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1 avril 2015 3 01 /04 /avril /2015 14:04

Internet constitue évidemment une aubaine pour les fausses sciences et pour les lanceurs de rumeurs. Astrologie, numérologie, toutologie, n’importequoitologie s’en donnent à cœur joie. Elles nous abreuvent de de liens supposés entre phénomènes n’ayant rien à voir entre eux, sans que jamais, ni un début d’explication, ni une quelconque corrélation statistique ne viennent apporter la preuve de leur dire.

Pour ma part, je croirai à l’astrologie le jour où les astrologues fermeront leur cabinet pour se contenter de jouer au loto les chiffres que leur auront dictés les astres.

L'atout de ces fausses sciences est justement de n’être pas scientifiques c’est-à-dire de n’être pas réfutables : ni par l’expérience ni par l’argumentation. Il est en fait très difficile de démontrer que l’astrologie relève du fantasme. Comment prouver que Jupiter n’a aucun effet sur vous ou que plus précisément, il est strictement impossible d’en dire quelque chose ? Cette question avait été évoquée sur ce site en moquant paradoxalement les astronomes qui, selon moi, utilisent souvent  de bien mauvais arguments pour démentir l’astrologie.

C’est là la force de ces pseudosciences, c’est pour une part ce qui explique pourquoi, depuis si longtemps, et malgré tous les progrès de la science, perdurent dans nos médias ces rubriques insensées qui expliquent aux naïf natifs du  Capricorne que les natifs du Capricorne sont des gens merveilleux à qui il va arriver des choses non moins merveilleuses, à moins que ce ne soit le contraire (1).

Plus curieux, et plus incompréhensible est le phénomène lorsqu’il touche à des éléments facilement réfutables. Ainsi depuis quelques temps (mais le message revient périodiquement et tout abonné à Facebook l’a sans doute déjà reçu plusieurs fois) circule l’information selon laquelle le mois de mai 2015  serait exceptionnel par ce qu’il va s’y trouver cinq ensembles complets de « vendredi-samedi-dimanche ». C’est si rare, dit-on, que cela ne  produirait que tous les 663, 823, 826 ou 883 ans selon les innombrables versions de cet « hoax » particulièrement répandu.  Diable !

Il s'agit évidemment d'une absurdité totale. Les jours de la semaine se suivant inexorablement, tout mois de 31 jours commençant par un vendredi présente inévitablement cette particularité.

Comme il y a une chance sur sept pour qu’un mois de 31 jours commence par un vendredi et que 7 mois sur 12 ont 31 jours,  il y a en moyenne (1/7) x (7/12) soit une chance sur 12 qu’un mois donné soit concerné. Comme il y a 12 mois dans l’année, la situation se produit en moyenne une fois par an.

Le raisonnement est imparable et les statistiques le sont aussi. Au cours des 20 premières années du millénaire, de 2000 à 2019 inclus, la situation s’est reproduite 18 fois, en plein accord avec les probabilités (2). Voyez, il n’est pas nécessaire d’attendre des siècles, c’est plus fréquent qu’une éclipse de soleil en un lieu donné.

Pourquoi alors certains croient-ils, et plus encore véhiculent-ils des rumeurs aussi stupides et aussi facilement réfutables ? Les hommes seraient-ils paresseux et ne se donneraient ils pas le moindre mal pour réfléchir et mettre en cause ce qu’on leur dit ? La paresse intellectuelle fait-elle le lit de la naïveté et de la bêtise ?  Je demanderai à mon astrologue.

_______________________________________________________________ 

(1) Que les « Capricorne » n’y voient aucune remarque personnelle, ils auront compris que l’on peut remplacer Capricorne par n’importe quel autre signe.

(2) En décembre 2000, mars 2002, août 2003, octobre 2004, juillet 2005, décembre 2006, août 2008, mai 2009, janvier et octobre 2010, juillet 2011, mars 2013, août 2014, mai 2015, janvier et juillet 2016, décembre 2017 et mars 2019. Pour ceux qui estiment que le millénaire commence le 1er janvier 2001, (cette épineuse question a été traitée ici) il faut alors aller jusqu’à 2020 et nous trouverons le mois de mai 2020 qui répondra à cette caractéristique (18 occurrences également sur ces 20 années).

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Published by Didier BARTHES - dans Calendrier
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26 mars 2015 4 26 /03 /mars /2015 16:24

Cet article de Madame Yaël Nazé a été préalablement publié dans la revue  L’Astronomie en juin 2014.

