique, il faut résoudre un problème mathématique comme celui

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de la factorisation de grands nombres, ou celui du logarithme discret. Avec un ordinateur classique, cela exige des milliers d’années de calcul ! C’est cette difficulté mathématique qui garantit aujourd’hui la confidentialité et l’authenticité de nos communications et de nos données. Mais dès 1997, le chercheur Peter Shor publie un article présentant un nouveau circuit quantique qui, en théorie, pourrait briser ce maillon essentiel en résolvant en quelques heures le problème mathématique de la factorisation. Pour l’instant, ce scénario reste purement théorique : comme en musique, même si la partition (l’algorithme) est connue, l’instrument permettant de la jouer (l’ordinateur quantique) fait encore défaut. De tels ordinateurs sont en effet extrêmement difficiles à concevoir et n’existent pas encore en tant que systèmes opérationnels : ils se limitent | 29

Astrophysique

L’astéroïde Bennu est un amas de blocs rocheux agglomérés, à la porosité élevée et à la cohésion faible.

L’essentiel Les échantillons issus de l’astéroïde Bennu sont d’une grande richesse : minéraux hydratés, matière organique, grains présolaires…

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Ils révèlent une histoire qui commence avant même la formation du Soleil et racontent comment l’objet est né d’une série de collisions.

L’étude de Bennu avait également un volet « défense planétaire » visant à comprendre comment la trajectoire des géocroiseurs se modifie au cours du temps.

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Bennu : aux origines du Système solaire La sonde spatiale « Osiris-Rex », de la Nasa, a rapporté sur Terre des échantillons de l’astéroïde Bennu. Leur analyse livre de précieux indices sur la formation du Système solaire, sur la chimie prébiotique à l’origine de la vie, et affine nos stratégies de défense planétaire.

ans ses Pensées, Blaise Pascal plaçait l’humain dans une position inconfortable, un « milieu entre rien et tout », suspendu entre deux abîmes : l’infiniment grand des espaces célestes et l’infiniment petit de la matière. Pour le philosophe du XVIIe siècle, ce double infini était une source d’effroi, le « silence éternel de ces espaces » condamnant l’humanité à une vertigineuse ignorance. Pourtant, en ce début de XXIe siècle, en misant sur l’exploration des petits corps du Système solaire, tels que les comètes et les astéroïdes, les principales agences spatiales ne s’y sont pas trompées. En portant leur regard sur de véritables « fossiles » cosmiques, qui ont, pour certains, conservé la matière primitive de la nébuleuse solaire, les scientifiques collectent des indices précieux pour reconstituer le passé du Soleil et de son cortège de planètes. Là où le philosophe voyait des abîmes, les missions comme Osiris-Rex (Origins, spectral interpretation, resource identification, security, regolith explorer), de la Nasa, jettent un pont entre ces « deux infinis » et racontent une histoire, celle de la formation du Système solaire, mais également celle de l’origine de l’eau et de la vie sur Terre. Le défi relevé par la mission Osiris-Rex est évidemment scientifique, mais il est aussi technologique. La sonde n’a pas seulement visité l’astéroïde (101 955) Bennu, elle y a collecté des roches et les a rapportées POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

sur Terre. Ce projet représente, avec Hayabusa, Hayabusa 2 et les futures MMX (vers les lunes martiennes Phobos et Deimos) et Tanwen 2 (vers le géocroiseur 2016 HO3, aussi appelé Kamo’oalewa), l’état de l’art dans le domaine de l’exploration du Système solaire. Bien que complexes et coûteux, ces programmes donnent accès à un matériau intact et offrent la possibilité de mener des analyses poussées, tout en se libérant des contraintes et des limites des instruments qu’il est possible d’embarquer sur une sonde classique. En effet, les précieux morceaux d’astéroïdes rapportés ont été répartis entre les laboratoires de la planète, où ils sont étudiés avec une précision inégalée avec des techniques de pointe en constante évolution. Les échantillons de Bennu commencent déjà à parler. Ils fournissent autant d’éléments précieux pour poser les indices qui faisaient défaut à Pascal dans sa compréhension du monde. D’une richesse exceptionnelle, ces grains d’astéroïde promettent des avancées majeures pour les décennies à venir.

Des fossiles spatiaux

La conception d’une mission comme Osiris-Rex s’inscrit dans le temps long. Dès 2004, il y a plus de vingt ans, une question cruciale s’est posée : quelle cible choisir ? Pour cette sonde, l’objectif était clair : | 37

Énergie

La centrale solaire thermique CGN de Delingha (vue aérienne) est située dans le désert de Gobi, dans la province chinoise du Qinghai. Elle utilise des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur une seule tour réceptrice qui la transforme en chaleur.

L’essentiel En 2025, la production mondiale d’électricité solaire photovoltaïque a augmenté de 600 térawattheures. Le solaire est désormais l’une des sources d’électricité

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les moins coûteuses, grâce aux progrès technologiques et aux économies d’échelle. La Chine domine la chaîne de production photovoltaïque mondiale, de la

fabrication du silicium aux modules solaires. Dans des pays comme le Pakistan, Cuba ou plusieurs États africains, le solaire réduit la dépendance

aux combustibles fossiles et facilite l’accès à l’électricité. Son caractère décentralisé renforce aussi la résilience face aux crises énergétiques et aux défaillances des réseaux.

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Énergie solaire

les raisons d’un essor mondial Stephanie Pappas

L’énergie photovoltaïque s’impose comme l’une des sources d’électricité les plus compétitives du monde. Portée par les progrès technologiques, la production chinoise et la recherche d’indépendance énergétique, elle transforme rapidement le paysage énergétique mondial.

