Une femme obtient la reconnaissance pour une expérience scientifique des décennies plus tard

Une femme qui a joué un rôle déterminant dans une expérience scientifique du milieu du XXe siècle conçue pour observer les interactions atomiques au niveau moléculaire avec un réalisme sans précédent a finalement mérité le mérite de son travail. La programmeuse Mary Tsingou Menzel est l’une des responsables de “Fermi-Pasta-Ulam” (FPU), désormais dûment rebaptisé “Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou” (FPUT).

À droite, les scientifiques Enrico Fermi, John Pasta et Stanislaw Ulam (de haut en bas). En vedette, Mary Tsingou Menzel, reconnue comme co-auteur de Studies of Nonlinear Problems, célèbre découverte scientifique près de 70 ans plus tard. Images : Wikipédia Commons

Le FPUT a été créé en 1955 comme un outil de résolution de problèmes – simulation informatique – conçu par les physiciens théoriciens Enrico Fermi, John Pasta et Stanislaw Ulam et basé sur une chaîne de masses ponctuelles reliées par des ressorts conçus principalement pour représenter des atomes reliés par des liaisons chimiques. .

Selon Scientific American, le système, qui ressemblait à des objets sur une corde vibrante, était important parce qu’il n’était pas linéaire – impossible à résoudre en étant cassé en plus petits morceaux.

Les interactions entre les atomes sont universellement non linéaires, mais elles ne pourraient pas être observées au microscope. Cette expérience sur le supercalculateur MANIAC permettrait aux scientifiques d’observer virtuellement pour la première fois les interactions entre les atomes individuels.

Ils pensaient, elle l’a fait arriver

D’accord, les trois hommes ont conçu l’expérience. Mais il fallait le mettre en pratique, non ? Et c’est là qu’intervient Mary Tsingou.

Elle l’a fait. Une fois qu’il a su ce que les physiciens voulaient tester, Tsingou a écrit à la main un algorithme qui serait sa façon d’obtenir les résultats, a programmé le MANIAC et a exécuté la simulation en continu, faisant des ajustements, déboguant et modifiant l’entrée pour comparer les résultats.

« Nous avons créé des organigrammes », dit-elle, « parce que lorsque vous déboguez un problème, vous voulez savoir où vous en êtes, afin de pouvoir vous arrêter à différents endroits et regarder les choses. Comme tout projet, vous avez une idée, mais au fur et à mesure, vous devez soit faire des ajustements et des corrections, soit vous devez sauvegarder et essayer une approche différente.

Fermi, Pasta et Ulam ont été surpris par les résultats, et l’expérience a donné naissance au domaine de la science non linéaire, qui comprend un large éventail de domaines d’étude scientifiques et mathématiques, tels que la théorie du chaos. “La non-linéarité est la grande frontière de la science”, déclare Steven Strogatz, professeur de mathématiques à l’Université Cornell.

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L’expérience scientifique de Mary Tsingou Menzel a changé l’histoire de la science

L’impact de l’expérience sur la science moderne est immense. “La science non linéaire a détruit la vision mécanique de l’univers classique en montrant comment le chaos impose des limites à la prévisibilité”, déclare David Campbell, professeur de physique à l’Université de Boston. “Les études non linéaires font désormais partie du canon de la science moderne.”

A l’origine, Tsingou n’apparaissait que dans les remerciements de l’article, et non en tant que co-auteur. Image : Laboratoire national de Los Alamos

Dans le rapport original du laboratoire scientifique de Los Alamos où l’étude a eu lieu, une colonne répertorie les “travaux de” les trois auteurs plus Mary Tsingou, et la première page comprend une note de bas de page : “Nous remercions Mme. Mary Tsingou pour avoir codé efficacement les problèmes et effectué les calculs dans MANIAC ».

Avec la reconnaissance de son travail maintenant, après si longtemps, Mary Tsingou Menzel reçoit ce changeur de jeu d’une manière très humble. Vivant toujours à Los Alamos avec son mari, Joe Menzel, elle s’étonne de l’importance de l’expérience qu’elle a programmée il y a près de 70 ans.

Mary Tsingou Menzel et son mari, Joe Menzel, photographiés en 2022 lors d’un entretien avec l’American Institute of Physics. Image : Laboratoire national de Los Alamos

Elle déclare également continuellement qu’elle ne s’est jamais sentie offensée de ne pas être incluse dans la nomenclature du problème. « Cela ne m’a jamais dérangé », dit Tsingou. “Ils ont reconnu que j’avais fait la programmation.”

Bien qu’une préimpression du rapport de 1955 ait été lue par certains physiciens, l’expérience n’a pas été largement diffusée jusqu’à ce que des articles recueillis auprès de Fermi soient publiés en 1965.

Mais finalement, les résultats du FPUT ont révélé une toute nouvelle façon de penser et de tester des problèmes qui ne pouvaient pas être testés auparavant. Depuis lors, la méthode d’utilisation des ordinateurs pour mener des expériences est devenue la norme dans de nombreux domaines. « Le problème FPUT a révélé la puissance de la simulation », déclare Strogatz. “Il a montré au monde scientifique qu’un nouvel instrument étonnant, comparable au microscope et au télescope, était arrivé pour explorer des mondes jusqu’alors inexplorés.”

Pour de nombreux scientifiques, il ne fait aucun doute que le nom de Tsingou devrait être ajouté à l’expérience. “Aujourd’hui, une personne qui écrit un code informatique sérieux pour étudier un problème dans n’importe quelle discipline scientifique est considérée comme un co-auteur”, explique Campbell.

“C’est en partie parce qu’il existe désormais trois approches pour étudier les problèmes scientifiques : le travail théorique, les observations expérimentales et les études informatiques”, explique-t-il.

C’est ce dernier qui englobe le travail de Tsingou à la FPUT. “La découverte était basée sur le développement d’algorithmes de Tsingou, la programmation, l’exécution de code, ainsi que la collecte et l’analyse de données effectuées par Tsingou”, explique Segal. “Compte tenu du rôle critique qu’elle a joué, Tsingou doit être considérée comme la découvreuse de ce résultat remarquable qui marque la naissance de la science non linéaire.”

Gaston Alexandre

En tant que travailleur indépendant, j’ai décidé de me lancer dans la rédaction d’articles basée sur le buzz international. Je traite ainsi différents sujets, et particulièrement ceux qui ont suscité un énorme engouement dans la société mondiale. J’écris ainsi des articles concernant les thématiques à fort caractère, c’est-à-dire qui créent un véritable impact émotionnel chez le lecteur. Le nombre d’articles que j’écris est variable au quotidien. L’objectif étant de fournir le maximum d’informations pertinentes du jour, vous pouvez alors découvrir de nombreuses publications d’une douzaine de lignes par article.
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