Les pulsars ont été découverts grâce à leur émission radio variant périodiquement et l’on sait aujourd’hui qu’ils pulsent aussi dans d’autres domaines, comme les rayons X ou gamma. En fait ils émettent de la lumière dans un faisceau étroit qui balaie l’espace quand ils tournent (lire l’Astronomie, numéro 55, novembre 2012, p. 20) si la Terre se trouve alors dans la bonne direction, elle voit un point du ciel clignoter régulièrement, - un phare céleste - qui en fait une horloge quasi parfaite.

Incroyable mais vrai

Vous ne me croyez pas ? Prenons PSR  J037- 4715. La période de ce pulsar au nom poétique a été mesurée. Elle vaut 5,757 451 831 072 007 ms à 0,000 000 000 000 008 ms près ! Soit une précision de 8 attosecondes, ou une précision relative d’un millionième de milliardième ! S’il s’agissait de mesurer une taille cela équivaudrait à mesurer le diamètre de la Terre à 20 nanomètres près soit 5 000 fois plus fin que l’épaisseur d’un cheveu !

Evidemment une précision aussi extraordinaire ne vient pas en un jour … Tout d’abord il faut bien choisir son pulsar. Les jeunes pulsars tout juste nés d’une explosion de supernova, sont plutôt turbulents et instables : Leur période change parfois brusquement suite à des réajustements internes… Pour avoir de la précision, il vaut mieux se tourner vers les vénérables anciens, mais pas n’importe lesquels : les vieux rajeunis. Il s’agit de pulsars ayant un compagnon stellaire qu’ils cannibalisent. Le transfert de matière provoque une accélération de la rotation du pulsar, jusqu’à atteindre des rotations prenant seulement quelques millisecondes. Ces pulsars sont dits rajeunis car la rotation ralentit naturellement avec l’âge, et ils sont très stables, même lorsqu’on les observe sur des décennies : ils peuvent donc servir de repère temporel.

Après avoir choisi sa cible, il faut l’observer, l’observer et encore l’observer avec la meilleure précision possible. Après avoir enregistré des millions de clignotements ou « pulses » (impulsions en français) on peut déterminer leur profil moyen qui s’avère assez stable pour un pulsar donné. On choisit alors un évènement particulier comme repère, par exemple l’augmentation brusque du signal marquant le démarrage de l’impulsion. On mesure alors grâce à des horloges atomiques, le temps d’arrivée au télescope de ces évènements lors de chaque campagne d’observation. Pour une impulsion individuelle, la précision de mesure peut valoir jusqu’à une microseconde - cela semble bien éloigné de l’exactitude temporelle mentionnée plus haut – mais il ne faut pas oublier que l’on fait en pratique la moyenne d’un énorme nombre d’observations : on utilise des centaines, voire des milliers d’impulsions pour déterminer leur forme stable, et on regarde en plus des observations réparties sur des décennies, un pulsar avec une période de 5 ms effectue plus de 60 milliards de rotations que l’on peut numéroter une par une sans se tromper !

Enfin, il faut corriger ces temps d’arrivée car malheureusement, il se passe pas mal de choses entre l’émission de la lumière par le pulsar et l’enregistrement sur Terre. Par exemple, le signal radio du pulsar traverse le milieu interstellaire ionisé, la bulle de vent solaire dans lequel se trouve notre planète, et les couches atmosphériques, notamment l’ionosphère. Tout cela provoque un certain délai qu’il faut éliminer. Il y a aussi des problèmes bassement pratiques : les horloges atomiques sont imparfaites, même si leur précision atteint au moins la femtoseconde (10-11 s). Du coup, les mesures venant de différents observatoires (ce qui est inévitable car il est impossible d’observer en continu un objet depuis un seul endroit sur Terre)  seront un peu décalées les unes par rapport aux autres, et celles provenant du  même observatoire mais pas enregistrées le même jour peuvent aussi être légèrement décalées...

