TED2004
Steven Strogatz: The science of sync
Steven Strogatz sur la synchronisation
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Le mathématicien Steven Strogatz nous montre comment des groupes d'animaux (comme les oiseaux, lucioles et poissons) parviennent à se synchroniser et à agir comme un seul être - alors que personne ne les dirige. Cette tendance puissante s'étend aussi au royaume des objets.
Steven Strogatz - Mathematician
In his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect. Full bio
In his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect. Full bio
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I was trying to think, how is sync connected to happiness,
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Je me demandais, quel est le lien entre synchronisation et bonheur,
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and it occurred to me that for some reason we take pleasure in synchronizing.
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et il m'est apparu que pour une raison que j'ignore, nous prenons du plaisir dans la synchronisation.
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We like to dance together, we like singing together.
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Nous aimons danser ensemble, nous aimons chanter ensemble.
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And so, if you'll put up with this, I would like to enlist your help
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Et donc, si vous le voulez bien, j'aimerais faire une première
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with a first experiment today. The experiment is --
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expérience avec vous aujourd'hui. L'expérience est --
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and I notice, by the way, that when you applauded,
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et j'ai noté, au fait, que quand vous avez applaudi,
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that you did it in a typical North American way,
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vous l'avez fait d'une manière typiquement Nord-américaine,
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that is, you were raucous and incoherent.
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c'est-à-dire, bruyante et décousue.
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You were not organized. It didn't even occur to you to clap in unison.
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Vous n'étiez pas organisés. Il ne vous est pas venu à l'idée d'applaudir à l'unisson.
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Do you think you could do it? I would like to see if this audience would --
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Vous pensez que vous pouvez le faire ? Je voudrais voir si le public pourrait --
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no, you haven't practiced, as far as I know --
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non, vous n'avez pas pratiqué, à ce que je sais --
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can you get it together to clap in sync?
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êtes-vous capables d'applaudir tous à l'unisson ?
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(Clapping)
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(Applaudissements)
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Whoa! Now, that's what we call emergent behavior.
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Wahou ! Alors là, ça c'est ce qu'on appelle un comportement émergent.
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(Laughter)
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(Rires)
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So I didn't expect that, but -- I mean, I expected you could synchronize.
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Je ne m'attendais pas à ça, mais -- je veux dire, je m'attendais à ce que vous puissiez vous synchroniser.
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It didn't occur to me you'd increase your frequency.
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Je ne pensais pas que vous alliez augmenter la fréquence.
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It's interesting.
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C'est intéressant.
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(Laughter)
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(Rires)
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So what do we make of that? First of all, we know that you're all brilliant.
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Alors que faisons-nous de ça ? D'abord, nous savons que vous êtes tous brillants.
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This is a room full of intelligent people, highly sensitive.
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Cette salle est pleine de personnes intelligentes, et très sensibles.
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Some trained musicians out there.
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Quelques musiciens expérimentés là-bas.
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Is that what enabled you to synchronize?
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Est-ce ce qui vous a permis de vous synchroniser ?
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So to put the question a little more seriously,
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Bon, pour poser la question un peu plus sérieusement,
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let's ask ourselves what are the minimum requirements for what you just did,
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demandons-nous le minimum requis pour faire ce que vous avez fait,
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for spontaneous synchronization.
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pour une synchronisation spontanée.
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Do you need, for instance, to be as smart as you are?
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Avez-vous besoin, par exemple, d'être aussi malins que vous l'êtes ?
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Do you even need a brain at all just to synchronize?
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Avez-vous même besoin d'un cerveau, pour vous synchroniser ?
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Do you need to be alive? I mean, that's a spooky thought, right?
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Avez-vous besoin d'être vivant ? Je veux dire, cette idée fait froid dans le dos, non ?
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Inanimate objects that might spontaneously synchronize themselves.
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Des objets inanimés qui pourraient se synchroniser spontanément par eux-mêmes.
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It's real. In fact, I'll try to explain today that sync is maybe one of,
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C'est la réalité. En fait, je vais essayer de vous expliquer aujourd'hui que la synchronisation est peut-être une
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if not one of the most, perhaps the most pervasive drive in all of nature.
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des pulsions omniprésentes, si ce n'est une des plus omniprésentes sinon la plus omniprésente de toutes dans la nature.
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It extends from the subatomic scale to the farthest reaches of the cosmos.
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Elle s'étend de l'échelle subatomique aux plus lointains confins du cosmos.
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It's a deep tendency toward order in nature
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C'est une tendance profonde à l'ordre, dans la nature,
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that opposes what we've all been taught about entropy.
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qui contredit tout ce qu'on nous a appris sur l'entropie.
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I mean, I'm not saying the law of entropy is wrong -- it's not.
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Je ne dis pas que la loi d'entropie est fausse -- elle ne l'est pas.
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But there is a countervailing force in the universe --
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Mais il y a une force qui la compense dans l'univers --
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the tendency towards spontaneous order. And so that's our theme.
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la tendance à un ordre spontané. Et c'est notre sujet du jour.
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Now, to get into that, let me begin with what might have occurred to you immediately
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Alors, pour entrer dans le vif du sujet, commençons par ce à quoi vous auriez pu songer tout de suite
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when you hear that we're talking about synchrony in nature,
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quand on parle de synchronisation dans la nature,
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which is the glorious example of birds that flock together,
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comme le magnifique exemple des oiseaux qui se rassemblent,
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or fish swimming in organized schools.
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ou des poissons qui nagent en bancs organisés.
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So these are not particularly intelligent creatures,
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Alors ce ne sont pas des créatures particulièrement intelligentes,
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and yet, as we'll see, they exhibit beautiful ballets.
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et pourtant, comme nous allons le voir, elles effectuent de beaux ballets.
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This is from a BBC show called "Predators,"
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Ceci est extrait d'une émission de la BBC appelée Predators,
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and what we're looking at here are examples of synchrony that have to do with defense.
