Une fois de plus, la chaîne TED-Ed partage l'énigme du Big Bang, qui nous emmène aux premiers instants de l'Univers : une petite particule cherche à échapper à la furie chaotique qui l'entoure et à éviter tout contact avec l'antimatière. Heureusement, elle trouve un anneau de particules qui proposent un jeu très spécial : Si la particule parvient à se placer à la bonne position et à être la seule survivante après l'annihilation avec les antiparticules, elle deviendra la graine d'une nouvelle galaxie. Plus facile à dire qu'à faire…
L'anneau contient le même nombre de particules et d'antiparticules, et sans l'intervention de notre particule aventurière, le jeu serait impossible à réaliser : l'anneau s'annihilerait lui-même. En tant qu'invitée d'honneur, la particule peut choisir l'endroit exact pour être la dernière debout et échapper à la destruction. Cependant, il y a d'autres règles à respecter :
- Toutes les particules sont orientées vers le centre de l'anneau, pour distinguer la gauche de la droite.
- À chaque tour, si une particule a une antiparticule à sa droite sans autre particule pour la protéger, elle sera anihilée.
- Le cycle continuera sans pause jusqu'à ce que seule une particule reste... et l'objectif est que ce soit la nôtre.
- Le jeu n'accepte pas de tricherie comme se placer au centre ou changer de place. La particule doit rejoindre le reste de l'anneau, en faire partie, et rester à la position choisie jusqu'à la fin.
(Note de la rédaction : Malheureusement, il n'y a pas de sous-titres en espagnol cette fois.)
Comment résoudre l'énigme du Big Bang
La vidéo explique qu'une stratégie générale ne peut pas dépendre de l'apparence de l'anneau, mais peut dépendre de sa fin, c'est-à-dire avec notre particule comme seule survivante. Une méthode valable pour appliquer sur des anneaux relativement petits est de simuler des annihilations en identifiant des paires de particules-antiparticules. Les positions qui restent à l'extérieur des unions de paires sont sûres pour notre particule, toujours avec une antiparticule à sa gauche, et une autre particule normale à sa droite.
Si l'on se base sur les exemples de la vidéo, le premier anneau a une seule solution, le deuxième en a cinq, et le troisième anneau plus grand revient à une solution. Ici, il convient de souligner que « cinq heures de l'après-midi » est une bonne référence pour trouver une position idéale. Avec notre particule en sécurité et transformée en bloc fondamental pour une nouvelle galaxie, le jeu semble terminé. Cependant…
Que se passe-t-il si l'anneau est plus grand ?
Avec un cycle de cent millions d'années, les habitants extraterrestres de la galaxie rendent hommage à notre petite particule en répétant le jeu. La différence est que chaque représentant des 27 182 espèces place une particule et une antiparticule dans l'anneau, ce qui le rend gigantesque. La seule avantage qu'a notre petite particule pour trouver l'endroit idéal dans un cercle avec plus de 54 000 particules et antiparticules est un dispositif qui peut détecter la séquence complète de l'anneau, compter les particules et les antiparticules, effectuer des calculs, et exécuter des commandes logiques.
Évidemment, cette deuxième partie de l'énigme est une invitation aux programmeurs dans différents langages, mais au niveau général, l'idée est de se concentrer sur toutes les particules vers la droite, et d'ajouter ou de soustraire selon le type (+1 pour la matière, -1 pour l'antimatière), en commençant par le +1 de notre particule. Si le résultat final est 1, la position est sûre.
