Avant que les hommes ne marchent sur la lune, plusieurs femmes ont fait les calculs qui ont rendu tout cela possible. Katherine Johnson était l'une de ces mathématiciennes et elle est décédée à l'âge de 101 ans cette semaine.
Vers la fin de sa vie, elle a commencé à obtenir la reconnaissance qu'elle méritait pour son travail important à la NASA. Vous l'avez peut-être vue interprétée par Taraji P. Henson dans le film "Chiffres cachés", ou a appris qu'elle était l'une des personnes à avoir reçu la Médaille présidentielle de la liberté du président Barack Obama. Peut-être avez-vous vu la standing ovation qu'elle a reçue aux Oscars, alors qu'elle était célébrée pour son travail lors de la cérémonie de remise des prix l'année où Hidden Figures a été nominé.
Mais plus tôt dans sa vie, alors qu'elle faisait les calculs complexes qui enverraient en toute sécurité des astronautes américains dans l'espace, Johnson n'a pas obtenu la reconnaissance qu'elle méritait. Elle a grandi à une époque où les femmes noires étaient encore plus victimes de discrimination qu'aujourd'hui.
Bien que certains des astronautes célèbres, en particulier John Glenn, savaient que Johnson et ses collègues étaient les cerveaux derrière leurs vols, ces hommes étaient ceux qui ont reçu une renommée internationale, une reconnaissance et plus d'opportunités de richesse alors qu'elle est passée presque totalement inaperçue.
Mais attendez... Pourquoi les astronautes avaient-ils besoin de mathématiciens ?
Quand vous pensez aux fusées qui explosent dans l'espace, vous pensez probablement davantage aux puissants des machines qui peuvent aller aussi loin, ou les combinaisons spatiales que les astronautes portent pour les aider à survivre dans zéro la gravité.
Mais avant de construire des machines ou des combinaisons spatiales, les mathématiciens devaient déterminer la trajectoire de la fusée. Et déterminer des trajectoires implique des mathématiques complexes. Avant le atterrissage sur la Lune, la NASA avait une assez bonne idée de la façon de propulser des objets dans l'espace. Ils ne savaient tout simplement pas comment s'assurer qu'il redescendrait.
Mais pas seulement de haut en bas dans n'importe quel sens! Les mathématiciens devaient trouver les équations qui feraient exploser une fusée à 238 900 milles dans l'immensité absolue de l'espace pour atterrir à un endroit spécifique de la lune. Ensuite, après que certains gars ont parcouru un peu la surface, ils ont dû trouver un moyen de revenir dans cette fusée et de la faire atterrir à seulement 20 milles de l'océan. Tout cela rendait facile de trouver une aiguille dans une botte de foin.
Comment ont-ils fait?
Ils ont remonté le temps. Eh bien, en quelque sorte – afin de propulser le programme des astronautes de la NASA dans le futur, ils se sont tournés vers des mathématiques vieilles de plusieurs siècles. Dans les années 1700, un mathématicien suisse nommé Leonhard Euler travaillait dur pour développer certains des concepts et des méthodes les plus importants qui existent encore aujourd'hui en mathématiques.
Il savait que bien que les mathématiques soient connues pour être exactes et précises, de nombreux problèmes nécessitent que les mathématiciens trouvent des équations pour des situations où il n'y a pas encore de solution. Après tout, la NASA n'avait pas encore envoyé de personnes dans l'espace, alors même si elles avaient un idée de la façon de le faire, ils ne connaissaient pas tout à fait tous les nombres exacts dont ils avaient besoin pour les emmener là-bas.
Johnson et ses collègues savaient qu'ils devaient tenir compte de facteurs tels que la force de gravité tirant le vaisseaux spatiaux vers la Terre, ainsi que la vitesse à laquelle le vaisseau spatial voyagerait sur le chemin du retour vers notre planète. Et les enjeux étaient trop élevés pour simplement hasarder des suppositions et voir comment cela s'est passé - même le plus petit erreur de calcul pourrait signifier la mort des astronautes, ainsi que la fin du programme spatial qui a été unissant une nation.
C'était Johnson qui avait un aha ! moment qui l'a conduite à Euler. Sa méthode lui a permis, ainsi qu'à ses collègues mathématiciennes, de travailler comme des ordinateurs littéraux (comme des personnes qui calculent) pour calculer la trajectoire du vaisseau spatial en termes approximatifs plutôt que de travailler vers une solution concrète où une erreur signifierait catastrophe.
Pour faire court: ça a marché. Neil Armstrong a marché sur la lune, les hommes sont revenus sains et saufs et Katherine Johnson a poursuivi sa carrière prolifique sans que personne ne connaisse son nom.
Mathématiques: cela pourrait être utile
Il est facile de voir comment Katherine Johnson a utilisé son incroyable esprit mathématique pour aider à réaliser des choses impressionnantes. Il est moins facile de voir comment les mathématiques que vous faites dans votre classe peuvent conduire à de tels résultats. Après tout, comment la mémorisation des tables de multiplication ou l'apprentissage de l'algèbre sont-ils censés envoyer plus de personnes sur la lune ?
Mais la confiance de Johnson dans une méthode de mathématiques vieille de plusieurs siècles, ainsi que sa persévérance acharnée à essayer de résoudre le problème d'envoyer des gens dans l'espace, montre comment une connaissance pratique des mathématiques peut aider votre cerveau à fonctionner de manière nouvelle et passionnante.
Prenons l'exemple d'Euler. Il a vécu à une époque où presque personne n'avait de toilettes fonctionnelles à l'intérieur de sa maison. Il n'aurait jamais pu croire que les équations sur lesquelles il travaillait enverraient un jour des humains marcher sur la lune.
Mais il va quand même de l'avant, comprenant que ses méthodes pourraient un jour être appliquées à des problèmes bien au-delà de son imagination. Lui, puis Johnson des siècles plus tard, ont adopté la façon dont l'apprentissage des mathématiques a élargi leur cerveau, les a forcés à penser les choses de différentes manières et les a aidés à aborder les problèmes de manière logique.
Le résultat final? Une solution à un problème qui semblait autrefois insoluble.