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et ce que nous voyons là sont des exemples de synchronisation qui ont un rapport avec un système de défense.
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When you're small and vulnerable, like these starlings,
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Quand vous êtes petit et vulnérable, comme ces étourneaux,
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or like the fish, it helps to swarm to avoid predators, to confuse predators.
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ou comme les poissons, il est utile d'essaimer pour éviter les prédateurs, les désorienter.
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Let me be quiet for a second because this is so gorgeous.
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Je vais me taire une seconde car ceci est superbe.
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For a long time, biologists were puzzled by this behavior,
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Pendant longtemps, les biologistes ont été déconcertés par ce comportement,
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wondering how it could be possible.
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ils se demandaient comment cela pouvait être possible.
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We're so used to choreography giving rise to synchrony.
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Nous sommes tellement habitués à une chorégraphie qui engendre la synchronie.
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These creatures are not choreographed.
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Ces créatures ne suivent pas de chorégraphe.
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They're choreographing themselves.
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Elles se chorégraphient elles-mêmes.
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And only today is science starting to figure out how it works.
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Et ce n'est qu'aujourd'hui que la science commence à comprendre comment cela fonctionne.
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I'll show you a computer model made by Iain Couzin, a researcher at Oxford,
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Je vais vous montrer un modèle informatique créé par Ian Kuzan, un chercheur d'Oxford,
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that shows how swarms work.
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qui montre comment les essaims fonctionnent .
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There are just three simple rules.
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Il n'y a que trois règles simples.
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First, all the individuals are only aware of their nearest neighbors.
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D'abord, tous les individus ne sont conscients que de leurs plus proches voisins.
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Second, all the individuals have a tendency to line up.
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Ensuite, tous les individus ont une tendance à s'aligner.
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And third, they're all attracted to each other,
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Et troisièmement, ils sont tous attirés les uns vers les autres,
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but they try to keep a small distance apart.
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mais essayent de garder une petite distance entre eux.
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And when you build those three rules in,
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Et quand vous incorporez ces trois règles,
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automatically you start to see swarms
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vous commencez automatiquement à voir des essaims
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that look very much like fish schools or bird flocks.
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qui ressemblent beaucoup à des bancs de poissons ou des volées d'oiseaux.
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Now, fish like to stay close together, about a body length apart.
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Alors, les poissons aiment rester proches, séparés d'environ la longueur d'un corps.
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Birds try to stay about three or four body lengths apart.
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Les oiseaux essayent de rester à environ trois ou quatre longueurs de corps.
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But except for that difference, the rules are the same for both.
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Mais à part cette différence, les règles sont les mêmes pour ces deux espèces.
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Now, all this changes when a predator enters the scene.
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Cependant tout ceci change quand un prédateur entre en scène.
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There's a fourth rule: when a predator's coming, get out of the way.
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Il y a une quatrième règle : quand un prédateur arrive, écartez-vous de là.
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Here on the model you see the predator attacking.
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Ici dans le modèle, vous voyez le prédateur attaquer.
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The prey move out in random directions,
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Les proies bougent dans des directions aléatoires,
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and then the rule of attraction brings them back together again,
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et ensuite la règle de l'attraction les rassemble à nouveau,
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so there's this constant splitting and reforming.
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donc il y a constamment une éparpillement et un rassemblement.
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And you see that in nature.
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Et vous voyez ça dans la nature.
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Keep in mind that, although it looks as if each individual is acting to cooperate,
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329000
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Gardez à l'esprit que, bien qu'on dirait que chaque individu fait en sorte de coopérer,
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what's really going on is a kind of selfish Darwinian behavior.
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ce qui se passe réellement est une sorte de comportement darwinien égoïste.
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Each is scattering away at random to try to save its scales or feathers.
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339000
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Chacun s'écarte de façon aléatoire pour tenter de sauver ses écailles ou ses plumes.
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That is, out of the desire to save itself,
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C'est-à-dire que par désir de sauver sa peau,
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each creature is following these rules,
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chaque créature suit ces règles,
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and that leads to something that's safe for all of them.
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351000
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et ça engendre quelque chose qui est une sécurité pour tous.
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Even though it looks like they're thinking as a group, they're not.
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353000
3000
Même s'ils donnent l'impression de penser comme un groupe, ce n'est pas le cas.
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You might wonder what exactly is the advantage to being in a swarm,
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374000
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Vous vous demandez peut-être quel est exactement l'avantage d'être un essaim,
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so you can think of several.
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377000
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vous pouvez en trouver plusieurs.
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As I say, if you're in a swarm, your odds of being the unlucky one
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Comme par exemple, si vous êtes dans un essaim, vos chances d'être le malchanceux
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are reduced as compared to a small group.
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sont réduites comparées à un petit groupe.
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There are many eyes to spot danger.
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Il y a beaucoup d'yeux pour repérer le danger.
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And you'll see in the example with the starlings, with the birds,
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390000
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Et vous verrez dans l'exemple des étourneaux, des oiseaux,
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when this peregrine hawk is about to attack them,
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397000
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quand le faucon pèlerin est sur le point de les attaquer,
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that actually waves of panic can propagate,
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399000
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que de vraies vagues de panique peuvent se propager,
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sending messages over great distances.
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et envoyer le message sur de grandes distances.
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You'll see -- let's see, it's coming up possibly at the very end -- maybe not.
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Vous verrez -- voyons, ça arrive à la toute fin -- ou peut-être pas.
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Information can be sent over half a kilometer away
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L'information peut être envoyée à plus d'un demi kilomètre de distance
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in a very short time through this mechanism.
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en très peu de temps grâce à ce mécanisme.
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Yes, it's happening here.
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Oui, ça arrive ici.
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See if you can see those waves propagating through the swarm.
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Essayez de voir ces ondes se propager dans l'essaim.
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It's beautiful. The birds are, we sort of understand, we think,
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428000
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C'est magnifique. Les oiseaux sont, on comprend, on pense,
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from that computer model, what's going on.
