Benoit Mandelbrot: Fractals and the art of roughness

Benoît Mandelbrot: Les fractales et l'art de la rugosité

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Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Brian Hsu Relecteur: Shadia Ramsahye
00:15
Thank you very much.
0
15260
2000
Merci beaucoup.
00:17
Please excuse me for sitting; I'm very old.
1
17260
3000
Permettez-moi de m'asseoir ; je suis très vieux.
00:20
(Laughter)
2
20260
2000
(Rires)
00:22
Well, the topic I'm going to discuss
3
22260
2000
Eh bien, le sujet dont je vais parler
00:24
is one which is, in a certain sense, very peculiar
4
24260
3000
est dans un certain sens, très particulier
00:27
because it's very old.
5
27260
2000
parce qu'il est très vieux.
00:29
Roughness is part of human life
6
29260
3000
La rugosité fait partie de la vie humaine
00:32
forever and forever,
7
32260
2000
depuis toujours et à jamais.
00:34
and ancient authors have written about it.
8
34260
3000
Des écrivains de l'antiquité ont écrit sur ce sujet.
00:37
It was very much uncontrollable,
9
37260
2000
C'était pratiquement incontrôlable.
00:39
and in a certain sense,
10
39260
2000
Et dans un certain sens,
00:41
it seemed to be the extreme of complexity,
11
41260
3000
Ça semblait être l'extrême de la complexité,
00:44
just a mess, a mess and a mess.
12
44260
2000
que le désordre, un bazar.
00:46
There are many different kinds of mess.
13
46260
2000
Il y a de différents types de désordre.
00:48
Now, in fact,
14
48260
2000
Or, en fait,
00:50
by a complete fluke,
15
50260
2000
tout à fait par hasard,
00:52
I got involved many years ago
16
52260
3000
je me suis impliqué il y a bien longtemps
00:55
in a study of this form of complexity,
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55260
3000
dans une étude de cette forme de complexité.
00:58
and to my utter amazement,
18
58260
2000
J'ai été totalement ébloui,
01:00
I found traces --
19
60260
2000
J'ai trouvé des traces --
01:02
very strong traces, I must say --
20
62260
2000
de très fortes traces, il faut dire --
01:04
of order in that roughness.
21
64260
3000
de l'ordre dans le chaos.
01:07
And so today, I would like to present to you
22
67260
2000
Et donc je voudrais aujourd'hui vous présenter
01:09
a few examples
23
69260
2000
quelques exemples
01:11
of what this represents.
24
71260
2000
de ce que ça représente.
01:13
I prefer the word roughness
25
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2000
Je préfère le mot "rugosité"
01:15
to the word irregularity
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75260
2000
à "irrégularité"
01:17
because irregularity --
27
77260
2000
parce que l'irrégularité --
01:19
to someone who had Latin
28
79260
2000
pour quelqu'un ayant appris le Latin
01:21
in my long-past youth --
29
81260
2000
dans ma jeunesse bien lointaine --
01:23
means the contrary of regularity.
30
83260
2000
signifie le contraire de la régularité.
01:25
But it is not so.
31
85260
2000
Mais ce n'est pas le cas.
01:27
Regularity is the contrary of roughness
32
87260
3000
La régularité est le contraire de la rugosité
01:30
because the basic aspect of the world
33
90260
2000
parce que le monde, essentiellement,
01:32
is very rough.
34
92260
2000
est très rugueux
01:34
So let me show you a few objects.
35
94260
3000
Permettez-moi de vous montrer quelques objets.
01:37
Some of them are artificial.
36
97260
2000
Quelques-uns sont artificiels.
01:39
Others of them are very real, in a certain sense.
37
99260
3000
D'autres sont très réels, dans un certain sens.
01:42
Now this is the real. It's a cauliflower.
38
102260
3000
Alors ça c'est du réel. C'est un chou-fleur
01:45
Now why do I show a cauliflower,
39
105260
3000
Eh bien pourquoi montrer un chou-fleur,
01:48
a very ordinary and ancient vegetable?
40
108260
3000
un légume ordinaire et ancien?
01:51
Because old and ancient as it may be,
41
111260
3000
Parce que bien qu'il soit si ancien,
01:54
it's very complicated and it's very simple,
42
114260
3000
Il est très compliqué et très simple,
01:57
both at the same time.
43
117260
2000
tous les deux en même temps.
01:59
If you try to weigh it -- of course it's very easy to weigh it,
44
119260
3000
Si vous essayez de le peser, bien sûr c'est très simple.
02:02
and when you eat it, the weight matters --
45
122260
3000
Et quand vous le mangez, le poids est important.
02:05
but suppose you try to
46
125260
3000
Mais supposons que vous essayez
02:08
measure its surface.
47
128260
2000
de mesurer sa superficie.
02:10
Well, it's very interesting.
48
130260
2000
Et bien, c'est très intéressant.
02:12
If you cut, with a sharp knife,
49
132260
3000
Si vous coupez, avec un couteau fin,
02:15
one of the florets of a cauliflower
50
135260
2000
un bouquet d'un chou-fleur
02:17
and look at it separately,
51
137260
2000
et le regardez séparément,
02:19
you think of a whole cauliflower, but smaller.
