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Car telle était l'énigme: 11n34 est-il une tranche? Nous voici au cœur du problème. Revenons à l'espace 3D pour aider l'intuition: là, une tranche/longe de sphère est un cercle, c'est-à-dire une boucle sans nœuds. En 4D, une tranche de sphère nouée (la brioche) peut être un nœud au sens courant dans nos 3 dimensions, soit une boucle nouée. Beaucoup de nœuds sont une tranche d'une sphère nouée en 4D mais il y a des nœuds qui n'en sont pas. Cette propriété d'être tranche relie ainsi nos nœuds habituels dans notre espace 3D aux sphères nouées dans l'espace 4D. Et la grande découverte de Piccirillo est d'avoir démontré que le nœud de Conway ne l'est pas: il ne peut être dérivé par tranchage d'une sphère nouée de l'espace à 4 dimensions – du moins d'une sphère « régulière » au sens mathématique (sans accrocs ni pics ni propriétés étranges). Or le nœud de Conway était le dernier nœud à moins de 12 croisements – il y en a en tout 2978 – dont on ignorait s'il possédait la propriété d'être une tranche.

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C'est l'un des miracle des mathématiques: des problèmes restés sans solution pendant des décennies qui finalement se résolvent d'une manière simple si le mathématicien adopte un point de vue nouveau. Remarquons que le « miracle » peut être également inverse: une proposition très simple qui finalement demande des centaines de pages de démonstration, comme ce fut le cas du dernier théorème de Fermat, résolu par Andrew Wiles. Ici, il s'agit d'une énigme datant du début des années 1970 concernant la théorie mathématique des nœuds, théorie qui a des implications, hors de mathématiques, en physique quantique, en biologie moléculaire, etc. Et elle vient d'être résolue en moins d'une semaine et 6 pages de démonstration par une jeune doctorante à l'université du Texas à Austin: Lisa Piccirillo. En réalité, la résolution date de 2018 mais a été publiée dans le très officiel Annals of Mathematics en février dernier. Bien sûr, quand on dit que la solution est simple, c'est à prendre avec des pincettes: elle requiert une plongée dans des espaces à 4 dimensions et des manipulations impossibles à visualiser intuitivement – sauf entraînement mathématique poussé.

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J'y ai laissé plusieurs énigmes sans explication, ce qui a eu le don d'agacer plus d'un lecteur. I left several puzzles without explanation, which had the gift of annoying more than one reader. Cette option permet d'exporter un ensemble de jeux dans un fichier PDF. Vous pouvez résoudre les énigmes sans ordinateur. This option allows to export a set of games in a PDF file. You can complete the puzzles without a computer. Vous pouvez décider vous-même comment jouer le jeu - atteindre le montant maximum de démarrages ou simplement résoudre les énigmes sans précipitation. You can decide yourself how to play the game - reach the maximum amount of starts or simply solve the puzzles with no rush. Pourquoi l'univers nous offre-t-il des énigmes sans réponses? Mais d'autres problèmes restent sans solution. C'est un problème actuellement sans solution. Un solde de 9, 9 millions restait sans solution. A balance of $9. 9 million remained unresolved by the two agencies. "Un de ses livres les plus tendus, un retour aux sources de ses énigmes sans fioritures des années 60" dit Michael Saler dans une critique d'une page dans TLS.

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… à la brioche tressée Mais l'étude mathématique des nœuds ne se contente pas de théoriser les propriétés des nœuds réels, elle interroge aussi leur comportement dans des espaces à plus grande dimension car il renseigne sur la nature de cet espace (dit topologique) – sans compter leur utilité dans des théories physiques à plus de 3 dimensions. Or si un nœud dans l'espace 3D est une boucle filaire à une seule dimension (c'est une droite qu'on a recourbée, enlacée et fusionnée aux bouts), en dimension 4, un nœuds est une structure à deux dimensions: une sphère de corde nouée. Cela pourrait ressembler à une boule de mozzarella tressée ou encore une brioche sphérique tressée de manière irrégulière… Sauf qu'on est en 4 dimensions. Une classification des nœuds Or ce qu'a démontré Piccirillo est que le nœud de Conway, baptisé « 11n34 » (dans la classification de Rolfsen), n'était pas une « tranche » (slice en anglais). Oui, tranche… comme une longe fine de la brioche ou de la mozzarella tressée.

Source: Annals of Mathematics, février 2020 A lire aussi: • Les nœuds ont enfin leur théorie physique • Maths: le nombre 33 dévoile son mystère

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