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432000
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d'après ce modèle informatique, ce qui se passe.
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As I say, it's just those three simple rules,
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Comme je l'ai dit, ce ne sont que ces trois règles simples,
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plus the one about watch out for predators.
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plus celle qui dit de guetter les prédateurs.
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There doesn't seem to be anything mystical about this.
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Il n'y a apparemment rien de mystique dans tout ça.
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We don't, however, really understand at a mathematical level.
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3000
Pourtant nous ne comprenons pas complètement sur un plan mathématique.
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I'm a mathematician. We would like to be able to understand better.
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444000
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Je suis mathématicien. Nous aimerions comprendre mieux cela.
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I mean, I showed you a computer model, but a computer is not understanding.
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Je veux dire, je vous ai montré un modèle informatique, mais un ordinateur ne comprend pas.
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A computer is, in a way, just another experiment.
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Un ordinateur est, d'une certaine manière, seulement une expérience de plus.
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We would really like to have a deeper insight into how this works
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454000
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Nous aimerions vraiment avoir une vision plus précise de ce fonctionnement,
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and to understand, you know, exactly where this organization comes from.
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457000
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et comprendre, vous savez, exactement d'où vient cette organisation.
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How do the rules give rise to the patterns?
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462000
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Comment les règles génèrent-elles ces types de comportements ?
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There is one case that we have begun to understand better,
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464000
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Il y a un cas que nous commençons à mieux comprendre,
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and it's the case of fireflies.
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467000
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c'est celui des lucioles.
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If you see fireflies in North America,
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470000
2000
Si vous voyez des lucioles en Amérique du Nord,
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like so many North American sorts of things,
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472000
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comme tant de choses Nord-américaines,
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they tend to be independent operators. They ignore each other.
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474000
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elles ont tendance à opérer indépendamment les unes des autres. Elles s'ignorent mutuellement.
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They each do their own thing, flashing on and off,
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478000
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Chacune fait ce qu'elle a à faire, clignotant par intermittence,
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paying no attention to their neighbors.
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480000
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sans faire attention à ses voisines.
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But in Southeast Asia -- places like Thailand or Malaysia or Borneo --
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482000
5000
Mais en Asie du Sud-Est -- comme en Thaïlande, en Malaisie, à Borneo --
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there's a beautiful cooperative behavior that occurs among male fireflies.
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487000
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il y a un beau comportement coopératif entre les lucioles mâles.
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You can see it every night along the river banks.
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492000
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Vous pouvez le voir tous les soirs le long d'une rivière.
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The trees, mangrove trees, are filled with fireflies communicating with light.
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495000
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Les arbres de la mangrove sont pleins de lucioles qui communiquent avec la lumière.
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Specifically, it's male fireflies who are all flashing in perfect time together,
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500000
5000
En particulier, ce sont les lucioles mâles qui clignotent à l'unisson,
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in perfect synchrony, to reinforce a message to the females.
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505000
4000
en parfaite synchronisation, pour donner plus de force à leur message vers les femelles.
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And the message, as you can imagine, is "Come hither. Mate with me."
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509000
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Et le message, comme vous pouvez l'imaginer, c'est "Viens ici. Viens t'accoupler avec moi."
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(Music)
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514000
6000
(Musique)
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In a second I'm going to show you a slow motion of a single firefly
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521000
4000
Dans un instant je vais vous montrer le ralenti d'une seule luciole
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so that you can get a sense. This is a single frame.
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525000
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pour que vous puissiez vous faire une idée. C'est une seule image.
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Then on, and then off -- a 30th of a second, there.
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528000
5000
Et puis allumée, puis éteinte -- un trentième de seconde, voilà.
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And then watch this whole river bank, and watch how precise the synchrony is.
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533000
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Et maintenant regardez toute cette rive, et voyez comme la synchronisation est précise.
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On, more on and then off.
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540000
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Allumées, encore, puis éteintes.
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The combined light from these beetles -- these are actually tiny beetles --
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La lumière conjuguée de tous ces coléoptères -- ce sont en fait de tout petits coléoptères --
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is so bright that fishermen out at sea can use them
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est si vive que les pêcheurs partis en mer peuvent s'en servir
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as navigating beacons to find their way back to their home rivers. It's stunning.
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comme des balises de navigation pour retrouver le chemin de leur rivières familières. C'est stupéfiant.
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For a long time it was not believed
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Pendant longtemps on n'y a pas cru
09:39
when the first Western travelers, like Sir Francis Drake,
132
561000
3000
quand les premiers voyageurs occidentaux, comme Sir Francis Drake,
09:42
went to Thailand and came back with tales of this unbelievable spectacle.
133
564000
4000
sont allés en Thaïlande et revenus avec des récits de ce spectacle incroyable.
09:46
No one believed them.
134
568000
2000
Personne ne les a crus.
09:48
We don't see anything like this in Europe or in the West.
135
570000
3000
Nous n'avons rien de comparable en Europe ou en occident.
09:51
And for a long time, even after it was documented,
136
573000
3000
Et pendant longtemps, même après que tout cela ait été documenté,
09:54
it was thought to be some kind of optical illusion.
137
576000
2000
on pensait qu'il s'agissait d'une sorte d'illusion d'optique.
09:56
Scientific papers were published saying it was twitching eyelids
138
578000
3000
Des articles scientifiques ont été publiés, disant que l'explication venait de nos
09:59
that explained it, or, you know, a human being's tendency
139
581000
4000
clignements d'yeux, ou, vous savez, d'une tendance de l'homme
10:03
to see patterns where there are none.
140
585000
2000
à voir des motifs là où il n'y en a pas.
10:05
But I hope you've convinced yourself now, with this nighttime video,
141
587000
3000
Mais j'espère que vous êtes maintenant convaincus, avec cette vidéo nocturne,
10:08
that they really were very well synchronized.
142
590000
3000
qu'ils étaient vraiment très bien synchronisés.