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l y a quarante-sept ans, le président américain Jimmy Carter posait, tout sourire, devant un ensemble de trente-deux panneaux solaires imposants. Nous étions en 1979, et la crise pétrolière avait fait exploser le prix des carburants. En réponse, Jimmy Carter voulait faire de la Maison Blanche un modèle des énergies alternatives. « L’énergie solaire ne polluera ni notre air ni notre eau, déclara-t-il. Nous n’en manquerons jamais. Personne ne pourra jamais imposer d’embargo sur le soleil ni interrompre son rayonnement. » Ces panneaux étaient coûteux et rudimentaires, comparativement aux standards d’aujourd’hui. Ils coûtaient environ 160 500 dollars (en valeur de 2026) et ne produisaient même pas d’électricité ; ils se contentaient de chauffer de l’eau destinée, par exemple, à la cuisine. Mais l’argument du président américain trouve encore un écho à notre époque : dans une économie mondialisée où un seul conflit peut interrompre du jour au lendemain les livraisons de millions de barils de combustibles de pétrole, l’attractivité du soleil est incontestable. Et il n’y a actuellement pas de solution plus compétitive. « Aujourd’hui, le solaire produit l’électricité la moins chère », assure Walajabad S. Sampath, directeur du Centre pour le photovoltaïque de nouvelle génération à l’université d’État du Colorado. | 47

Archéologie

À Lavau, le prince celte était sans doute un roi sacré C’est l’une des découvertes archéologiques les plus sensationnelles, en France, de ce premier quart de siècle. Exhumé dans une ZAC de la périphérie de Troyes, le « prince de Lavau » éclaire d’un jour nouveau le phénomène princier celte à l’âge du Fer. Rencontre avec Émilie Millet et Bastien Dubuis, deux des archéologues qui, depuis plusieurs années, étudient ce site et en restaurent les objets.

Le mobilier dans la tombe met en exergue son niveau quasi divin, ou au moins son rôle d’intercesseur auprès des dieux Émilie Millet

Archéologue à l’Inrap et membre du laboratoire Artehis (CNRS, université de Bourgogne Europe), elle est spécialiste du mobilier métallique de la protohistoire.

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POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Le monument princier s’insère de manière très particulière dans un paysage marqué par la présence d’« ancêtres » Bastien Dubuis

Responsable de recherches archéologiques à l’Inrap et membre du laboratoire Artehis, il a dirigé les fouilles du complexe funéraire monumental de Lavau.

POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Commençons par la fin de ces fouilles, prévues initialement pour durer sept semaines et qui se seront poursuivies six mois. En mars 2015, le corps inhumé dans la tombe de Lavau est mis au jour. Sexe, âge, causes de la mort, état de santé : qu’est-ce que l’anthropologie physique a pu conclure d’après les ossements nus ? Émilie Millet : Le sexe, d’abord. Sur le terrain, à partir de l’examen des os coxaux, notre collègue anthropologue Céline Villenave avait émis l’hypothèse que c’était fort probablement un homme, ce qui a été confirmé de façon certaine par l’ADN. Pourquoi y a-t-il eu, néanmoins, des remarques contradictoires de la part de certains confrères ? En raison de la présence de bracelets identiques en or aux deux poignets du défunt, lesquels sont généralement des attributs associés à des femmes. Mais quand on dit « généralement », il faut prendre garde, car ce type de tombe princière est si rare à l’échelle européenne qu’il n’y a pas de généralité. Dans un tel contexte, la norme et le fond commun du costume funéraire ne sont plus du tout respectés. Bastien Dubuis : L’examen attentif du mobilier révélait d’ailleurs la présence d’autres éléments très masculins dans la tombe tels qu’un couvrechef et un grand couteau. Il n’a qu’une seule fibule, alors que la princesse de Vix, à la même période, en possède dix-huit. Il y avait aussi ce brassard au bras | 55

Les sciences à la loupe

Qu’indique un indicateur ? Yves Gingras

in juillet 2026, l’Observatoire des sciences et techniques (OST), organisation spécialisée dans la mesure quantitative de l’évolution de la recherche scientifique française et de son impact au niveau mondial, a proposé une « radioscopie d’un décrochage » de la France « dans la compétition scientifique mondiale ». Son rapport se fonde sur une série d’indicateurs bibliométriques censés mesurer non seulement la part de la production scientifique française dans le monde, mais aussi sa visibilité en citations obtenues par les articles d’auteurs affiliés à une institution française. Parmi les différents indicateurs utilisés, retenons celui que l’OST appelle « audience scientifique », qui permet « d’approximer la “perception moyenne”, par la communauté scientifique elle-même, des positions des grandes nations scientifiques ». Selon cette mesure, la France est passée de la cinquième à la dixième place et a ainsi fortement chuté depuis 2005, « ayant été progressivement devancée par plusieurs pays comparables tels que le Canada, l’Italie et l’Australie ». Quelles que soient les causes du déclin relatif mesuré, ce rapport nous offre l’occasion d’aborder un sujet trop souvent ignoré : la tendance à réifier les indicateurs et à les utiliser

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comme des boîtes noires, en tenant pour acquis qu’ils mesurent bien ce qu’ils sont censés mesurer. Le diable (comme le bon dieu d’ailleurs) se cachant dans les détails, on devrait toujours, face à un indicateur, que ce soit pour l’utiliser ou pour le commenter, commencer par ouvrir la boîte noire et par se demander ce qu’il mesure vraiment et ce qu’il signifie.

