Le langage de l’univers : Voir le monde naturel à travers une lentille mathématique

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MIT La passion de David Darrow pour les mathématiques alimente d’autres passions comme le mentorat et l’apprentissage de nouvelles langues.

En grandissant à Wallingford, dans le Connecticut, David Darrow aimait passer du temps dehors, faire des randonnées et camper avec sa troupe de scouts. Il était fasciné par l’environnement qui l’entourait, posant constamment des questions sur le monde naturel.

Aujourd’hui étudiant en dernière année au MIT, avec une spécialisation en mathématiques et des options en allemand et en physique, Darrow continue d’étudier les phénomènes naturels. Avec la dynamique des fluides et la modélisation du climat comme principaux domaines d’intérêt, il aime utiliser les mathématiques comme moyen d’explorer le monde qui l’entoure.

“Je vois les mathématiques comme le langage dans lequel l’univers fonctionne. C’est un moyen très cool de comprendre comment la nature fonctionne”, dit-il.

David Darrow

“Pour moi, les mathématiques sont le langage de l’univers”, déclare David Darrow, en terminale. “C’est un moyen très cool de comprendre comment la nature fonctionne”. Crédit : Jake Belcher

L’introduction de Darrow à la recherche mathématique au MIT a commencé lorsqu’il était en dernière année de lycée, par le biais du… MIT PRIMES programme de recherche pour les élèves du secondaire. Sous la direction de deux mentors, il a travaillé à la mise au point d’un nouvel algorithme permettant de simuler plus précisément et plus efficacement le mouvement des fluides dans un cylindre. Bien que le projet n’ait finalement pas abouti, d’un point de vue mathématique, il a galvanisé son intérêt pour ce domaine, qui a connu de nombreux échecs.

Dès sa première année au MIT, Darrow entreprend de nombreux projets de recherche sur des sujets allant de la théorie des surfaces minimales à la géométrie convexe. Certains ont été couronnés de succès, d’autres non. Darrow dit que les échecs ont été certains de ses plus grands défis – et des sources d’inspiration pour de nouvelles idées de recherche.

“C’est l’une des grandes caractéristiques de la recherche mathématique : Parfois, elle échoue tout simplement et vous ne pouvez rien y faire. Mais si ces choses n’échouaient pas, il ne serait pas intéressant de les étudier en premier lieu”, dit-il.

Au printemps de sa première année, Darrow a travaillé avec le post-doc Daniel Alvarez-Gavela pour étudier la topologie symplectique des sphères d’homotopie. C’était la première fois que Darrow travaillait côte à côte avec quelqu’un d’autre ; ses expériences de recherche précédentes avaient été menées de manière plus indépendante.

Darrow étudie actuellement le repliement des protéines avec le candidat au doctorat George Stepaniants, en utilisant la géométrie statistique pour étudier et comparer les différences entre les plis de ces grandes molécules complexes. En utilisant des données cataloguées, il espère voir si certaines protéines sont apparentées et partagent un passé évolutif.

Darrow s’est également découvert une deuxième passion pendant son séjour au MIT : les langues. Après avoir commencé par l’allemand en première année, il apprend maintenant le russe et le français et revisite l’espagnol, qu’il avait commencé à étudier au lycée. Son intérêt pour ces langues s’explique en partie par le fait que de nombreux sujets qui l’intéressent ont été abordés dans des langues autres que l’anglais. Ainsi, en apprenant des langues telles que l’allemand et l’espagnol, il peut entrer en contact avec davantage de personnes dans le domaine des mathématiques et tirer parti de leurs recherches. Il comprend également que certains experts sont plus à l’aise pour converser dans leur langue maternelle, et qu’il risque donc de passer à côté d’informations précieuses – sur les mathématiques ou sur bien d’autres sujets.

“Il y a beaucoup de gens avec qui vous ne pouvez pas communiquer si vous ne parlez pas la même langue qu’eux”, dit-il.

Darrow s’est également efforcé de présenter ses propres recherches dans d’autres langues. Par exemple, au printemps de sa première année, il a fait une présentation sur l’un de ses projets de recherche sur la géométrie convexe en espagnol au colloque Víctor Neumann-Lara au Mexique. Il a également soumis des travaux à deux revues françaises dans l’espoir d’être publié.

La pandémie a également accru l’appréciation de Darrow pour les langues, car il voit la valeur d’Internet comme outil d’apprentissage pour l’enseignement en ligne. En utilisant des programmes comme Duolingo et MIT Open Courseware lui-même, il comprend le potentiel considérable que les plateformes accessibles et conviviales ont pour révolutionner l’apprentissage, en particulier dans des matières comme les mathématiques et les sciences.

“Il y a beaucoup de gens aux États-Unis qui ont des barrières linguistiques, ou des barrières linguistiques partielles, ce qui rend l’éducation traditionnelle américaine très difficile. Si vous n’êtes pas à l’aise à 100 % avec l’anglais, alors l’apprentissage du calcul en anglais sera beaucoup plus difficile – sans que vous en soyez responsable”, dit-il.

Darrow aime donner des cours particuliers dans toutes les matières, car il y voit un moyen d’approfondir son amour de l’éducation et de l’apprentissage. “Je pense que l’éducation est un élément essentiel de la société.le processus de recherche”, dit-il.

Dans le cadre de ses études supérieures, M. Darrow espère étudier le lien entre la dynamique des fluides et le climat, en s’intéressant à des sujets tels que les flux de fluides géophysiques et la modélisation océanographique. Il considère les mathématiques, et plus particulièrement la dynamique des fluides, comme un moyen d’aider à prévoir et à mieux répondre aux changements causés par les problèmes climatiques.

“Cela dépend en grande partie de la qualité de nos modèles et de nos mathématiques”, dit-il.

L’objectif final de Darrow est d’entrer dans le monde universitaire, en utilisant son expérience du mentorat et de l’enseignement pour devenir un meilleur enseignant et chercheur.

“Je pense qu’il est important d’essayer d’appliquer ses compétences pour faire quelque chose de bien, mais aussi d’aider les autres à y parvenir eux-mêmes “, dit-il.

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