10:11
Okay, well, the issue then is, do we need to be alive
143
593000
3000
Bien, la question est, faut-il être vivant
10:14
to see this kind of spontaneous order,
144
596000
2000
pour voir ce genre d'ordre spontané,
10:16
and I've already hinted that the answer is no.
145
598000
3000
et j'ai déjà laissé entendre que la réponse est non.
10:21
Well, you don't have to be a whole creature.
146
603000
2000
Bien, vous n'avez pas besoin d'être une créature entière.
10:23
You can even be just a single cell.
147
605000
2000
Vous pouvez même être une simple cellule.
10:25
Like, take, for instance, your pacemaker cells in your heart right now.
148
607000
3000
Comme par exemple, tenez, les cellules de votre pacemaker, dans votre coeur.
10:28
They're keeping you alive.
149
610000
2000
Elles vous gardent en vie.
10:30
Every beat of your heart depends on this crucial region, the sinoatrial node,
150
612000
5000
Chaque battement de votre coeur dépend de cette région cruciale, le nœud sino-atrial,
10:35
which has about 10,000 independent cells that would each beep,
151
617000
4000
qui a environ 10 000 cellules indépendantes qui bipent,
10:39
have an electrical rhythm -- a voltage up and down --
152
621000
3000
qui ont un rythme électrique -- un voltage qui monte et descend --
10:42
to send a signal to the ventricles to pump.
153
624000
3000
pour envoyer aux ventricules le signal de pomper.
10:45
Now, your pacemaker is not a single cell.
154
627000
3000
Bon, votre pacemaker n'est pas une cellule unique.
10:48
It's this democracy of 10,000 cells that all have to fire in unison
155
630000
3000
C'est une démocratie de 10 000 cellules qui doivent toutes s'activer à l'unisson
10:51
for the pacemaker to work correctly.
156
633000
2000
pour que le pacemaker fonctionne correctement.
10:54
I don't want to give you the idea that synchrony is always a good idea.
157
636000
3000
Je ne veux pas vous mettre dans la tête que la synchronisation est toujours une bonne idée.
10:57
If you have epilepsy, there is an instance of billions of brain cells, or at least millions,
158
639000
5000
Si vous souffrez d'épilepsie, il y a des milliards de cellules du cerveau, ou au moins des millions,
11:02
discharging in pathological concert.
159
644000
3000
qui se déchargent dans un concert pathologique.
11:06
So this tendency towards order is not always a good thing.
160
648000
3000
Donc cette tendance à l'ordre n'est pas toujours une bonne chose.
11:10
You don't have to be alive. You don't have to be even a single cell.
161
652000
3000
Pas besoin d'être vivant. Pas même besoin d'être une simple cellule.
11:13
If you look, for instance, at how lasers work,
162
655000
3000
Si vous regardez par exemple comment fonctionnent les lasers,
11:16
that would be a case of atomic synchrony.
163
658000
3000
c'est un cas de synchronisation atomique.
11:19
In a laser, what makes laser light so different from the light above my head here
164
661000
4000
Dans un laser, ce qui fait que la lumière du laser est si différente de la lumière au-dessus de ma tête ici
11:23
is that this light is incoherent --
165
665000
2000
est que cette lumière-ci est incohérente --
11:25
many different colors and different frequencies,
166
667000
3000
beaucoup de couleurs et de fréquences différentes,
11:28
sort of like the way you clapped initially --
167
670000
3000
un peu comme votre première façon d'applaudir --
11:31
but if you were a laser, it would be rhythmic applause.
168
673000
3000
mais si vous étiez un laser, ça serait un applaudissement rythmique --
11:34
It would be all atoms pulsating in unison,
169
676000
2000
Ce ne serait qu'atomes palpitant à l'unisson,
11:36
emitting light of one color, one frequency.
170
678000
3000
émettant la lumière dans une seule couleur, une seule fréquence.
11:40
Now comes the very risky part of my talk,
171
682000
3000
Maintenant nous arrivons à la partie très risquée de mon exposé,
11:43
which is to demonstrate that inanimate things can synchronize.
172
685000
4000
qui est de démontrer que les choses inanimées peuvent se synchroniser.
11:47
Hold your breath for me.
173
689000
2000
Retenez votre souffle.
11:49
What I have here are two empty water bottles.
174
691000
4000
Ce que j'ai ici, ce sont deux bouteilles d'eau vides.
11:56
This is not Keith Barry doing a magic trick.
175
698000
2000
Ceci n'est pas Keith Barry en train de vous faire un tour de magie.
11:58
This is a klutz just playing with some water bottles.
176
700000
5000
Ceci est un maladroit qui joue tout simplement avec des bouteilles d'eau.
12:03
I have some metronomes here.
177
705000
2000
J'ai des métronomes ici.
12:08
Can you hear that?
178
710000
2000
Vous l'entendez ?
12:12
All right, so, I've got a metronome,
179
714000
2000
Bien, alors, j'ai un métronome,
12:14
and it's the world's smallest metronome, the -- well, I shouldn't advertise.
180
716000
4000
et c'est le plus petit métronome du monde, le -- bon, je ne dois pas faire de pub.
12:18
Anyway, so this is the world's smallest metronome.
181
720000
3000
Enfin bref, c'est le plus petit métronome du monde.
12:21
I've set it on the fastest setting, and I'm going to now take
182
723000
3000
Je l'ai mis sur la vitesse la plus rapide, et je vais maintenant en prendre
12:24
another one set to the same setting.
183
726000
2000
un autre réglé à la même vitesse.
12:28
We can try this first. If I just put them on the table together,
184
730000
3000
On peut essayer ça d'abord. Si je les mets ensemble sur la table,
12:33
there's no reason for them to synchronize, and they probably won't.
185
735000
3000
il n'y a pas de raison qu'ils se synchronisent, et ils ne vont probablement pas le faire.
12:42
Maybe you'd better listen to them. I'll stand here.
186
744000
2000
Le mieux c'est que vous les écoutiez. Je vais rester ici.