52
139260
3000
ça vous rappellera le chou-fleur entier, mais en plus petit.
02:22
And then you cut again,
53
142260
2000
Et puis vous coupez encore,
02:24
again, again, again, again, again, again, again, again,
54
144260
3000
encore, encore, encore, encore, encore, encore, encore, encore.
02:27
and you still get small cauliflowers.
55
147260
2000
Et vous aurez toujours des petits choux-fleurs.
02:29
So the experience of humanity
56
149260
2000
Alors l'expérience de l'humanité
02:31
has always been that there are some shapes
57
151260
3000
nous présente depuis toujours certains formes
02:34
which have this peculiar property,
58
154260
2000
qui ont cette propriété particulière,
02:36
that each part is like the whole,
59
156260
3000
que chaque partie est comme le tout,
02:39
but smaller.
60
159260
2000
mais en plus petit.
02:41
Now, what did humanity do with that?
61
161260
3000
Qu'est-ce que l'humanité a fait avec ça?
02:44
Very, very little.
62
164260
3000
Très, très peu.
02:47
(Laughter)
63
167260
3000
(Rires)
02:50
So what I did actually is to
64
170260
3000
Donc je me suis mis à
02:53
study this problem,
65
173260
3000
étudier ce problème,
02:56
and I found something quite surprising.
66
176260
3000
et j'ai trouvé quelque chose d'assez surprenant.
02:59
That one can measure roughness
67
179260
3000
Que l'on peut mesurer la rugosité
03:02
by a number, a number,
68
182260
3000
avec des nombres, un nombre
03:05
2.3, 1.2 and sometimes much more.
69
185260
3000
2.3, 1.2, et parfois bien plus.
03:08
One day, a friend of mine,
70
188260
2000
Un jour, un de mes amis,
03:10
to bug me,
71
190260
2000
pour m'embêter,
03:12
brought a picture and said,
72
192260
2000
m'as montré une photo en disant,
03:14
"What is the roughness of this curve?"
73
194260
2000
"Quelle est la rugosité de cette courbe?"
03:16
I said, "Well, just short of 1.5."
74
196260
3000
J'ai dit : "Eh bien, un peu moins de 1.5."
03:19
It was 1.48.
75
199260
2000
C'était 1.48.
03:21
Now, it didn't take me any time.
76
201260
2000
Or, ça n'a pas pris beaucoup de temps.
03:23
I've been looking at these things for so long.
77
203260
2000
Je regarde ces trucs depuis si longtemps.
03:25
So these numbers are the numbers
78
205260
2000
Eh bien ces nombres-ci
03:27
which denote the roughness of these surfaces.
79
207260
3000
indiquent la rugosité de ces surfaces.
03:30
I hasten to say that these surfaces
80
210260
2000
Je m'empresse d'ajouter que ces surfaces
03:32
are completely artificial.
81
212260
2000
sont complètement artificielles.
03:34
They were done on a computer,
82
214260
2000
Elles sont faites par un ordinateur.
03:36
and the only input is a number,
83
216260
2000
La seule donnée d'entrée est un nombre.
03:38
and that number is roughness.
84
218260
3000
Et ce nombre est la rugosité.
03:41
So on the left,
85
221260
2000
Alors à gauche,
03:43
I took the roughness copied from many landscapes.
86
223260
3000
J'ai entré la rugosité pris de beaucoup de paysages.
03:46
To the right, I took a higher roughness.
87
226260
3000
A droite, j'ai entré une rugosité élevée.
03:49
So the eye, after a while,
88
229260
2000
Donc l'œil, après an certain temps,
03:51
can distinguish these two very well.
89
231260
3000
peut très bien distinguer entre ces deux.
03:54
Humanity had to learn about measuring roughness.
90
234260
2000
L'humanité a dû apprendre à mesurer la rugosité.
03:56
This is very rough, and this is sort of smooth, and this perfectly smooth.
91
236260
3000
Celui-là est rugueux, celui-ci est un peu lisse, et celui-ci est très lisse.
03:59
Very few things are very smooth.
92
239260
3000
Très peu de choses sont très lisses.
04:03
So then if you try to ask questions:
93
243260
3000
Alors quand on essaye de se demander :
04:06
"What's the surface of a cauliflower?"
94
246260
2000
Quelle est la superficie d'un chou-fleur?
04:08
Well, you measure and measure and measure.
95
248260
3000
Et bien, on mesure et mesure et mesure.
04:11
Each time you're closer, it gets bigger,
96
251260
3000
A chaque fois elle devient plus grande,
04:14
down to very, very small distances.
97
254260
2000
jusqu'aux très très petites distances.
04:16
What's the length of the coastline
98
256260
2000
Quelle est la longueur du littoral
04:18
of these lakes?
99
258260
2000
de ces lacs?
04:20
The closer you measure, the longer it is.
100
260260
3000
Plus on se rapproche, plus elle devient longue.
04:23
The concept of length of coastline,
101
263260
2000
L'idée de la longueur d'un littoral,
04:25
which seems to be so natural
102
265260
2000
qui semble si naturelle
04:27
because it's given in many cases,
103
267260
2000
parce qu'on nous la donne souvent,
04:29
is, in fact, complete fallacy; there's no such thing.
