Généralement, les maths sont perçues comme un outil créé par l'être humain pour mieux décrire son environnement ou construire sa table IKEA un dimanche après-midi pluvieux. Mais pour certains, les mathématiques constituent préalablement notre monde, ce sont des règles simples que la nature suit. «Si les mathématiques expliquent tant de choses que nous voyons autour de nous, alors il est peu probable que les mathématiques soient quelque chose que nous avons créé», avance le philosophe Sam Baron de l'Australian Catholic University.
C'est ce que pensait également Pythagore (vers 575-475 avant J.-C.). Le philosophe grec fut le premier à identifier les mathématiques comme l'un des deux langages pouvant expliquer l'architecture de la nature –l'autre étant la musique. En tout cas 2.000 ans plus tard, cette théorie anime toujours les scientifiques qui tentent de découvrir et d'expliquer les modèles mathématiques qui apparaissent dans la nature.
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Un monde régi par les maths
L'un des modèles les plus communs sont les fractales. Ce sont des motifs géométriques qui se répètent automatiquement. Chaque nouvelle version est plus petite que la précédente. On les trouve dans certains choux-fleurs, les flocons, les frondes des fougères, les vaisseaux sanguins ramifiés, les anneaux de Saturne, les réseaux des rivières, les éclairs. «Des merveilles sans fin naissent de règles simples qui se répètent sans fin», disait en 2010 Benoît Mandelbröt, le mathématicien d'origine polonaise qui a inventé le terme «fractale».
Il y a aussi les nombres de Fibonacci, les nombres «préférés» de la nature. Chaque nombre de la séquence est la somme des deux précédents. L'organisation des graines de tournesol, des écailles de pommes de pin et des ananas suit la logique de cette suite.
Les animaux, eux non plus, ne vivent pas en dehors des principes mathématiques. Les abeilles construisent par exemple des nids hexagonaux afin d'optimiser l'espace de stockage en utilisant le moins de matériaux possible.
De récentes découvertes suggéreraient un lien encore plus profond entre cette matière qu'on adore détester et la nature. En ce début d'année, des chercheurs ont découvert une «loi de la nature»: un modèle de croissance qui décrit comment des formes pointues se créent dans la nature. Dents de requin, becs d'oiseau, crocs d'araignée ou encore cornes de dinosaure, «la diversité des animaux et même des plantes qui suivent cette règle est stupéfiante», relève le biologiste de l'évolution Alistair Evans, de l'Université Monash en Australie. «Les mathématiques sont partout. Ça ne vous servira pas uniquement à rendre la monnaie au supermarché.» Nos profs de maths avaient finalement raison.