12:49
What I'm hoping is that they might just drift apart
187
751000
2000
Ce que j'espère c'est qu'ils vont peut-être se détacher progressivement
12:51
because their frequencies aren't perfectly the same.
188
753000
2000
parce qu'ils n'ont pas exactement la même fréquence.
13:01
Right? They did.
189
763000
2000
N'est-ce pas ? C'est ce qu'ils ont fait.
13:03
They were in sync for a while, but then they drifted apart.
190
765000
2000
Ils étaient synchronisés un moment, puis ils se sont écartés.
13:07
And the reason is that they're not able to communicate.
191
769000
2000
Et la raison en est, qu'ils ne sont pas capables de communiquer.
13:09
Now, you might think that's a bizarre idea.
192
771000
2000
Bon, vous pourriez penser que c'est une idée bizarre.
13:11
How can metronomes communicate?
193
773000
2000
Comment des métronomes peuvent-ils communiquer ?
13:14
Well, they can communicate through mechanical forces.
194
776000
3000
Eh bien, ils peuvent communiquer à travers des forces mécaniques.
13:17
So I'm going to give them a chance to do that.
195
779000
2000
Alors je vais leur donner une chance de le faire.
13:19
I also want to wind this one up a bit. How can they communicate?
196
781000
3000
Je veux aussi remonter un peu celui-ci. Comment peuvent-ils communiquer ?
13:22
I'm going to put them on a movable platform,
197
784000
2000
Je vais les placer sur une plateforme mobile,
13:24
which is the "Guide to Graduate Study at Cornell." Okay? So here it is.
198
786000
9000
qui est le "Guide pour les diplômes de 3ème cycle à Cornell". Ok ? Allons-y.
13:33
Let's see if we can get this to work.
199
795000
2000
Voyons si on peut faire fonctionner tout ça.
13:37
My wife pointed out to me that it will work better if I put both on at the same time
200
799000
4000
Ma femme m'a fait remarquer que ça marchera mieux si je les mets en marche tous les deux en même temps
13:41
because otherwise the whole thing will tip over.
201
803000
2000
parce que sinon l'ensemble va basculer.
13:43
All right. So there we go. Let's see. OK, I'm not trying to cheat --
202
805000
7000
Bien. Allons-y. Voyons. Ok, je n'essaye pas de tricher --
13:50
let me start them out of sync. No, hard to even do that.
203
812000
5000
je vais les démarrer désynchronisés. Non, difficile même de faire ça.
14:08
(Applause)
204
830000
4000
(Applaudissements)
14:12
All right. So before any one goes out of sync, I'll just put those right there.
205
834000
5000
Bien. Donc avant que l'un se désynchronise, je vais les placer juste ici.
14:17
(Laughter)
206
839000
1000
(Rires)
14:18
Now, that might seem a bit whimsical,
207
840000
2000
Bon, ça peut sembler un peu saugrenu,
14:20
but this pervasiveness of this tendency towards spontaneous order
208
842000
5000
mais l'omniprésence de cette tendance à l'ordre spontané
14:25
sometimes has unexpected consequences.
209
847000
4000
a parfois des conséquences inattendues.
14:29
And a clear case of that,
210
851000
2000
Et un exemple flagrant de ça,
14:31
was something that happened in London in the year 2000.
211
853000
3000
c'est ce qui est arrivé à Londres en 2000.
14:34
The Millennium Bridge was supposed to be the pride of London --
212
856000
3000
Le Millenium Bridge était censé être la fierté de Londres --
14:37
a beautiful new footbridge erected across the Thames,
213
859000
4000
une belle passerelle toute neuve érigée au-dessus de la Tamise,
14:41
first river crossing in over 100 years in London.
214
863000
4000
première traversée de la rivière en plus de 100 ans à Londres.
14:45
There was a big competition for the design of this bridge,
215
867000
3000
Il y a eu un grand concours pour la conception de ce pont,
14:48
and the winning proposal was submitted by an unusual team --
216
870000
4000
et la proposition lauréate venait d'une équipe inhabituelle --
14:52
in the TED spirit, actually -- of an architect --
217
874000
3000
dans l'esprit TED, en fait -- d'un architecte --
14:55
perhaps the greatest architect in the United Kingdom, Lord Norman Foster --
218
877000
4000
peut-être le plus grand architecte du Royaume-Uni, Lord Norman Foster --
14:59
working with an artist, a sculptor, Sir Anthony Caro,
219
881000
5000
travaillant avec un artiste, un sculpteur, Sir Anthony Caro,
15:04
and an engineering firm, Ove Arup.
220
886000
4000
et une entreprise d'ingénierie, Ove Arup.
15:08
And together they submitted a design based on Lord Foster's vision,
221
890000
5000
Et ensemble ils ont proposé un design basé sur la vision de Lord Foster,
15:13
which was -- he remembered as a kid reading Flash Gordon comic books,
222
895000
4000
qui était -- il se rappelait avoir lu, enfant, les BD de Flash Gordon,
15:17
and he said that when Flash Gordon would come to an abyss,
223
899000
3000
et il a dit que quand Flash Gordon arrivait dans un abysse,
15:20
he would shoot what today would be a kind of a light saber.
224
902000
3000
il utilisait ce qui serait aujourd'hui une sorte de sabre laser.
15:23
He would shoot his light saber across the abyss, making a blade of light,
225
905000
4000
Il tirait dans l'abîme avec son sabre laser, créant une lame de lumière,
15:27
and then scamper across on this blade of light.
226
909000
2000
et ensuite détalait sur cette lame de lumière.
15:29
He said, "That's the vision I want to give to London.
227
911000
2000
Foster a dit "C'est la vision que je veux donner à Londres.
15:31
I want a blade of light across the Thames."
228
913000
3000
Je veux une lame de lumière à travers la Tamise."