104
269260
3000
est, en fait, complètement fallacieuse ; ça n'existe pas.
04:32
You must do it differently.
105
272260
3000
Il faut le faire différemment.
04:35
What good is that, to know these things?
106
275260
2000
A quoi ça sert, de connaître ces choses?
04:37
Well, surprisingly enough,
107
277260
2000
Eh bien, bizarrement,
04:39
it's good in many ways.
108
279260
2000
C'est très utile.
04:41
To begin with, artificial landscapes,
109
281260
2000
D'abord, les paysages artificiels,
04:43
which I invented sort of,
110
283260
2000
que j'ai inventés d'une façon,
04:45
are used in cinema all the time.
111
285260
3000
sont employés tout le temps dans le cinéma.
04:48
We see mountains in the distance.
112
288260
2000
On aperçoit des montagnes au loin.
04:50
They may be mountains, but they may be just formulae, just cranked on.
113
290260
3000
Ce sont peut-être des montagnes, peut-être juste des formules appliquées.
04:53
Now it's very easy to do.
114
293260
2000
Maintenant c'est très facile à faire.
04:55
It used to be very time-consuming, but now it's nothing.
115
295260
3000
Avant ça prenait beaucoup de temps, de nos jours ce n'est rien.
04:58
Now look at that. That's a real lung.
116
298260
3000
Maintenant regardez ça. C'est un vrai poumon.
05:01
Now a lung is something very strange.
117
301260
2000
Le poumon est quelque chose de très étrange.
05:03
If you take this thing,
118
303260
2000
Quand on le prend dans la main,
05:05
you know very well it weighs very little.
119
305260
3000
On sait très bien que ça ne pèse pas beaucoup.
05:08
The volume of a lung is very small,
120
308260
2000
Le volume d'un poumon est très petit.
05:10
but what about the area of the lung?
121
310260
3000
Et la surface du poumon alors?
05:13
Anatomists were arguing very much about that.
122
313260
3000
Des anatomistes se disputaient beaucoup à ce sujet.
05:16
Some say that a normal male's lung
123
316260
3000
Certains disent que le poumon de l'homme moyen
05:19
has an area of the inside
124
319260
2000
a la surface de l'intérieur
05:21
of a basketball [court].
125
321260
2000
d'un ballon de basket.
05:23
And the others say, no, five basketball [courts].
126
323260
3000
D'autres disent, non, cinq ballons de basket.
05:27
Enormous disagreements.
127
327260
2000
Des désaccords énormes.
05:29
Why so? Because, in fact, the area of the lung
128
329260
3000
Pourquoi? Parce que, en fait, la surface du poumon
05:32
is something very ill-defined.
129
332260
2000
est très mal définie.
05:35
The bronchi branch, branch, branch
130
335260
3000
Les bronches bifurquent, bifurquent, et bifurquent.
05:38
and they stop branching,
131
338260
3000
Et ils arrêtent de bifurquer,
05:41
not because of any matter of principle,
132
341260
3000
ce n'est pas une question de principes,
05:44
but because of physical considerations:
133
344260
3000
mais le résultat de conditions physiques,
05:47
the mucus, which is in the lung.
134
347260
3000
les mucus, qui sont dans le poumon.
05:50
So what happens is that in a way
135
350260
2000
Alors ce qui se passe c'est que d'une façon
05:52
you have a much bigger lung,
136
352260
2000
vous avez un poumon bien plus grand.
05:54
but it branches and branches
137
354260
2000
mais si ça continue à bifurquer,
05:56
down to distances about the same for a whale, for a man
138
356260
3000
jusqu'aux distances à peu près pareilles pour une baleine, un homme
05:59
and for a little rodent.
139
359260
2000
et pour un petit rongeur.
06:02
Now, what good is it to have that?
140
362260
3000
Et alors, à quoi ça sert?
06:05
Well, surprisingly enough, amazingly enough,
141
365260
2000
Eh bien, assez bizarrement, assez étonnamment,
06:07
the anatomists had a very poor idea
142
367260
3000
les anatomistes avaient une très petite idée
06:10
of the structure of the lung until very recently.
143
370260
3000
de la structure du poumon jusqu'à très récemment.
06:13
And I think that my mathematics,
144
373260
2000
Et je pense que mes mathématiques,
06:15
surprisingly enough,
145
375260
2000
assez étonnamment,
06:17
has been of great help
146
377260
2000
a beaucoup aidé
06:19
to the surgeons
147
379260
2000
les chirurgiens
06:21
studying lung illnesses
148
381260
2000
qui étudient les maladies pulmonaires
06:23
and also kidney illnesses,
149
383260
2000
et aussi les maladies rénales,
06:25
all these branching systems,
150
385260
2000
tous ces systèmes qui bifurquent,
06:27
for which there was no geometry.
151
387260
3000
pour lesquels il n'y avait pas de géométrie.
06:30
So I found myself, in other words,
152
390260
2000
Et donc, autrement dit,
06:32
constructing a geometry,
153
392260
2000
je construisais une géométrie,
06:34
a geometry of things which had no geometry.
154
394260
3000
une géométrie des choses qui n'avaient pas de géométrie.