Problème supplémentaire : pulsar et Système Solaire tournent dans la Galaxie mais pas au même rythme. Du coup, la distance entre eux change, provoquant un décalage progressif des temps d’arrivée des impulsions. Pire encore : la Terre n’est pas vraiment le centre du système solaire. Du coup, on se trouve parfois devant ce centre vu depuis le pulsar : le trajet est alors plus court que six mois plus tard, lorsque la Terre se trouve dans la situation inverse. Ce changement continu dû aux mouvements de la Terre est embêtant, et l’on préfère naturellement se positionner dans un repère plus stable. Toutefois, ce petit changement peut paraître négligeable au vu des distances en jeu. Mais s’il n’a que 150 millions de kilomètres entre le centre du Système Solaire et nous, contre des milliers voire des millions de milliards entre le Système Solaire et les pulsars, ces 150 millions de kilomètres correspondent à un délai de… huit minutes pour les signaux lumineux ! Huit minutes en plus ou en moins lorsque l’on cherche à atteindre une précision de l’ordre de l’attoseconde, c’est évidemment énorme. Il faut donc corriger soigneusement les temps d’arrivée de notre mouvement dans le Système Solaire, pour nous remettre dans un repère lié à son centre. Enfin le signal radio du pulsar se baladant dans le Système Solaire se déplace dans un espace-temps courbé par les masses des planètes et du Soleil. Cela provoque un délai supplémentaire appelé délai de Shapiro.

Toutes ces corrections semblent insurmontables. Pas de panique, toutefois : Ces délais possèdent des signatures typiques différentes les unes des autres. Même si la valeur de ces corrections n’est pas connue a priori, on peut la déterminer simplement en regardant les données ! En effet, si l’on se trompe de valeur, les temps d’arrivée des données mal corrigées vont subitement se mettre à osciller au fil du temps, à augmenter subitement ou à adopter un comportement bizarre mais facilement attribuable à l’une ou à l’autre des causes évoquée ci-dessus. En fait, on peut même en profiter pour améliorer la connaissance des coordonnées du pulsar ou… des éphémérides du Système Solaire ! En effet, si la correction « de remise au centre » est mal faite, c’est qu’on a mal déterminé le centre du Système Solaire. Sa position dépend des masses en jeu : celle du Soleil, bien sûr, mais aussi celles des planètes. En analysant les signaux du pulsar, on peut ainsi déterminer la masse des planètes à un dix-milliardième de masse solaire (soit un trente millième de masse terrestre) près – c’est-à-dire mieux que les premières déterminations utilisant les trajectoires des sondes Pionner ou Voyager !

Ça sert à quoi ?

On possède alors des mesures précises des temps d’arrivée de chaque impulsion, et après ? Eh bien après, il reste des choses intéressantes

Par exemple, il arrive que l’impulsion arrive tantôt un peu trop tôt, tantôt un peu trop tard par rapport à ce qui était prévu.  Pourquoi ? Tout simplement parce que le signal n’est pas émis depuis un point fixe : Le pulsar est en fait en orbite autour du centre de son système. Ce système peut être composé du pulsar et d’une autre étoile à neutrons, ou du pulsar et d’une exoplanète ! C’est d’ailleurs grâce à cette technique que l’on repéra les trois premières exoplanètes en 1992 autour de PSR B1257 + 12 (et quelques autres depuis voir sur exoplanet.eu: La plus petite avait une masse de deux fois la Lune, et les deux autres de quatre fois la Terre. Elles figurent aujourd’hui encore parmi les plus petites exoplanètes connues. Quant à la première observation d’un pulsar accompagné d’un compagnon étoile à neutron, elle fut tout aussi révolutionnaire ! En effet, on remarqua rapidement que les deux objets se rapprochaient l’un de l’autre, l’orbite se resserrait petit à petit. Ce phénomène a priori étrange marque tout simplement une perte d’énergie du système : ce phénomène prédit par la relativité générale est dû à l’émission d’ondes gravitationnelles par le système, et le taux théorique correspond parfaitement au taux observé. Cette exceptionnelle découverte valut d’ailleurs le Nobel de physique en 1993 à ses deux « pères », Hulse et Taylor (1).

Et ce n’est pas fini, une nouvelle révolution se profile à l’horizon. Divers projets s’échinent à tenter de de mesurer directement les ondes gravitationnelles (la détection mentionnée ci-dessus étant évidemment indirecte puisqu’on n’a pas mesuré les ondes elles-mêmes). LIGO VIRGO ou LISA n’ont pas encore touché au but, malgré des années de travaux préparatoires. Leur machinerie complexe pourrait se faire doubler par une idée intéressante : observer un ensemble de pulsars !