15:35
So they built the blade of light,
229
917000
2000
Donc ils ont construit la lame de lumière,
15:37
and it's a very thin ribbon of steel, the world's --
230
919000
6000
et c'est un tout petit ruban d'acier--
15:43
probably the flattest and thinnest suspension bridge there is,
231
925000
3000
probablement le pont suspendu le plus plat et le plus fin qui soit au monde ,
15:46
with cables that are out on the side.
232
928000
3000
avec des câbles sur les côtés extérieurs.
15:49
You're used to suspension bridges with big droopy cables on the top.
233
931000
3000
Vous connaissez les ponts suspendus avec de gros câbles affalés sur le dessus.
15:52
These cables were on the side of the bridge,
234
934000
3000
Ces câbles étaient sur le côté du pont,
15:55
like if you took a rubber band and stretched it taut across the Thames --
235
937000
4000
comme si vous preniez un élastique et que vous le tendiez d'un côté à l'autre de la Tamise --
15:59
that's what's holding up this bridge.
236
941000
2000
c'est ce qui tient ce pont.
16:01
Now, everyone was very excited to try it out.
237
943000
2000
Alors tout le monde était très impatient de l'essayer.
16:03
On opening day, thousands of Londoners came out, and something happened.
238
945000
5000
Le jour de l'inauguration, des milliers de Londoniens sont sortis et quelque chose est arrivé.
16:08
And within two days the bridge was closed to the public.
239
950000
4000
Et en deux jours le pont a été fermé au public.
16:12
So I want to first show you some interviews with people
240
954000
5000
Je vais vous montrer d'abord des interviews de gens
16:17
who were on the bridge on opening day, who will describe what happened.
241
959000
3000
qui étaient sur le pont le jour de l'inauguration, qui vont décrire ce qui s'est passé.
16:20
Man: It really started moving sideways and slightly up and down,
242
962000
5000
Un homme : il a vraiment commencé à bouger de côté et légèrement de haut en bas,
16:25
rather like being on the boat.
243
967000
3000
c'est un peu comme sur un bateau.
16:28
Woman: Yeah, it felt unstable, and it was very windy,
244
970000
3000
Une femme : Oui, ça semblait instable, et il y avait beaucoup de vent,
16:31
and I remember it had lots of flags up and down the sides, so you could definitely --
245
973000
4000
et je me rappelle qu'il avait beaucoup de drapeaux en haut et en bas sur les côtés, alors vous pouviez vraiment --
16:35
there was something going on sideways, it felt, maybe.
246
977000
3000
il se passait quelque chose sur les côtés, c'est l'impression que ça donnait, sans doute.
16:38
Interviewer: Not up and down? Boy: No.
247
980000
2000
L'interviewer : Pas de haut en bas ? Un garçon : Non.
16:40
Interviewer: And not forwards and backwards? Boy: No.
248
982000
2000
L'interviewer : Et pas en avant et en arrière ? le garçon : Non.
16:42
Interviewer: Just sideways. About how much was it moving, do you think?
249
984000
3000
L'interviewer : Uniquement sur les côtés. Et vous pensez qu'il bougeait de combien ?
16:45
Boy: It was about --
250
987000
2000
Le garçon : c'était environ --
16:47
Interviewer: I mean, that much, or this much?
251
989000
2000
L'interviewer : je veux dire, comme ça, ou comme ça ?
16:49
Boy: About the second one.
252
991000
2000
Le garçon : plutôt le 2ème.
16:51
Interviewer: This much? Boy: Yeah.
253
993000
2000
L'interviewer : Comme ça ? Le garçon : Oui.
16:53
Man: It was at least six, six to eight inches, I would have thought.
254
995000
3000
L'homme : J'aurais dit au moins 15, 15 à 20 cm.
16:56
Interviewer: Right, so, at least this much? Man: Oh, yes.
255
998000
2000
L'interviewer : Bien, donc, au moins autant que ça? L'homme : Oh oui.
16:58
Woman: I remember wanting to get off.
256
1000000
2000
Une femme : Je me rappelle avoir eu envie de descendre.
17:00
Interviewer: Oh, did you? Woman: Yeah. It felt odd.
257
1002000
2000
L'interviewer : Oh vraiment ? La femme : Oui. C'était bizarre.
17:02
Interviewer: So it was enough to be scary? Woman: Yeah, but I thought that was just me.
258
1004000
6000
L'interviewer : Suffisamment pour faire peur ? La femme : Oui, mais j'ai pensé que ça venait de moi.
17:08
Interviewer: Ah! Now, tell me why you had to do this?
259
1010000
3000
L'interviewer : Ah, dites-moi pourquoi vous aviez besoin de faire ça ?
17:11
Boy: We had to do this because, to keep in balance
260
1013000
2000
Le garçon : On devait le faire pour garder l'équilibre,
17:13
because if you didn't keep your balance,
261
1015000
2000
parce que si vous ne gardiez pas votre équilibre,
17:15
then you would just fall over about, like, to the left or right, about 45 degrees.
262
1017000
6000
vous alliez tomber à droite ou à gauche, de 45 degrés je dirais.
17:21
Interviewer: So just show me how you walk normally. Right.
263
1023000
4000
L'interviewer : Alors montrez-moi comment vous marchez normalement. Bien.
17:26
And then show me what it was like when the bridge started to go. Right.
264
1028000
5000
Maintenant montrez-moi comment c'était quand le pont a commencé à partir. Bien.
17:31
So you had to deliberately push your feet out sideways and --
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1033000
4000
Donc vous deviez délibérément pousser vos pieds vers les côtés et --
17:35
oh, and short steps?
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1037000
2000
oh, et faire des petits pas ?
17:37
Man: That's right. And it seemed obvious to me
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1039000
3000
L'homme : C'est ça. Et ça m'a semblé évident
17:40
that it was probably the number of people on it.
268
1042000
3000
que c'était sans doute dû au nombre de personnes sur le pont.
17:44
Interviewer: Were they deliberately walking in step, or anything like that?
269
1046000
4000
L'interviewer : Ils marchaient volontairement du même pas, ou quelque chose comme ça?