06:37
And a surprising aspect of it
155
397260
2000
Et un aspect surprenant de cela
06:39
is that very often, the rules of this geometry
156
399260
3000
est que très souvent, les règles de cette géométrie,
06:42
are extremely short.
157
402260
2000
sont très courtes.
06:44
You have formulas that long.
158
404260
2000
Vous avez des formules longues comme ça.
06:46
And you crank it several times.
159
406260
2000
Et vous les appliquez plusieurs fois.
06:48
Sometimes repeatedly: again, again, again,
160
408260
2000
Parfois à plusieurs reprises, encore, encore, encore.
06:50
the same repetition.
161
410260
2000
La même répétition.
06:52
And at the end, you get things like that.
162
412260
2000
Et à la fin vous obtiendrez des choses comme ça.
06:54
This cloud is completely,
163
414260
2000
Ce nuage est complètement,
06:56
100 percent artificial.
164
416260
3000
100 pour cent artificielle.
06:59
Well, 99.9.
165
419260
2000
Bien, 99.9.
07:01
And the only part which is natural
166
421260
2000
Et la seule partie qui est naturelle
07:03
is a number, the roughness of the cloud,
167
423260
2000
c'est un nombre, la rugosité du nuage,
07:05
which is taken from nature.
168
425260
2000
qui est prise de la nature.
07:07
Something so complicated like a cloud,
169
427260
2000
Quelque chose d'aussi complexe qu'un nuage,
07:09
so unstable, so varying,
170
429260
2000
si instable, si variable,
07:11
should have a simple rule behind it.
171
431260
3000
devrait suivre une règle simple.
07:14
Now this simple rule
172
434260
3000
Or cette règle simple
07:17
is not an explanation of clouds.
173
437260
3000
n'est pas une explication des nuages.
07:20
The seer of clouds had to
174
440260
2000
C'est au voyant de nuages
07:22
take account of it.
175
442260
2000
de les expliquer.
07:24
I don't know how much advanced
176
444260
3000
Je ne sais pas si ces images sont
07:27
these pictures are. They're old.
177
447260
2000
perfectionnées, elles sont vielles.
07:29
I was very much involved in it,
178
449260
2000
Je me suis bien impliqué dans ce projet.
07:31
but then turned my attention to other phenomena.
179
451260
3000
mais j'ai dirigé mon attention vers d'autres phénomènes.
07:34
Now, here is another thing
180
454260
2000
Maintenant, voilà une autre chose
07:36
which is rather interesting.
181
456260
3000
qui est assez intéressante.
07:39
One of the shattering events
182
459260
2000
Un évènement bouleversant
07:41
in the history of mathematics,
183
461260
2000
dans l'histoire des mathématiques,
07:43
which is not appreciated by many people,
184
463260
3000
qui n'est pas très bien apprécié,
07:46
occurred about 130 years ago,
185
466260
2000
s'est passé il y a environ 130 ans.
07:48
145 years ago.
186
468260
2000
145 ans.
07:50
Mathematicians began to create
187
470260
2000
Les mathématiciens ont commencé à créer
07:52
shapes that didn't exist.
188
472260
2000
des formes qui n'existaient pas.
07:54
Mathematicians got into self-praise
189
474260
3000
Les mathématiciens se vantaient
07:57
to an extent which was absolutely amazing,
190
477260
2000
à un degré absolument incroyable
07:59
that man can invent things
191
479260
2000
que l'homme peut inventer des choses
08:01
that nature did not know.
192
481260
2000
que la nature ne connaissait pas.
08:03
In particular, it could invent
193
483260
2000
En particulier, il pouvait inventer
08:05
things like a curve which fills the plane.
194
485260
3000
des choses comme une courbe qui remplit un plan.
08:08
A curve's a curve, a plane's a plane,
195
488260
2000
Une courbe c'est une courbe, un plan c'est un plan,
08:10
and the two won't mix.
196
490260
2000
et les deux ne se mélangent pas.
08:12
Well, they do mix.
197
492260
2000
Mais si c'est possible.
08:14
A man named Peano
198
494260
2000
Un homme s'appelant Peano
08:16
did define such curves,
199
496260
2000
a défini de telles courbes,
08:18
and it became an object of extraordinary interest.
200
498260
3000
et c'était devenu un objet d'intérêt extraordinaire.
08:21
It was very important, but mostly interesting
201
501260
3000
C'était en effet très important, mais surtout intéressant
08:24
because a kind of break,
202
504260
2000
parce qu'une sorte de rupture,
08:26
a separation between
203
506260
2000
une séparation entre
08:28
the mathematics coming from reality, on the one hand,
204
508260
3000
les mathématiques venant de la réalité d'un côté
08:31
and new mathematics coming from pure man's mind.
205
511260
3000
et les nouvelles mathématiques purement issues de l'esprit de l'homme.
08:34
Well, I was very sorry to point out
206
514260
3000
Eh bien, j'étais très désolé de signaler
08:37
that the pure man's mind
207
517260
2000
que l'esprit de l'homme
08:39
has, in fact,
208
519260
2000
a, en fait,
08:41
seen at long last
209
521260
2000
enfin reconnu
08:43
what had been seen for a long time.