58 000

C’est le nombre approximatif d’articles scientifiques attribués à la France parus en 2024 dans la base de données Web of Science, contre 48 000 en 2005. Dans la même période, le nombre total annuel d’articles répertoriés dans cette base a doublé, atteignant près de 3,1 millions en 2024. Ce réflexe est d’autant plus important à développer que, depuis une quinzaine d’années, on assiste à une multiplication d’indicateurs – concoctés par diverses organisations mais aussi par des chercheurs – fondés sur l’usage de données massives et

présentés comme mesurant la qualité, l’innovation et même la « disruption » des publications scientifiques. Or, le plus souvent, ces indicateurs utilisent des notions de sens commun sans jamais que soit précisément analysé le lien entre la signification du concept utilisé et la formule concoctée pour le mesurer. Une analogie aide à le comprendre : historiquement, on a inventé (au XVIIe siècle) le thermomètre pour mesurer le « degré de chaleur ». Or on sait maintenant qu’un thermomètre ne mesure pas la chaleur, mais la température, et que ce qu’on appelait « chaleur » à l’époque s’apparentait davantage à la « température ressentie », qui est encore autre chose et dépend de l’humidité, laquelle est mesurée par un hygromètre. Revenons à l’indicateur d’audience de l’OST. Bien établi en bibliométrie, celui-ci est défini comme la proportion des références contenues dans les articles qui proviennent d’un pays donné, pour une période considérée. Il est relativement simple à calculer et on a l’intuition que si la plupart des publications mondiales ne réfèrent jamais à vos travaux, c’est qu’ils ne sont pas visibles pour les chercheurs ou sont sans intérêt pour eux. Mais malgré cela, des POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Source du chiffre : La France dans la compétition scientifique mondiale : radioscopie d’un décrochage ?, OST, 2026

Les marqueurs bibliométriques se multiplient pour analyser les performances scientifiques d’un chercheur, d’une institution ou d’un pays à partir des publications scientifiques. Mais que mesurent-ils vraiment ?

POINTS DE VUE

questions se posent, dont dépend son calcul : comment compter les publications étant donné que de nos jours la majorité se fait en collaboration internationale ? Faut-il accorder un point à chaque pays participant à une publication ou fractionner la participation en la divisant par le nombre de pays ? Les deux mesures n’ont pas le même effet et la seconde (choisie par l’OST) a même comme conséquence de décourager les collaborations internationales ! En effet, si l’évaluation d’un pays se fonde sur un tel fractionnement, alors les pays qui collaborent avec plus de pays étrangers verront leur indicateur baisser davantage que ceux qui sont moins ouverts à l’international. Ces choix demandent donc

les indicateurs d’audience utilisés ne tiennent pas compte de ce biais. Il y a une dizaine d’années, je trouvais peu plausible que le Canada surpasse souvent la France en matière d’impact scientifique mesuré par les citations. Sachant que les citations sont liées à des réseaux et que le taux de collaboration internationale entre le Canada et les États-Unis est élevé, je me suis dit que ce classement canadien était un effet de cette proximité davantage que de la « qualité » supérieure des publications canadiennes par rapport aux françaises. J’ai donc testé cette hypothèse avec mon collègue Mahdi Khelfaoui. Nos résultats, publiés en 2017, l’ont confirmée : le classement comparatif tend à donner

Les créateurs et usagers d’indicateurs justifient rarement leurs choix pour les calculer et les présentent souvent comme évidents ou allant de soi le nombre de publications continue de s’accroître. Cités hors contexte, de tels chiffres sont voués à être mal interprétés. En d’autres termes, avant de se lancer tête baissée dans des explications et surtout des actions politiques pour corriger une soi-disant baisse d’impact de la science, il faut prendre le temps de se demander ce que mesure vraiment l’indicateur concocté et ce que contient vraiment la base de données utilisée pour le mesurer. En somme, il faut penser avant de compter ! Le cas de la disruption, en particulier, mérite que l’on s’y attarde. À suivre… n

une justification approfondie. Or les créateurs et les usagers de ces indicateurs en apportent rarement et présentent souvent ces choix comme évidents ou allant de soi. Et je n’ai encore rien dit de la base de données adoptée pour calculer les indicateurs. L’OST français (tout comme celui que je dirige au Québec) privilégie le Web of Science, de la firme Clarivate Analytics. Or il est bien connu que dans cette base, par comparaison avec OpenAlex (accessible gratuitement) par exemple, les ÉtatsUnis sont surreprésentés. Pourtant, POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

un « avantage citationnel » aux pays qui collaborent le plus avec les ÉtatsUnis, ce qui favorise le Canada de manière artificielle. On pourrait multiplier les exemples, mais terminons par un plus simple encore : l’usage de pourcentages. Le rapport indique que la part mondiale de la France en volume de publications a baissé de 4,1 % à 1,9 % en vingt ans. Cela paraît catastrophique, mais en fait dans un système ou de nouveaux acteurs émergent il est inévitable que cette proportion baisse, même si en absolu

L’auteur a publié

Les Sciences sous ma loupe (Éditions Matériologiques, 2026).

Yves Gingras

professeur d’histoire et sociologie des sciences à l’université du Québec à Montréal, directeur scientifique de l’Observatoire des sciences et des technologies, au Canada

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culture

Une calculatrice à deux touches Jean-Paul Delahaye Des travaux récents établissent qu’une unique fonction, appelée « eml », couplée à la constante 1, permet de mener toutes les opérations qu’une calculatrice standard autorise.

L’AUTEUR

Jean-Paul Delahaye

professeur émérite à l’université de Lille et chercheur au laboratoire Cristal (Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille)

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tan(x) = sin(x)/cos(x), etc. On pourrait donc simplifier la machine tout en préservant sa puissance de calcul.