17:48
Man: No, they just had to conform to the movement of the bridge.
270
1050000
4000
L'homme : Non, mais ils devaient se conformer au mouvement du pont.
17:52
Steven Strogatz: All right, so that already gives you a hint of what happened.
271
1054000
3000
Steven Strogatz : Bien, donc ça vous donne vraiment une indication sur ce qui s'est passé.
17:55
Think of the bridge as being like this platform.
272
1057000
4000
Pensez que ce pont est comme cette plateforme.
17:59
Think of the people as being like metronomes.
273
1061000
3000
Pensez que les gens sont comme des métronomes.
18:02
Now, you might not be used to thinking of yourself as a metronome,
274
1064000
3000
Bon, vous n'avez sans doute pas l'habitude de vous voir en métronome,
18:05
but after all, we do walk like -- I mean, we oscillate back and forth as we walk.
275
1067000
4000
mais après tout, nous marchons bien comme -- je veux dire, nous oscillons d'avant en arrière quand nous marchons.
18:09
And especially if we start to walk like those people did, right?
276
1071000
3000
Et particulièrement si nous commençons à marcher comme ces personnes, n'est-ce pas ?
18:12
They all showed this strange sort of skating gait
277
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4000
Ils ont tous montré cette sorte d'étrange allure glissante
18:16
that they adopted once the bridge started to move.
278
1078000
3000
qu'ils ont adopté à partir du moment où le pont a commencé à bouger.
18:19
And so let me show you now the footage of the bridge.
279
1081000
3000
Alors je vais vous montrer maintenant les images du pont.
18:22
But also, after you see the bridge on opening day, you'll see an interesting clip
280
1084000
4000
Mais aussi, après avoir vu le pont le jour de l'inauguration, vous allez voir un clip intéressant
18:26
of work done by a bridge engineer at Cambridge named Allan McRobie,
281
1088000
5000
du travail d'un ingénieur des ponts à Cambridge, Allan McRobie,
18:31
who figured out what happened on the bridge,
282
1093000
2000
qui a trouvé ce qui est arrivé sur le pont,
18:33
and who built a bridge simulator to explain exactly what the problem was.
283
1095000
4000
et qui a construit un simulateur de pont pour expliquer exactement le problème.
18:37
It was a kind of unintended positive feedback loop
284
1099000
4000
C'était une sorte de boucle de feed-back positive, non intentionnelle,
18:41
between the way the people walked and the way the bridge began to move,
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1103000
3000
entre la façon dont les gens marchaient et la façon dont le pont a commencé à bouger,
18:44
that engineers knew nothing about.
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2000
que les ingénieurs ignoraient totalement.
18:46
Actually, I think the first person you'll see
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2000
En fait, je pense que la première personne que vous allez voir
18:48
is the young engineer who was put in charge of this project. Okay.
288
1110000
4000
est le jeune ingénieur qui était en charge de ce projet. Ok.
18:53
(Video) Interviewer: Did anyone get hurt? Engineer: No.
289
1115000
2000
(Vidéo) : L'interviewer : est-ce qu'il y a eu des blessés ? L'ingénieur : Non.
18:55
Interviewer: Right. So it was quite small -- Engineer: Yes. Interviewer: -- but real?
290
1117000
3000
L'interviewer : Bien. Donc c'était petit -- L'ingénieur : Oui. L'interviewer : -- mais réel?
18:58
Engineer: Absolutely. Interviewer: You thought, "Oh, bother."
291
1120000
3000
L'ingénieur : Absolument. L'interviewer : Vous vous êtes dit "Oh zut."
19:01
Engineer: I felt I was disappointed about it.
292
1123000
3000
L'ingénieur : Je me suis senti déçu.
19:04
We'd spent a lot of time designing this bridge, and we'd analyzed it,
293
1126000
4000
Nous avions passé beaucoup de temps à concevoir ce pont, nous l'avions analysé,
19:08
we'd checked it to codes -- to heavier loads than the codes --
294
1130000
3000
nous l'avions passé à tous les critères règlementaires -- à des charges plus lourdes que celles règlementaires --
19:11
and here it was doing something that we didn't know about.
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1133000
3000
et là il faisait quelque chose que nous ignorions.
19:14
Interviewer: You didn't expect. Engineer: Exactly.
296
1136000
2000
L'interviewer : Vous n'aviez pas prévu ça. L'ingénieur : exactement.
19:16
Narrator: The most dramatic and shocking footage
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1138000
3000
Voix off : La scène la plus spectaculaire et choquante
19:19
shows whole sections of the crowd -- hundreds of people --
298
1141000
3000
montre des parties entières de la foule -- des centaines de gens --
19:22
apparently rocking from side to side in unison,
299
1144000
2000
qui se balancent visiblement d'un côté à l'autre, à l'unisson,
19:24
not only with each other, but with the bridge.
300
1146000
3000
non seulement entre eux, mais avec le pont.
19:27
This synchronized movement seemed to be driving the bridge.
301
1149000
4000
Ce mouvement synchronisé semblait conduire le pont.
19:31
But how could the crowd become synchronized?
302
1153000
3000
Mais comment la foule a-t-elle pu se synchroniser ?
19:34
Was there something special about the Millennium Bridge that caused this effect?
303
1156000
4000
Y avait-il quelque chose de particulier à ce Millenium Bridge qui a eu cet effet ?
19:38
This was to be the focus of the investigation.
304
1160000
4000
Ce fut l'objet principal de l'enquête.
19:42
Interviewer: Well, at last the simulated bridge is finished, and I can make it wobble.
305
1164000
6000
L'interviewer : Bien, finalement le pont de simulation est achevé, et je peux le faire osciller.
19:49
Now, Allan, this is all your fault, isn't it? Allan McRobie: Yes.
306
1171000
4000
Alors, Allan, tout ça c'est votre faute, n'est-ce pas ? Allan McRobie : Yes.