210
523260
2000
ce qu'on avait vu depuis longtemps.
08:45
And so here I introduce something,
211
525260
2000
Alors ici je vais présenter quelque chose,
08:47
the set of rivers of a plane-filling curve.
212
527260
3000
l'ensemble de rivières d'une courbe remplissant un plan.
08:50
And well,
213
530260
2000
Mais alors,
08:52
it's a story unto itself.
214
532260
2000
C'est tout une autre histoire.
08:54
So it was in 1875 to 1925,
215
534260
3000
Alors c'était entre 1875 et 1925,
08:57
an extraordinary period
216
537260
2000
une période extraordinaire
08:59
in which mathematics prepared itself to break out from the world.
217
539260
3000
lorsque les mathématiques se préparaient à s'échapper du monde réel.
09:02
And the objects which were used
218
542260
2000
Et les objets employés
09:04
as examples, when I was
219
544260
2000
en tant qu'exemples quand j'étais
09:06
a child and a student, as examples
220
546260
2000
enfant et étudiant
09:08
of the break between mathematics
221
548260
3000
en tant qu'exemples de la rupture entre les mathématiques
09:11
and visible reality --
222
551260
2000
et la réalité visible --
09:13
those objects,
223
553260
2000
ces objets,
09:15
I turned them completely around.
224
555260
2000
Je les ai complètement renversés,
09:17
I used them for describing
225
557260
2000
Je les ai employés pour décrire
09:19
some of the aspects of the complexity of nature.
226
559260
3000
certains aspects de la complexité de la nature.
09:22
Well, a man named Hausdorff in 1919
227
562260
3000
Eh bien, en 1919 un homme qui s'appelait Hausdorff
09:25
introduced a number which was just a mathematical joke,
228
565260
3000
a introduit un nombre qui n'était qu'une blague mathématique.
09:28
and I found that this number
229
568260
2000
Et j'ai trouvé que ce nombre
09:30
was a good measurement of roughness.
230
570260
2000
est une bonne mesure de la rugosité.
09:32
When I first told it to my friends in mathematics
231
572260
2000
Quand je l'ai dit pour la première fois à mes amis mathématiciens
09:34
they said, "Don't be silly. It's just something [silly]."
232
574260
3000
ils ont dit : "Ne sois pas bête. C'est juste un truc."
09:37
Well actually, I was not silly.
233
577260
3000
Mais en fait, je n'étais pas bête.
09:40
The great painter Hokusai knew it very well.
234
580260
3000
Le grand peintre Hokusai le savait très bien.
09:43
The things on the ground are algae.
235
583260
2000
Les choses sur la terre sont des algues.
09:45
He did not know the mathematics; it didn't yet exist.
236
585260
3000
Il ne connaissait pas les mathématiques; ça n'existait pas encore.
09:48
And he was Japanese who had no contact with the West.
237
588260
3000
Et il était un Japonais qui n'avait aucun contact avec l'Occident.
09:51
But painting for a long time had a fractal side.
238
591260
3000
Mais la peinture avait depuis longtemps un côté fractal.
09:54
I could speak of that for a long time.
239
594260
2000
Je pourrais en parler pendant longtemps.
09:56
The Eiffel Tower has a fractal aspect.
240
596260
3000
La Tour Eiffel a un aspect fractal.
09:59
I read the book that Mr. Eiffel wrote about his tower,
241
599260
3000
Et j'ai lu le livre que M. Eiffel a écrit à propos de sa tour.
10:02
and indeed it was astonishing how much he understood.
242
602260
3000
Et en effet c'était étonnant combien il en avait conscience.
10:05
This is a mess, mess, mess, Brownian loop.
243
605260
3000
Ceci est un véritable bazar, le mouvement brownien.
10:08
One day I decided --
244
608260
2000
Un jour j'ai décidé que
10:10
halfway through my career,
245
610260
2000
au milieu de ma carrière,
10:12
I was held by so many things in my work --
246
612260
3000
j'étais préoccupé par tant de choses au travail,
10:15
I decided to test myself.
247
615260
3000
j'ai décidé de me mettre à l'épreuve.
10:18
Could I just look at something
248
618260
2000
Est-ce que je pouvais examiner quelque chose
10:20
which everybody had been looking at for a long time
249
620260
3000
que tout le monde examinait depuis longtemps
10:23
and find something dramatically new?
250
623260
3000
et trouver quelque chose de radicalement nouveau?
10:26
Well, so I looked at these
251
626260
3000
Eh bien, j'ai examiné ces trucs
10:29
things called Brownian motion -- just goes around.
252
629260
3000
qu'on appelle le mouvement brownien -- ça tourne en rond.
10:32
I played with it for a while,
253
632260
2000
J'ai joué avec pendant quelque temps,
10:34
and I made it return to the origin.
254
634260
3000
et je l'ai fait retourner à l'origine.
10:37
Then I was telling my assistant,
255
637260
2000
Et puis j'ai dit à mon assistant,
10:39
"I don't see anything. Can you paint it?"
256
639260
2000
"Je ne vois rien. Peux-tu le peindre?"
