Simuler la physique avec un ordinateur

Résumé : Là où les mathématiques, la physique et l'informatique se rencontrent, d'anciens et de nouveaux langages, originaires des trois disciplines, se combinent, se mélangent, et évoluent ensemble, permettant de comprendre le monde qui nous entoure, de simuler son comportement, et même d'agir sur la réalité.

Les progrès fantastiques réalisés en quelques années donnent à présent accès à une capacité de calcul phénoménale: en l'espace de quelques décennies, la puissance des ordinateur a été amplifiée d'un
facteur de plusieurs millions (!).  Ceci permet d'envisager des calculs auparavant inenvisageables, et d'exploiter des théories mathématiques récentes. Ainsi il est possible de reproduire certains aspects de notre réalité avec une précision inégalée, que ce soient certains phénomènes de physique quantique, à l'échelle atomique, ou encore le comportement en vol d'un avion soumis aux lois de la mécanique des fluides, ou même l'évolution de l'univers tout entier, depuis ses premiers instants, il y a 14 milliards d'années.

Dans le cadre de cet exposé, je donnerai une intuition de ce que sont les méthodes dites de "simulation numérique" qui permettent de "faire de la physique avec un ordinateur", et les illustrerai par plusieurs exemples et démonstrations de logiciels .