19:53
Interviewer: You designed this, yes, this simulated bridge,
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1175000
2000
L'interviewer : Vous avez conçu ceci, oui, ce pont de simulation
19:55
and this, you reckon, mimics the action of the real bridge?
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1177000
3000
et ceci, d'après vous, imite l'action du vrai pont ?
19:58
AM: It captures a lot of the physics, yes.
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1180000
2000
AM : il capture beaucoup de phénomènes physiques, oui.
20:00
Interviewer: Right. So if we get on it, we should be able to wobble it, yes?
310
1182000
3000
L'interviewer : Oui. Donc si nous montons dessus, nous devrions pouvoir le faire osciller, n'est-ce pas ?
20:06
Allan McRobie is a bridge engineer from Cambridge who wrote to me,
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1188000
3000
Allan McRobie est un ingénieur des ponts de Cambridge, qui m'a écrit,
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suggesting that a bridge simulator ought to wobble
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3000
suggérant qu'un pont de simulation devrait osciller
20:12
in the same way as the real bridge --
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2000
de la même manière que le vrai pont --
20:14
provided we hung it on pendulums of exactly the right length.
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1196000
2000
à condition que nous le suspendions à des balanciers qui aient exactement la bonne longueur.
20:16
AM: This one's only a couple of tons, so it's fairly easy to get going.
315
1198000
3000
AM : Celui-ci ne fait que deux tonnes, dont il est assez facile à faire bouger.
20:19
Just by walking. Interviewer: Well, it's certainly going now.
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1201000
3000
Juste en marchant. L'interviewer : Bon, il est sûr qu'il bouge à présent.
20:22
AM: It doesn't have to be a real dangle. Just walk. It starts to go.
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1204000
3000
AM : Il n'y a pas besoin d'un vrai balancement. Juste de marcher. Il commence à bouger.
20:25
Interviewer: It's actually quite difficult to walk.
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3000
L'interviewer : c'est en effet assez difficile de marcher.
20:28
You have to be careful where you put your feet down, don't you,
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1210000
3000
On doit faire attention où on pose les pieds, non,
20:31
because if you get it wrong, it just throws you off your feet.
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1213000
3000
parce que si on se trompe, ça vous déséquilibre vraiment.
20:34
AM: It certainly affects the way you walk, yes. You can't walk normally on it.
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1216000
4000
AM : Oui, ça affecte vraiment votre façon de marcher. On ne peut pas marcher normalement sur ce pont.
20:39
Interviewer: No. If you try and put one foot in front of another,
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1221000
2000
L'interviewer : Non. Si vous essayez de poser un pied devant l'autre,
20:41
it's moving your feet away from under you. AM: Yes.
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1223000
3000
il déplace vos pieds et ils ne sont plus en-dessous de vous. AM : Yes.
20:44
Interviewer: So you've got to put your feet out sideways.
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1226000
2000
L'interviewer: Donc il faut mettre ses pieds sur les côtés.
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So already, the simulator is making me walk in exactly the same way
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3000
Donc déjà, le simulateur me fait marcher exactement de la même manière
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as our witnesses walked on the real bridge.
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que nos témoins sur le vrai pont.
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AM: ... ice-skating gait. There isn't all this sort of snake way of walking.
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1234000
3000
AM :... une allure de patineur. Il n'y a pas cette sorte de façon de marcher comme un serpent.
20:55
Interviewer: For a more convincing experiment,
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1237000
2000
L'interviewer : Pour une expérience plus convaincante,
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I wanted my own opening-day crowd, the sound check team.
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1239000
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je voulais ma propre foule d'inauguration, l'équipe de testeurs.
21:00
Their instructions: just walk normally.
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1242000
3000
Leurs instructions : marcher normalement, rien d'autre.
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It's really intriguing because none of these people is trying to drive it.
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1254000
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C'est vraiment curieux parce qu'aucun d'eux ici n'essaye de piloter sur le pont.
21:16
They're all having some difficulty walking.
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1258000
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Ils ont tous des difficultés à marcher.
21:19
And the only way you can walk comfortably is by getting in step.
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3000
Et la seule façon de marcher confortablement, c'est de se mettre au pas.
21:22
But then, of course, everyone is driving the bridge.
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3000
Mais du coup, bien sûr, tout le monde pilote le pont.
21:27
You can't help it. You're actually forced by the movement of the bridge to get into step,
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5000
Vous ne pouvez pas faire autrement. Le mouvement du pont vous force vraiment à vous mettre au pas,
21:32
and therefore to drive it to move further.
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1274000
2000
et donc de l'amener à bouger davantage.
21:38
SS: All right, well, with that from the Ministry of Silly Walks,
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1280000
4000
SS : Bon, eh bien, avec ceci du Ministry of Silly Walks,
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maybe I'd better end. I see I've gone over.
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1284000
3000
je ferais peut-être mieux de conclure. Je vois que j'ai dépassé.
21:45
But I hope that you'll go outside and see the world in a new way,
339
1287000
3000
Mais j'espère que vous allez sortir et voir le monde d'une nouvelle manière,
21:48
to see all the amazing synchrony around us. Thank you.
340
1290000
3000
voir l'étonnante synchronisation autour de nous. Merci.
21:51
(Applause)
341
1293000
2000
(Applaudissements)
ABOUT THE SPEAKER
Steven Strogatz - MathematicianIn his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect.
Why you should listen
Steven Strogatz studies some of the most interesting problems in applied mathematics -- such as the intersection of math and biology, looking for patterns in the human sleep-wake cycle or in swarms of blinking fireflies.
He's been looking at nonlinear dynamics and chaos applied to physics, engineering and biology, and branching out into new areas, such as explorating of the small-world phenomenon in social networks (popularly known as "six degrees of separation"), and its generalization to other complex networks in nature and technology.
Strogatz' work has been in the news as British engineers released the definitive paper on the Millenium Bridge wobble, and its roots in how people walk on an unpredictable surface.
In 2012, he re-examined the "birthday problem" >>
Steven Strogatz | Speaker | TED.com