10:41
So he painted it, which means
257
641260
2000
Alors il l'a peint, ce qui veut dire
10:43
he put inside everything. He said:
258
643260
2000
qu'il a tout assimilé. Il a dit :
10:45
"Well, this thing came out ..." And I said, "Stop! Stop! Stop!
259
645260
3000
"Et alors, ceci est apparu ... " Puis j'ai dit: "Stop! Stop! Stop!
10:48
I see; it's an island."
260
648260
3000
Je vois, c'est une île."
10:51
And amazing.
261
651260
2000
Stupéfiant.
10:53
So Brownian motion, which happens to have
262
653260
2000
Alors le mouvement brownien, qui a justement
10:55
a roughness number of two, goes around.
263
655260
3000
une indice de rugosité de deux, tourne en rond.
10:58
I measured it, 1.33.
264
658260
2000
Je l'ai mesuré, 1.33.
11:00
Again, again, again.
265
660260
2000
Encore, encore, encore.
11:02
Long measurements, big Brownian motions,
266
662260
2000
De longs essais, de grands mouvements browniens,
11:04
1.33.
267
664260
2000
1.33.
11:06
Mathematical problem: how to prove it?
268
666260
3000
Un problème mathématique: comment le démontrer?
11:09
It took my friends 20 years.
269
669260
3000
Il a fallu 20 ans à mes amis.
11:12
Three of them were having incomplete proofs.
270
672260
3000
Trois d'entre eux avaient des démonstrations incomplètes.
11:15
They got together, and together they had the proof.
271
675260
3000
Ils ont uni leurs forces, et ensemble ils avaient la démonstration.
11:19
So they got the big [Fields] medal in mathematics,
272
679260
3000
Alors ils ont obtenu une grande médaille [Fields] en mathématiques,
11:22
one of the three medals that people have received
273
682260
2000
l'un des trois prix que des gens ont obtenu
11:24
for proving things which I've seen
274
684260
3000
pour avoir démontré des choses que j'avais vues
11:27
without being able to prove them.
275
687260
3000
sans être capable de les démontrer.
11:30
Now everybody asks me at one point or another,
276
690260
3000
Tout le monde me demande à un moment ou un autre :
11:33
"How did it all start?
277
693260
2000
"Comment est-ce que tout ça a commencé ?
11:35
What got you in that strange business?"
278
695260
3000
Qu'est-ce qui vous a poussé dans ces étranges affaires ?"
11:38
What got you to be,
279
698260
2000
Qu'est-ce qui vous a fait devenir,
11:40
at the same time, a mechanical engineer,
280
700260
2000
en même temps, un ingénieur mécanique,
11:42
a geographer
281
702260
2000
un géographe
11:44
and a mathematician and so on, a physicist?
282
704260
2000
et un mathématicien et ainsi de suite?
11:46
Well actually I started, oddly enough,
283
706260
3000
Et alors, j'ai commencée, curieusement,
11:49
studying stock market prices.
284
709260
2000
par étudier les prix boursiers.
11:51
And so here
285
711260
2000
Et alors ici
11:53
I had this theory,
286
713260
3000
j'avais une théorie,
11:56
and I wrote books about it --
287
716260
2000
et j'ai écrit des livres sur cela,
11:58
financial prices increments.
288
718260
2000
Les incréments de prix boursiers.
12:00
To the left you see data over a long period.
289
720260
2000
A gauche vous voyez des données d'une longue période.
12:02
To the right, on top,
290
722260
2000
A droite, en haut,
12:04
you see a theory which is very, very fashionable.
291
724260
3000
voilà une théorie qui est très, très à la mode.
12:07
It was very easy, and you can write many books very fast about it.
292
727260
3000
C'était très facile, et on peut écrire des volumes très vite sur cela.
12:10
(Laughter)
293
730260
2000
(Rires)
12:12
There are thousands of books on that.
294
732260
3000
Il y a des milliers de livres sur ce sujet.
12:15
Now compare that with real price increments.
295
735260
3000
Comparez cela avec de vrais incréments de prix.
12:18
Where are real price increments?
296
738260
2000
Et où sont les vrais incréments de prix ?
12:20
Well, these other lines
297
740260
2000
Et bien, ces autres lignes
12:22
include some real price increments
298
742260
2000
comprennent de vrais incréments de prix
12:24
and some forgery which I did.
299
744260
2000
avec mes propres contrefaçons.
12:26
So the idea there was
300
746260
2000
Alors l'idée était
12:28
that one must be able to -- how do you say? --
301
748260
2000
que l'on pourrait sans doute -- comment dit-on? --
12:30
model price variation.
302
750260
3000
modéliser la variation des prix.
12:33
And it went really well 50 years ago.
303
753260
3000
Et ça marchait très bien il y a 50 ans.
12:36
For 50 years, people were sort of pooh-poohing me
304
756260
3000
Pendant 50 ans des gens se méfiaient un peu de cela
12:39
because they could do it much, much easier.
305
759260
2000
parce qu'ils pouvaient le faire plus facilement.
12:41
But I tell you, at this point, people listened to me.
306
761260
3000
Mais croyez-moi, maintenant, ils m'écoutent.
12:44
(Laughter)
307
764260
2000
(Rires)
12:46
These two curves are averages:
308
766260
2000
Ces deux courbes représentent des moyennes.