Simplification

Le résultat établi par Andrzej Odrzywołek assure qu’une machine avec seulement deux touches égalerait en puissance les calculatrices scientifiques usuelles. Il suffirait ainsi d’une touche pour eml et d’une autre touche pour la constante 1 pour exécuter toutes les opérations permises par les machines habituelles. Des versions informatiques d’une telle machine à deux touches ont été programmées, mais, bien sûr, il s’agit surtout d’un résultat mathématique théorique, car l’utilisation de cette calculatrice minimaliste exige de résoudre de délicats casse-tête. Par exemple, pour calculer la valeur 0, il faut enfoncer successivement les touches eml-1-eml-eml-1-1-1. Pour calculer la valeur 2, le codage est : eml-eml1-eml-eml-1-1-1-eml-eml-eml-1-eml-eml-1-eml-1eml-1-1-1-eml-eml-1-1-1-1. On sait que la porte logique NAND – la négation du ET logique – permet de reformuler toutes les fonctions utilisées en calcul booléen. Un tel résultat est utile aussi bien pour formuler certaines démonstrations que pour l’écriture de programmes informatiques ou la conception des puces électroniques. Le résultat d’Andrzej Odrzywołek sur les fonctions continues est lui aussi susceptible d’aider à la mise au point de démonstrations, de programmes et de circuits, il ne fait donc pas de doute que la découverte est importante. Notons bien, toutefois, qu’il ne s’agit pas de coder de la sorte toutes les fonctions continues : l’article POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Tous les schémas du dossier : © Bruno Vacaro

outes les découvertes mathématiques ne sont pas le fait de mathématiciens ! En témoigne le résultat récent qui fait l’objet de cet article. Il est dû au physicien polonais Andrzej Odrzywołek, de l’Institut de physique théorique de l’université Jagellonne, à Cracovie, en Pologne, et a suscité la surprise et la curiosité du monde entier. Ce résultat porte sur le très ancien et classique sujet des fonctions continues de variables réelles ou complexes. L’article démontre que les plus élémentaires de ces fonctions – celles qu’on trouve sur une calculatrice scientifique de poche usuelle – peuvent être exprimées à l’aide de la seule fonction de deux variables eml(x,y) = exp(x) – ln(y), associée à la constante 1 (et cela sans avoir à utiliser aucune autre constante). Une calculatrice scientifique usuelle met à la disposition de son utilisateur un ensemble de fonctions dont l’addition, la soustraction, la multiplication, la division, l’exponentiation, la racine carrée, la fonction inverse, les fonctions trigonométriques, l’exponentielle, les logarithmes (voir l’encadré 1). Elle permet aussi d’utiliser les constantes 1, 2, …, 9, e et π. Bien sûr, nous savons que certaines touches de la machine sont redondantes, car certaines fonctions se déduisent facilement des autres : 2 = 1 + 1 ;

Logique & calcul

adopte seulement le point de vue de la calculatrice scientifique classique. On part ainsi d’une liste explicite de constantes, de fonctions et d’opérations familières, et l’on étudie jusqu’où il est possible de réduire cet ensemble sans diminuer sa puissance de calcul. Identifier précisément ce qui est calculable par le système {eml,1} est une question distincte et difficile, nous y reviendrons plus loin.

Casse-tête combinatoire

Les calculs effectués par Andrzej Odrzywołek peuvent être vus comme la résolution d’une série de casse-tête combinatoires analogues au classique problème consistant à trouver une formule donnant – x en utilisant uniquement les opérations suc(x) = x + 1, pre(x) = x – 1 et inv(x) = 1/x. La solution est : suc(inv(pre(inv(suc(inv(x)))))) = 1/(1/(1/x + 1) – 1) + 1 = 1/(1/((1 + x)/x) – 1) + 1 = 1/(x/(1 + x) – 1) + 1 = 1/((x – 1 – x)/(1 + x)) + 1 = 1/(– 1/(1 + x)) + 1 = – x – 1 + 1 = – x. Andrzej Odrzywołek propose, lui, une succession d’une trentaine de calculs permettant étape après étape, en ne partant que d’eml et de 1, d’engendrer toutes les fonctions retenues comme objectif (voir l’encadré 1). Dans ces calculs progressifs, il faut beaucoup de patience, car les expressions que l’on obtient se compliquent et s’allongent petit à petit. Dans tout ce travail, il faut admettre que les fonctions considérées ne sont pas seulement définies pour des variables réelles. Il faut traiter ces fonctions comme définies sur l’ensemble des nombres complexes et, pour certaines formules, accepter des valeurs infinies. Par exemple, ln(0) = – ∞, exp(– ∞) = 0. Donnons quelques précisions sur l’usage des nombres complexes, en particulier sur la notion de

Des versions informatiques d’une telle machine ont été programmées, mais il s’agit surtout d’un résultat mathématique théorique, car l’utilisation de cette calculatrice minimaliste exige de résoudre de délicats casse-tête. logarithme d’un nombre complexe. La définition adoptée aujourd’hui se base sur l’idée que le logarithme d’un nombre complexe non nul y doit être une solution x de l’équation exp(x) = y, car on souhaite que exp(ln) soit la fonction identité. La théorie des nombres complexes indique que exp(x + 2iπ) = exp(x). On en déduit que si x est une solution de exp(x) = y, alors x + 2iπ aussi. Autrement dit, plusieurs possibilités sont offertes pour définir le logarithme d’un nombre complexe. On retient sous le nom de « détermination principale du logarithme du nombre complexe non nul y » le nombre ln(r) + ia, avec y = r × exp(ia), r un nombre réel positif et – π < a ≤ π (la théorie des nombres complexes assure qu’il est toujours possible d’écrire tout nombre complexe non nul y sous une telle forme). On obtient en particulier que ln(– 1) = iπ, et donc que π = √(– ln(– 1)2), formule utilisée dans les calculs d’Andrzej Odrzywołek (étape 18 du tableau d’engendrement, voir l’encadré 3).

