Edward Norton Lorenz (23 mai 1917 [West Harford] - 16 avril 2008 [Cambridge])
Edward Norton Lorenz est un météorologiste et mathématicien américain reconnu comme le père de la théorie du chaos. Né le 23 mai 1917 à West Hartford aux États-Unis, il étudie les mathématiques au Dartmouth College, puis à Harvard où il obtient son diplôme en 1940. En pleine Seconde Guerre mondiale, il s’engage dans l’armée de l’air américaine où il réalise des prédictions météorologiques. Attiré par ce domaine, il obtient un second diplôme au MIT en 1943, cette fois en météorologie, et, une fois la guerre terminée, débute une thèse qu’il soutient en 1948.
Dès 1946, Lorenz est employé au MIT en tant qu’assistant météorologiste, puis, une fois obtenu son doctorat, il est promu météorologiste, poste qu’il occupe jusqu’en 1954. Il devient alors professeur assistant, puis professeur associé et enfin professeur en 1962. Il dirige le département de météorologie de 1977 à 1981 et prend finalement sa retraite du monde universitaire en 1987.
C’est en 1961 qu’il découvre presque par accident le phénomène de chaos. Dans le cadre de ses travaux en météorologie et alors qu’il simule par ordinateur l’évolution d’un système climatique simplifié, il interrompt l’exécution de son programme puis le relance quelques jours plus tard. Plutôt que de le reprendre là où il l’avait interrompu, il le relance à partir de résultats intermédiaires et s’aperçoit de ce que les valeurs s'écartent rapidement de celles précédemment calculées, ce qui ne manque pas de le surprendre car, à partir de conditions initiales identiques, le système devrait aboutir aux mêmes valeurs. Après investigation, il réalise que les données affichées à l’écran par le programme diffèrent des données stockées en mémoire de quelques décimales. Ainsi, même s'il avait recopié les valeurs affichées lors de la première exécution, l'état du système était en réalité légèrement différent.
Il comprend qu’une modification infime des conditions initiales peut modifier profondément l’évolution du système et en tire la conclusion que toute prédiction climatique à long terme est impossible en raison, d’une part, de la multiplicité des paramètres à considérer et, d’autre part, de la sensibilité du système aux conditions initiales, inévitablement imparfaites en raison de l’imperfection de nos outils de mesure.
Il publie ces résultats en 1963 dans un article intitulé Deterministic Nonperiodic Flow où il formalise pour la première fois ce qui sera plus tard appelé les équations de Lorenz et l’attracteur de Lorenz, ouvrant ainsi la voie à la théorie du chaos. En 1972, il donne une conférence pour l’American Association for the Advancement of Science intitulée Predictability: Does the Flap of a Butterfly’s Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas? (Prédictibilité : le battement d’aile d’un papillon au Brésil peut-il déclencher une tornade au Texas ?), qui donnera naissance à l’expression populaire d’« effet papillon » et contribuera à faire connaître la théorie du chaos auprès du grand public.
Si Lorenz est le premier à formaliser la théorie du chaos, Henri Poincaré, dès la fin du XIXe siècle, dans ses travaux sur le problème à trois corps, avait observé l’impact de changements infinitésimaux des conditions initiales sur des prédictions de trajectoires de planètes sans toutefois approfondir le sujet (faute, sans doute, d’outil de calcul automatique pour en observer concrètement les effets).
Lorenz s’éteint le 16 avril 2008 des suites d’un cancer à l'âge de 90 ans.
Nombreux sont les commentateurs à qualifier la théorie du chaos de révolution scientifique et philosophique. Outre sa fécondité dans le champ des mathématiques, la théorie de Lorenz a influencé de nombreuses disciplines parmi lesquelles la biologie, la physique ou les sciences sociales et fait partie, aux côtés des travaux de Gödel et d’Heisenberg, de ces grandes découvertes scientifiques du XXè siècle qui ont contribué à remettre en question les capacités de l’humanité à comprendre l’univers qui l’entoure.
Biographie rédigée par Raphael Goutmann.