12:48
Standard & Poor, the blue one;
309
768260
2000
Standard and Poor, la bleue.
12:50
and the red one is Standard & Poor's
310
770260
2000
et la rouge est aussi Standard et Poor,
12:52
from which the five biggest discontinuities
311
772260
3000
dont les cinq discontinuités les plus grandes
12:55
are taken out.
312
775260
2000
sont excluses.
12:57
Now discontinuities are a nuisance,
313
777260
2000
Alors, les discontinuités embêtent.
12:59
so in many studies of prices,
314
779260
3000
Donc dans pas mal d'études sur les prix,
13:02
one puts them aside.
315
782260
2000
elles sont mises de côté.
13:04
"Well, acts of God.
316
784260
2000
"Mais bon, des forces majeures.
13:06
And you have the little nonsense which is left.
317
786260
3000
Et vous avez les petits bruits qui restent.
13:09
Acts of God." In this picture,
318
789260
3000
Des forces majeures." Dans cette image
13:12
five acts of God are as important as everything else.
319
792260
3000
cinq forces majeures sont aussi important que tout le reste
13:15
In other words,
320
795260
2000
Autrement dit,
13:17
it is not acts of God that we should put aside.
321
797260
2000
Ce ne sont pas les forces majeures qu'il faut mettre de côté.
13:19
That is the meat, the problem.
322
799260
3000
Ça c'est l'essentiel, le problème.
13:22
If you master these, you master price,
323
802260
3000
Si on maîtrise cela, on maîtrise les prix.
13:25
and if you don't master these, you can master
324
805260
2000
Et si on ne maîtrise pas cela, on peut maîtriser
13:27
the little noise as well as you can,
325
807260
2000
les petits bruits de son mieux,
13:29
but it's not important.
326
809260
2000
mais ce n'est pas important.
13:31
Well, here are the curves for it.
327
811260
2000
Alors, voici les courbes pour tout cela.
13:33
Now, I get to the final thing, which is the set
328
813260
2000
Maintenant, j'en arrive au dernier sujet,
13:35
of which my name is attached.
329
815260
2000
l'ensemble mathématique qui porte mon nom.
13:37
In a way, it's the story of my life.
330
817260
2000
D'une manière, c'est ma biographie.
13:39
My adolescence was spent
331
819260
2000
J'ai passé mon adolescence
13:41
during the German occupation of France.
332
821260
2000
pendant l'occupation allemande de la France.
13:43
Since I thought that I might
333
823260
3000
Et parce que je pensais que j'allais
13:46
vanish within a day or a week,
334
826260
3000
disparaître dans un jour ou une semaine,
13:49
I had very big dreams.
335
829260
3000
J'avais de grands rêves.
13:52
And after the war,
336
832260
2000
Et après la guerre,
13:54
I saw an uncle again.
337
834260
2000
J'ai vu à nouveau un oncle.
13:56
My uncle was a very prominent mathematician, and he told me,
338
836260
2000
Mon oncle était un mathématicien très éminent et il m'a dit :
13:58
"Look, there's a problem
339
838260
2000
"Tiens, il y a un problème
14:00
which I could not solve 25 years ago,
340
840260
2000
que je ne pouvais pas résoudre il y a 25 ans,
14:02
and which nobody can solve.
341
842260
2000
et que personne ne peut résoudre.
14:04
This is a construction of a man named [Gaston] Julia
342
844260
2000
C'est la construction d'un homme qui s'appelait [Gaston] Julia
14:06
and [Pierre] Fatou.
343
846260
2000
et [Pierre] Fatou.
14:08
If you could
344
848260
2000
Si tu peux trouver
14:10
find something new, anything,
345
850260
2000
quelque chose de nouveau, quoi que ce soit,
14:12
you will get your career made."
346
852260
2000
ta carrière sera réussie."
14:14
Very simple.
347
854260
2000
Très simple.
14:16
So I looked,
348
856260
2000
Alors j'ai jeté un coup d'œil.
14:18
and like the thousands of people that had tried before,
349
858260
2000
et comme ces milliers de gens qui avaient déjà essayé,
14:20
I found nothing.
350
860260
3000
Je n'ai rien trouvé.
14:23
But then the computer came,
351
863260
2000
Mais ensuite arriva l'ordinateur.
14:25
and I decided to apply the computer,
352
865260
2000
Et j'ai tâché d l'utiliser pour s'attaquer
14:27
not to new problems in mathematics --
353
867260
3000
pas aux nouveaux problèmes en mathématiques --
14:30
like this wiggle wiggle, that's a new problem --
354
870260
2000
comme ce petit tortillement, c'est un nouveau problème --
14:32
but to old problems.
355
872260
2000
mais aux anciens problèmes.
14:34
And I went from what's called
356
874260
2000
Je suis allé de ce qu'on appelle
14:36
real numbers, which are points on a line,
357
876260
2000
des nombres réels, qui sont des points sur une ligne,
14:38
to imaginary, complex numbers,
358
878260
2000
aux nombres imaginaires, complexes,
14:40
which are points on a plane,
359
880260
2000
qui sont des points sur un plan,
14:42
which is what one should do there,
360
882260
2000
c'est ce qu'il faut faire là.