Infini et nombres complexes

Cet usage de fonctions à variables complexes n’est pas toujours indispensable. Par exemple, les deux expressions ci-dessous, qui permettent de calculer les constantes 2 et 3, sont obtenues sans

1. La calculatrice scientifique Les 36 constantes, fonctions et opérateurs symboliques que Andrzej Odrzywołek a cherché à exprimer uniquement à l’aide de la constante 1 et de la fonction eml(x,y) = exp(x) – ln(y) sont celles qu’on trouve sur les calculatrices scientifiques usuelles. En voici la liste : • Les constantes et variables : π, e, i, – 1, 1, 2, x, y ; • Les fonctions exp, ln, inv, half, minus, √, sqr, σ, sin, cos, tan, arcsin, arccos, arctan, sinh, cosh, tanh, arsinh, arcosh, artanh ;

POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

• Les opérations +, –, ×, ÷, et les fonctions de deux variables log, pow, avg, hypot. Les notations utilisées sont celles que recommande l’Organisation internationale de normalisation. Rappelons celles qui ne sont pas très classiques : minus(x) = – x ; sqr(x) = x2, σ(x) = 1/(1 + e–x) ; avg(x,y) = (x + y)/2 ; pow(x,y) = xy ;

logb(x) = ln(x)/ln(b) ; hypot(x,y) = (x2 + y2). Les fonctions et opérations de cette liste sont envisagées comme des fonctions de variables complexes. Andrzej Odrzywołek a démontré que pour évaluer toutes ces fonctions il suffit de savoir calculer la fonction eml(x, y) = exp(x) – ln(y), et de disposer de la constante 1. Une calculatrice scientifique avec seulement deux touches serait donc aussi puissante que la calculatrice scientifique usuelle.

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Les livres du mois

Entretien avec Yann Mambrini Cosmologie

L’histoire de l’Univers en sept ph(r)ases Dans votre ouvrage, vous racontez l’histoire de l’Univers en sept périodes, que vous assimilez à des phases, des changements d’état – et que vous décrivez comme sept jours de durée inégale pour faciliter la narration. Pourriez-vous résumer cette histoire en sept phrases ? Lundi (jusqu’à 10–35 seconde après le Big Bang), l’Univers connaît une phase d’expansion accélérée extrêmement rapide sous l’effet d’un champ appelé « inflaton » (aussi descriptible par une particule, selon les principes de la physique quantique), qui crée une sorte de pression négative ; c’est un peu comme une feuille qu’on étirerait dans toutes les directions. Mardi (jusqu’à une seconde maximum après le Big Bang), l’inflaton se désintègre en produisant de la lumière et de la matière, mais cette soupe primordiale est trop bouillonnante pour que les particules se lient entre elles. Mercredi (jusqu’à 380 000 ans après le Big Bang), l’Univers continue à s’étendre (même si l’expansion ralentit), de sorte qu’il se refroidit ; les noyaux atomiques se forment quand la température descend à 3 milliards de degrés, puis les atomes eux-mêmes à 3 000 degrés. Jeudi (jusqu’à 200 millions d’années), la mystérieuse matière noire (une forme de matière connue seulement par son influence gravitationnelle), qui est apparue bien plus tôt et a commencé à se diffuser à travers l’Univers, finit de s’agréger en vastes structures ; on parle d’« âge sombre », car il n’y a pas encore d’étoiles. Vendredi (jusqu’à 8 milliards d’années), la fusion nucléaire s’enclenche dans les amas de matière ordinaire (qui se sont accumulés autour des structures de matière noire), allumant les 78 |

Il était sept fois l’Univers Yann Mambrini Albin Michel, 2026 224 pages, 22,90 euros

premières étoiles, et les galaxies se forment. Samedi (la période actuelle), l’expansion de l’Univers accélère à nouveau sous l’effet d’une énergie noire tout aussi insaisissable que la matière noire. Dimanche reste à écrire, il y a plusieurs scénarios possibles… Vous évoquez la matière et l’énergie noires, deux des plus grandes énigmes de la cosmologie. Où en est-on de leur détection et de leur compréhension ? Début septembre 2026, la collaboration LZ (Lux Zeplin) semble avoir observé un signal étrange, qui pourrait correspondre à de la matière noire. Elle a utilisé un détecteur enterré à 1 480 mètres de profondeur dans une ancienne mine d’or américaine, et constitué de 7 tonnes de xénon liquide. Les collisions avec les particules de matière noire qui traversent la Terre sont censées provoquer un recul des noyaux de xénon, repérable grâce à l’émission d’un photon et d’un électron. C’est bien ce que les chercheurs ont observé, mais une seule fois et à une énergie étonnamment élevée.

Leurs prédictions se fondaient sur l’hypothèse des wimps (weakly interactive massive particles), qui postule que la matière noire est constituée de particules massives interagissant très faiblement avec la matière ordinaire. Leurs observations restent compatibles avec cette hypothèse, mais au prix de quelques contorsions théoriques – supposant par exemple l’existence d’une autre particule encore plus massive régissant les interactions entre matière noire et matière ordinaire. Je ne suis personnellement pas convaincu que le signal détecté s’explique par une collision avec une particule de matière noire, mais cela reste crédible pour de nombreux physiciens. De manière générale, le scénario classique des wimps, qui a longtemps dominé la recherche de matière noire, a du plomb dans l’aile. En effet, malgré des décennies d’expériences toujours plus sensibles, aucune détection directe n’a été effectuée. Peut-être la solution viendra-t-elle de formes un peu plus exotiques des wimps, comme celles qui sont à l’étude pour expliquer le signal détecté par LZ, ou d’autres types de modèles. Avec mon équipe, nous avons par exemple proposé l’UFO (ultrarelativistic freeze-out, ou « gel ultrarelativiste »). Dans ce modèle, les particules de matière noire sont bien plus légères que les wimps et s’échappent très tôt de la soupe thermique primordiale, à une vitesse proche de celle de la lumière (d’où le terme « ultrarelativiste »), avant de ralentir et de se refroidir (d’où le « gel »). Qu’en est-il de l’énergie noire ? Deux possibilités sont à l’étude : une simple constante à ajouter dans

POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

CULTURE

Le choix de la rédaction

Yann Mambrini

directeur de recherches CNRS au laboratoire de physique théorique de l’université Paris-Saclay

