Défis

Selon Nathan Myhrvold, utilisateur de longue date de Mathematica, PDG d'Intellectual Ventures, ancien directeur technique de Microsoft, fondateur de Microsoft Research et chef cuisinier de formation, la plupart des aspects scientifiques de la cuisine ne sont pas bien connus des chefs cuisiniers. Pour changer cela, il a voulu inclure des réponses à des questions sur le transfert de chaleur, la croissance et la mort des agents pathogènes et d'autres sujets techniques dans Modernist Cuisine, le livre de cuisine en six volumes qu'il a coécrit avec les chefs Chris Young et Maxime Bilet. Les 2 438 pages du livre plongent dans la science et la technologie de la cuisine. Il a été élu livre de cuisine de l'année 2012 par la Fondation James Beard.

Solutions

Myhrvold a élaboré le livre de recettes en s'appuyant sur les dizaines d'années d'expérience de Mathematica qu'il a acquises dans le domaine de la recherche en physique et de l'informatique.

Myhrvold a écrit des milliers de lignes de code Mathematica pour Modernist Cuisine, notamment pour modéliser le transfert de chaleur pendant la cuisson au gril, l'utilisation d'un bain de glace et d'autres méthodes de cuisson. La variété des capacités lui a permis de résoudre des équations différentielles et de produire des graphiques uniques pour visualiser les résultats dans un seul logiciel. « À ma connaissance, aucun logiciel n'offre autant de possibilités que Mathematica, » a déclaré Myhrvold.

Un exemple : les bains d'eau glacée

« L'intuition des gens quant au fonctionnement de la conduction thermique n'est pas toujours correcte, » a déclaré Myhrvold. Mathematica lui a permis de faire une découverte surprenante : le fait de plonger un aliment dans un bain d'eau glacée ne ralentit pas sa cuisson par rapport au fait de le retirer du feu. Son équipe a réalisé des simulations pour observer ce qui se passe lorsqu'un aliment chaud est plongé dans un bain d'eau glacée. « Il s'avère qu'il n'y a pratiquement aucune différence entre la température réelle de l'aliment plongé dans un bain d'eau glacée et celle de l'aliment laissé sur le plan de travail, » explique-t-il.

« La raison fondamentale pour laquelle le bain d'eau glacée n'y parvient pas est simple à expliquer. Lorsque la chaleur est conduite à travers un solide, la vitesse à laquelle elle se déplace dépend des propriétés du solide, de sa conductivité thermique, mais aussi de sa diffusivité thermique, qui est une propriété des aliments... La vitesse à laquelle la chaleur se déplace est limitée. Lorsque je cuisine quelque chose, j'applique un excès de chaleur à l'extérieur pour que l'intérieur devienne plus chaud. La chaleur se propage dans les aliments à une vitesse caractéristique. »

« ... Si je le plonge maintenant dans de l'eau glacée, je commence à extraire la chaleur des aliments, ce qui les refroidit bien sûr. Cependant, imaginez la petite quantité de chaleur que j'ai ajoutée juste avant de le mettre dans le bain d'eau glacée. Cette chaleur se dirige vers le centre des aliments... maintenant, il y a de la chaleur qui se déplace dans l'autre sens, depuis les aliments vers l'extérieur. Mais cette petite quantité de chaleur que j'ai envoyée vers le centre continuera à se déplacer à la même vitesse, et la chaleur qui est aspirée par l'eau glacée se déplace à la même vitesse. Elle ne pourra donc jamais dépasser l'autre chaleur. La température maximale atteinte au centre des aliments sera donc identique, ou très proche de l'identité, que je les plonge ou non dans le bain d'eau glacée. »

Avantages

Mathematica a fourni à Myhrvold les informations dont il avait besoin et lui a permis de les présenter visuellement afin que d'autres personnes puissent utiliser ce qu'il a appris. « Le fait de pouvoir créer de superbes graphiques convaincants et des résultats scientifiques et techniques vraiment intéressants... ajoute quelque chose au livre de cuisine, » a-t-il déclaré.