Dans cette revue, Marc Barthelemy décrit comment la physique statistique permet de comprendre certains aspects clés des villes. Il est devenu essentiel de modéliser la structure et l'évolution des villes car les décideurs ont besoin de théories solides et de nouveaux paradigmes pour atténuer les problèmes apparaissant avec leur croissance. Heureusement, l’accroissement des données disponibles sur les systèmes urbains ouvre la possibilité de construire une ‘science des villes’ quantitative dans le but d’identifier et de modéliser des phénomènes essentiels. La physique statistique joue un rôle majeur dans cet effort en apportant des outils et des concepts capables de rapprocher la théorie et les résultats empiriques. Cet article illustre ce point en se concentrant sur des objets fondamentaux dans les villes: la répartition de la population urbaine, les phénomènes de ségrégation et les modèles de spin, la transition polycentrique de l’organisation des activités, les considérations énergétiques relatives à la mobilité et les modèles inspirés des concepts de gravité et de rayonnement, le CO2 émis par le transport, et enfin les propriétés de scaling qui décrivent comment les villes croissent.

Nature Reviews Physics (2019): https://www.nature.com/articles/s42254-019-0054-2