Archéologie

Histoire de l’archéologie

François Djindjian Armand Colin, 2026 – 512 pages, 35 euros

les équations d’Einstein et un nouveau champ, dit « de quintessence », similaire à celui de l’inflaton mais plus faible. Ce champ serait scalaire, c’est-à-dire représenté par une simple valeur en chaque point de l’espace. Avec d’autres cosmologistes, j’ai essayé de modéliser l’énergie noire par un champ vectoriel (une valeur et une direction, à l’instar de la force et de la direction du vent), mais ça n’a rien donné : l’Univers résultant serait trop hétérogène – en raison de la direction imposée par le champ – par rapport à ce que nous observons. Les nouvelles expériences permettront peut-être de trancher. Grâce au spectrographe Desi (Dark energy spectroscopic instrument), situé en Arizona, les chercheurs ont par exemple observé des dizaines de millions de galaxies plus ou moins lointaines (qui nous renseignent sur des époques plus ou moins reculées, la lumière mettant un temps variable à nous parvenir). Publiées en 2025, leurs analyses suggèrent que l’accélération de l’expansion varie dans le temps, ce qui cadre mieux avec un champ scalaire qu’avec une constante cosmologique. Mais de nouvelles observations menées avec cet instrument et publiées en juillet 2026 ont nuancé ce tableau, de sorte que la question reste largement ouverte… n Propos recueillis par Guillaume Jacquemont

Si toutes les sciences partagent la difficulté de produire un savoir objectif, l’archéologie est peut-être celle qui a le caractère le plus éminemment politique. Par son ambition de révéler l’histoire des peuples, et plus généralement de l’humanité, elle s’est souvent heurtée aux idéologies nationalistes ou religieuses. Dans ce livre édifiant, l’auteur, archéologue lui-même, nous raconte comment elle a malgré tout réussi à se constituer en tant que discipline scientifique. Intelligence artificielle

Mathématiques de l’intelligence pas si artificielle

Stéphane Mallat CNRS Éditions, 2026 – 112 pages, 9 euros

L’intelligence artificielle (et naturelle ?) consiste en substance à digérer et à renvoyer de l’information. Et l’information, c’est la spécialité de Stéphane Mallat, Médaille d’or du CNRS et titulaire de la chaire « Science des données » au Collège de France. Dans ce petit livre, il nous explique les mathématiques qui sous-tendent sa compression dans des formats comme le jpeg ou sa transformation par les réseaux de neurones artificiels. S’y mêlent théorie et pratique, abstractions et rencontres humaines. Psychologie développementale

Le Génie des bébés

Antoine Guedeney Odile Jacob, 2026 – 256 pages, 23,90 euros

Comment, en quelques années, le bébé devient-il « un être de langage, capable de dire “je” » mais aussi d’entrer dans des interactions sociales complexes ? C’est ce que retrace le pédopsychiatre Antoine Guedeney, en s’appuyant sur les dernières découvertes en neurosciences et en psychologie développementale. Au passage, il rappelle toute l’importance d’une relation sécurisante avec les parents et donne des outils pour gérer les difficultés, notamment dans les cas de prématurité.

Éthologie

Dans la tête d’un papillon

Violaine Llaurens Belin, 2026 192 pages, 19 euros

POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Et aussi

Mathématiques

De l’autre côté du tableau noir Hugo Duminil-Copin et Emmanuel Sander Seuil, 2026 384 pages, 22,90 euros

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Chroniques de l’évolution

Ce que les eucaryotes doivent aux virus géants Hervé Le Guyader

a cellule eucaryote – pourvue d’un noyau – est apparue il y a 4 milliards d’années. Jusqu’à présent, l’eucaryogenèse, le processus par lequel elle s’est construite, paraissait convenablement comprise. On subodorait une fusion entre deux cellules issues des deux grands domaines du vivant qui peuplaient alors la Terre : une archée et une bactérie, toutes deux procaryotes (dépourvues de noyau) comme leurs congénères. Puis serait advenue une première endosymbiose : une alphaprotéobactérie se serait associée durablement avec la cellule fusionnée, à l’intérieur de celle-ci, et aurait donné la mitochondrie, la centrale énergétique des eucaryotes. Secondairement, une autre endosymbiose d’une cyanobactérie aurait été à l’origine du chloroplaste, la centrale photosynthétique des eucaryotes végétaux.

L’AUTEUR

Hervé Le Guyader professeur honoraire de biologie évolutive à Sorbonne Université, à Paris

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Or l’équipe de Toni Gabaldón, du centre de supercalcul de Barcelone, en Espagne, vient de mettre en cause ce beau scénario et nous rappelle qu’il faut tenir compte des virus. L’idée n’est pas nouvelle. Par exemple, dès 2013, Patrick Forterre, à l’institut Pasteur, soulignait le rôle clé que devaient jouer les virus dans l’évolution des cellules eucaryotes, en leur apportant des gènes. De son côté, depuis 2001 et encore récemment, Philip Bell, aujourd’hui responsable de la recherche au sein de l’entreprise australienne de biotechnologies MicroBio Gen, développe son idée d’eucaryogenèse virale. Dans un article paru en 2020, il propose une origine virale au noyau de la cellule eucaryote, avec des arguments structuraux et moléculaires pertinents, même s’il n’amène pas une démonstration implacable. Mais est-ce possible ? C’est à cette question que répondent Toni Gabaldón et ses collègues.