14:44
and this shape came out.
361
884260
2000
Et cette forme est apparue.
14:46
This shape is of an extraordinary complication.
362
886260
3000
Cette forme est d'une complexité extraordinaire.
14:49
The equation is hidden there,
363
889260
2000
L'équation est cachée là,
14:51
z goes into z squared, plus c.
364
891260
3000
z devient z carré, plus c.
14:54
It's so simple, so dry.
365
894260
2000
C'est si simple, si sec.
14:56
It's so uninteresting.
366
896260
2000
Tellement sans intérêt.
14:58
Now you turn the crank once, twice:
367
898260
3000
Et puis vous l'appliquez une fois, deux fois,
15:01
twice,
368
901260
3000
deux fois,
15:04
marvels come out.
369
904260
2000
des merveilles apparaissent.
15:06
I mean this comes out.
370
906260
2000
Franchement, on voit ça.
15:08
I don't want to explain these things.
371
908260
2000
Je ne veux pas expliquer ces choses.
15:10
This comes out. This comes out.
372
910260
2000
On voit ça. On voit ça.
15:12
Shapes which are of such complication,
373
912260
2000
Formes d'une telle complexité,
15:14
such harmony and such beauty.
374
914260
3000
d'une telle harmonie et d'une telle beauté.
15:17
This comes out
375
917260
2000
On voit ça
15:19
repeatedly, again, again, again.
376
919260
2000
plusieurs fois, encore, encore, encore.
15:21
And that was one of my major discoveries,
377
921260
2000
Et c'était l'une de mes grandes découvertes
15:23
to find that these islands were the same
378
923260
2000
de découvrir que ces îlots étaient identiques
15:25
as the whole big thing, more or less.
379
925260
2000
au tout, plus ou moins.
15:27
And then you get these
380
927260
2000
Et puis vous avez ces
15:29
extraordinary baroque decorations all over the place.
381
929260
3000
décorations extraordinairement baroques partout.
15:32
All that from this little formula,
382
932260
3000
Tout cela d'une petite formule,
15:35
which has whatever, five symbols in it.
383
935260
3000
qui contient cinq symboles, bof.
15:38
And then this one.
384
938260
2000
Et puis celui-ci.
15:40
The color was added for two reasons.
385
940260
2000
La couleur est ajoutée pour deux raisons.
15:42
First of all, because these shapes
386
942260
2000
Premièrement, parce que ces formes
15:44
are so complicated
387
944260
3000
sont si complexes,
15:47
that one couldn't make any sense of the numbers.
388
947260
3000
que l'on n'arriverait jamais à comprendre ces chiffres.
15:50
And if you plot them, you must choose some system.
389
950260
3000
Et si on va les entrer, il faut choisir une système.
15:53
And so my principle has been
390
953260
2000
Et alors, par principe,
15:55
to always present the shapes
391
955260
3000
je présente toujours les formes
15:58
with different colorings
392
958260
2000
avec des couleurs différentes,
16:00
because some colorings emphasize that,
393
960260
2000
parce que certaines couleurs mettent ceci en valeur,
16:02
and others it is that or that.
394
962260
2000
d'autres couleurs cela.
16:04
It's so complicated.
395
964260
2000
C'est si complexe.
16:06
(Laughter)
396
966260
2000
(Rires)
16:08
In 1990, I was in Cambridge, U.K.
397
968260
2000
En 1990, j'étais à Cambridge, Royaume-Uni.
16:10
to receive a prize from the university,
398
970260
3000
pour recevoir un prix de l'université.
16:13
and three days later,
399
973260
2000
Et trois jours après,
16:15
a pilot was flying over the landscape and found this thing.
400
975260
3000
Un pilote qui survolait le paysage a trouvé ce truc.
16:18
So where did this come from?
401
978260
2000
D'où est-il venu, ce truc-là ?
16:20
Obviously, from extraterrestrials.
402
980260
2000
Évidemment, des extraterrestres.
16:22
(Laughter)
403
982260
3000
(Rires)
16:25
Well, so the newspaper in Cambridge
404
985260
2000
Et alors le journal
16:27
published an article about that "discovery"
405
987260
2000
a publié un article sur cette découverte
16:29
and received the next day
406
989260
2000
et a reçu le prochain jour
16:31
5,000 letters from people saying,
407
991260
2000
5 000 lettres des gens disant :
16:33
"But that's simply a Mandelbrot set very big."
408
993260
3000
"Mais ce n'est qu'un ensemble de Mandelbrot très grand."
16:37
Well, let me finish.
409
997260
2000
Alors, laissez-moi terminer.
16:39
This shape here just came
410
999260
2000
La forme ici est sortie
16:41
out of an exercise in pure mathematics.
411
1001260
2000
d'une exercice dans les mathématiques purs.
16:43
Bottomless wonders spring from simple rules,
412
1003260
3000
Des merveilles sans fond viennent de règles simples,
16:46
which are repeated without end.
413
1006260
3000
qui sont répétées sans cesse.
16:49
Thank you very much.
414
1009260
2000
Merci beaucoup.
16:51
(Applause)
415
1011260
11000
(Applaudissements)
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