L’hypothèse des symbioses

Pour bien comprendre cet apport capital, revenons sur l’histoire de la théorie symbiotique de la cellule

eucaryote. En 1925, le biologiste et zoologiste français Édouard Chatton propose une division du vivant suivant deux types cellulaires : les procaryotes, sans noyau, et les eucaryotes, qui en ont un. Du point de vue de l’évolution, il était naturel de postuler que la structure simple des procaryotes était apparue bien avant celle, plus complexe, des eucaryotes. Mais comment ? Longtemps auparavant, divers savants avaient avancé l’hypothèse de la symbiose. Un de ces pionniers était le botaniste Andreas Schimper, alors à l’université de Bâle, en Suisse, qui, en 1883, découvrant le chloroplaste, avait imaginé ce que l’on appellera plus tard l’« endosymbiose ». Puis, quelques années plus tard, en 1890, l’anatomiste prussien Richard Altmann avait à son tour découvert les mitochondries, qu’il avait appelées « bioplastes », et les avait comparées à des bactéries. En 1967, la microbiologiste américaine Lynn Margulis reprend cette théorie. Les organites (mitochondries et chloroplastes) seraient des bactéries symbiotes, et la cellule eucaryote se serait construite par fusion de plusieurs cellules procaryotes ou par POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

On pensait que la cellule eucaryote provenait de la symbiose d’au moins une archée et une bactérie. Mais on oubliait l’apport déterminant de certains virus.

CULTURE

Découvert en 2024 dans une station d’épuration à Klosterneuburg, en Autriche, ce virus géant (vue d’artiste d’après une étude en microscopie électronique) de la famille des Mimiviridae et de la sous-famille des Klosneuvirinae infecte les amibes du genre Naegleria, des cellules eucaryotes.

Tous les virus géants connus font partie du groupe des Nucleocytoviricota, qui rassemble les virus capables de se répliquer dans le noyau et dans le cytoplasme (le milieu intracellulaire) de leur hôte (d’où son nom).

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100

Depuis leur découverte en 2003, on a répertorié plus d’une centaine de types de virus géants dans le monde, répartis en une dizaine de familles. Tous ont pour hôtes des cellules eucaryotes.

2 000

Grâce à des techniques de métagénomique, on a aussi identifié plus de 2 000 génomes de virus géants dans des échantillons prélevés dans les différents océans du globe.

⁕⁕⁕ POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Les particules virales ont une taille et un génome (sous la forme d’un ADN double brin) comparables à ceux de bactéries. Le génome de ce virus contient 1 000 séquences susceptibles de coder une protéine. Parmi elles, 3,7 % proviendraient d’eucaryotes, 2,9 % de bactéries et 0,3 % d’archées.

Virus géant Catovirus naegleriensis Taille : env. 500 nm

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1,3 million

Pour reconstituer le répertoire viral de Leca, le dernier ancêtre commun des eucaryotes, 1,3 million de séquences virales ont été prises en compte. Environ 4 % des protéines de Leca auraient été acquises de virus, dont les trois quarts de virus géants.

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Idées de physique

Un coup de bélier dans l’eau Jean-Michel Courty et Édouard Kierlik

epuis plus de deux siècles, un dispositif de pompage bien particulier met à profit un phénomène potentiellement destructeur pour les canalisations hydrauliques : le coup de bélier. Il s’agit d’une surpression considérable qui apparaît lorsqu’on ferme un robinet ou une vanne. Découvrons comment faire d’un inconvénient un avantage. Quand on ferme brusquement un robinet, il arrive que l’on entende un, voire plusieurs claquements secs. Ce son est associé à l’apparition brutale d’une forte surpression qui fait vibrer les tuyauteries et peut parfois les endommager. Ce phénomène est le « coup de bélier », un nom qui fait référence à l’engin qui était utilisé pour

LES AUTEURS

Jean-Michel Courty

professeur de physique à Sorbonne Université, au laboratoire Kastler-Brossel

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Édouard Kierlik

professeur de physique à Sorbonne Université, au LPTMC (CNRS, SU)

enfoncer les murs ou les portes lors de sièges au Moyen Âge. Le bélier le plus simple est constitué d’un tronc d’arbre horizontal, dont l’axe est perpendiculaire à la surface qu’il vient percuter. La force exercée sur la porte est alors le rapport entre la quantité de mouvement de ce tronc (le produit de sa masse par sa vitesse) et le temps d’arrêt. Elle croît donc avec la vitesse du rondin de bois et la brièveté de l’arrêt.

Mettre la pression

Dans notre cas, la porte correspond au robinet et le bélier à l’eau qui circule dans la canalisation. Supposons le tuyau rectiligne et horizontal avec l’eau qui s’écoule de la gauche vers la droite (voir la figure page 86) jusqu’à un robinet, et imaginons que la fermeture de celui-ci soit assez rapide pour être considérée comme instantanée. Dans la matière, une perturbation mécanique se transmet de proche en proche à la vitesse du son. Par conséquent, l’eau ne s’arrête pas instantanément, mais progressivement, à partir du robinet, puis peu à peu vers l’amont. On a ainsi deux régions : l’une, à gauche, où l’eau

est encore en mouvement, et l’autre, à droite, dans laquelle elle est immobile. Ces deux zones sont séparées par un front qui se déplace vers la gauche à la vitesse du son. Pour stopper de l’eau, il faut exercer une force sur elle : cela se traduit par une augmentation de pression dans toute la région immobilisée. De quelle ampleur ? Pendant une durée donnée, le front de compression parcourt une distance dans le tuyau égale au produit de cette durée par la vitesse du son et arrête la masse d’eau contenue dans cette portion de tuyau. Un calcul rapide, à partir de la variation de la quantité de mouvement, montre que la surpression est égale au produit de la masse volumique de l’eau, supposée incompressible, de sa vitesse d’écoulement et de la vitesse du son dans la canalisation. Avec un écoulement d’eau de 1 mètre par seconde (m/s), et pour une vitesse du son dans l’eau de la canalisation de 1 200 m/s, on obtient une surpression de 1,2 million de pascals, soit environ 12 atmosphères, l’équivalent de la pression exercée par une colonne d’eau de 120 mètres de hauteur ! On POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

Comment faire monter de l’eau sans moteur, sans électricité et sans même fournir un travail mécanique à une pompe ? Grâce au bélier hydraulique !

CULTURE

Bélier

La force exercée sur une porte par un coup de bélier est le rapport de la quantité de mouvement (le produit de la masse par la vitesse) du tronc utilisé sur le temps d’arrêt.

imagine aisément les risques pour la tuyauterie. Cette pression serait suffisante, dans un monde idéal, pour projeter l’eau jusqu’à 120 mètres de hauteur, à comparer aux 5 petits centimètres qu’atteindrait le jet d’eau orienté vers le haut avec sa seule vitesse d’écoulement.

Rebonds et amortissements

Cette surpression est considérable, mais elle est temporaire. Supposons que l’eau dans la canalisation vienne d’un réservoir. Lorsque l’onde de POUR LA SCIENCE N° 589 NOVEMBRE 2026

12 1772 atmosphères

C’est la surpression obtenue dans de l’eau quand on arrête soudainement son écoulement alors qu’elle circulait dans une canalisation à une vitesse de 1 mètre par seconde.

compression remonte à celui-ci, elle rencontre une masse d’eau importante et presque immobile, qui ne nécessite donc plus de force pour l’arrêter. La surpression disparaît et l’onde est réfléchie sous forme d’une onde de détente (une dépression) qui repart vers le robinet. Dans un tuyau de 10 mètres de longueur, l’onde atteint le réservoir en un peu plus de 8 millièmes de seconde et revient au robinet environ 17 millièmes de seconde après sa fermeture. La surpression maximale ne

L’horloger britannique John Whitehurst installa à Oulton, en Angleterre, un dispositif qui utilisait le coup de bélier dans une canalisation pour faire monter de l’eau dans un réservoir.

Un coup de bélier, équivalent à celui qu’on utilise pour abattre une porte, mais mettant en jeu de l’eau dans une canalisation, peut être mis à profit pour faire monter de l’eau dans un réservoir.

dure donc que quelques centièmes de seconde. De plus, cette durée nous indique ce que nous entendons par « fermeture rapide pour le robinet » : elle doit être plus rapide que le temps de l’aller-retour. Pour se prémunir du coup de bélier, on peut donc ralentir la fermeture du robinet ou de la vanne, mais | 85

𝑘𝑘 −1/𝑘𝑘 𝑡𝑡0 = 𝑡𝑡1 + 𝑁𝑁1 𝛼𝛼0 L’équation

La fin du monde est prévue pour le 13 novembre 2026

’

Publié dans le magazine « Science » en 1960, un modèle mathématique de la croissance démographique livre cette conclusion pour le moins étonnante.

habitude, la fin du monde est affaire de religion, d’ésotérisme ou de théories pseudoscientifiques. Les prédictions qui en résultent peuvent être ignorées en toute confiance, la « vraie science » prononçant rarement un jugement aussi vaste sur l’avenir de l’humanité. Il est encore plus rare d’en trouver une description mathématique dans une revue sérieuse. C’est pourtant ce qu’a proposé Science en 1960, avec la formule ci-dessus. Cosigné par le biophysicien autrichien Heinz von Foerster et deux de ses étudiants, l’article qui la présente s’intitule « Doomsday : Friday, 13 November, A.D. 2026 » (« Fin du monde : 13 novembre 2026 »). Il n’y est pas question d’un nouveau virus destiné à nous anéantir ou de la chute d’un astéroïde, mais de l’évolution de la population et de la meilleure façon de la modéliser mathématiquement. En théorie, si le taux de natalité dépasse le taux de mortalité, la croissance est exponentielle. Mais dans la réalité, il faut bien sûr tenir compte des facteurs environnementaux. Si l’on part du principe que plus nous sommes nombreux, plus nous consommons de ressources (limitées), alors l’augmentation de la population finit par faire chuter la « productivité », c’est-à-dire la

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différence entre le taux de natalité et le taux de mortalité. En conséquence, la population mondiale arrive à saturation (la croissance est dite « logistique »). Mais Heinz von Foerster a proposé une autre hypothèse : plus la société s’étend, plus elle devient efficace dans l’utilisation des ressources. Dans ce cas, il n’y a pas de saturation et la formule publiée en 1960 découle de cette hypothèse. Dans cette formule, t0 désigne l’instant où la population mondiale tend vers l’infini, ce qu’on peut légitimement qualifier de fin du monde. α0 est la productivité « unitaire » et k un exposant qui quantifie l’augmentation de la productivité avec la taille N de la population [autrement dit, la productivité α vaut α0N1 / k, ndlr], tandis que N1 correspond à une valeur connue de la population mondiale à un instant t1.

Un vendredi 13 explosif

Après avoir évalué ces paramètres grâce à des données historiques, les chercheurs ont calculé t0. Le résultat est la date indiquée dans le titre de l’article : le 13 novembre 2026 – un vendredi, qui plus est. À cette date, il y aurait donc un nombre infini de personnes sur Terre. Heureusement, les évolutions observées depuis 1960 contredisent

ce résultat : la population mondiale a certes nettement augmenté, mais nous sommes encore loin de l’infini et il n’y aura pas de changement aussi brutal d’ici au 13 novembre. La fin du monde ne devrait donc pas survenir à la date prévue. Heinz von Foerster et ses collègues ne l’ont bien sûr jamais envisagé sérieusement. Il s’agissait avant tout de trouver un modèle mathématique décrivant de manière réaliste l’évolution de la population mondiale observée jusqu’alors. Et de nourrir les réflexions : « Espérons que l’exposé qui précède contribuera quelque peu au vif débat sur la nécessité de mesures visant à contrôler la croissance démographique », écrivent les auteurs. Depuis, nous en savons un peu plus sur les façons d’éviter l’explosion. Inutile d’émigrer vers des planètes lointaines, comme le suggère l’article en plaisantant : la solution la plus efficace pour freiner la croissance démographique semble plutôt de développer l’éducation et l’égalité entre hommes et femmes. n L’AUTEUR

Florian Freistetter

astronome, auteur et membre de la troupe autrichienne Science Busters, qui mêle théâtre et science

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