L’idée, proposée à la fin des années 1970 est simple. Elle ressemble au départ aux projets « classiques » : observer la déformation d’un « bras » de longueur donnée à cause du passage d’une onde gravitationnelle. Cependant, cette fois-ci, le « bras » en question ne relie pas deux satellites (comme pour LISA) ou deux stations terrestres peu éloignées (comme pour LIGO ou VIRGO). Non, cette fois, on travaille sur une échelle céleste : les extrémités du bras sont le système solaire d’une part, et le pulsar de l’autre ! L’observation est a priori peu complexe, si les impulsions n’arrivent pas à l’heure c’est tout simplement que l’espace-temps a subi une modification due au passage d’une onde gravitationnelle. Evidemment, si l’on observe qu’un seul pulsar, on pourrait confondre ce signal avec l’une ou l’autre des perturbations à corriger. Mais si l’on observe plusieurs pulsars, alors les problèmes disparaissent : les corrections des problèmes d’horloges seront les mêmes quel que soit le pulsar, par exemple, alors que le signal gravitationnel dépendra bien sûr de la direction dans laquelle  il a été émis !

Plusieurs projets ont ainsi vu le jour : EPTA (European Pulse Timing Array) utilise les radiotélescopes de Nançay, dEffelsberg, de Westerbork, de Jodrell Bank et de Sardaigne ;  PPTA (Parkes Pulsar Timing Array) utilise, comme son nom l’indique le radiotélescope de Parkes ; et NanoGrav utilise les radiotélescopes de Green Bank et d’Arecibo. Les trois projets collaborent au sein de l’IPTA (International Pulsar Timing Array). Ils observent chacun une vingtaine de pulsar soit une quarantaine de pulsars en tout (certains étant observés par plusieurs équipes). Le rythme est soutenu : une observation toutes les trois semaines environ pendant au moins cinq ans. Cela demande donc pas mal de temps : ainsi, 10 % des observations d’Arecibo et 20 % de celles de Green Bank sont consacrées aux projets NanoGrav, 30 % de celles de Nançay à l’EPTA…

Le résultat vaut évidemment la chandelle. Les espoirs ne sont d’ailleurs pas vains, puisque les observations actuelles permettent déjà d’exclure la présence d’un couple de trous noirs supermassifs jumeaux au centre de notre Galaxie, et de rejeter la proposition d’un système similaire dans la galaxie 3 C66B. Le but avoué est de détecter bientôt les fusions lointaines de trous noirs supermassifs, ou le fond cosmologique d’ondes gravitationnelles ou encore de contraindre certaines théories de cordes cosmiques ou de modèle de supercordes. Et même s’ils espèrent leur faire de l’ombre, ces projets « pulsarisés » s’avèrent complémentaires des autres LISA/LIGOVIRGO), car ils « tâtent » les ondes gravitationnelles de plus basses fréquences (du nanohertz au microhertz).  

Il ne reste donc qu’à attendre. La patience constitue l’ingrédient principal de ces projets. La première étape en cours, est d’améliorer les éphémérides de ces cibles, toutes ne sont pas (encore) aussi bien connues que le fameux PSR J0437- 4715 cité plus haut. Une fois la précision atteinte, alors on pourra commencer à détecter ces ondes, s’il en passe une dans la bonne direction. Patience, on devrait avoir des résultats d’ici moins de 10 ans.

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(1) A noter que le délai de Shapiro se produit ici aussi, cette fois pas à cause du Soleil ou d’une planète de notre Système Solaire, mais à cause du champ gravitationnel du compagnon.

Madame Yaël Nazé est rattachée au Groupe de Physique des Hautes Energies à l’Université de Liège (voir ici son site).

Cet article est paru dans le numéro de Juin 2014 de la revue L’Astronomie p. 30 à 35, revue mensuelle publiée par la Société Astronomique de France Tous nos remerciement vont à Madame Janet Borg, rédactrice en chef de L'Astronomie qui a bien voulu en autoriser la reproduction.

Notons que l’article initial comportait quelques illustrations qu’il n’a pas été possible de reproduire ici. Elles portaient notamment sur la variation du barycentre du système solaire, sur la variation du temps d’arrivée des pulsations en fonction de la position de la Terre dans le Système Solaire et sur la sensibilité des différents programmes d’études (les  PTA, Pulse Timing Array). 

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21 mars 2015 6 21 /03 /mars /2015 10:04

Bien triste journée pour l’éveil des enfants à la science que ce vendredi 20 mars 2015 !

Non seulement, le temps n’a pas été de la partie dans bien des régions françaises, mais surtout l’Education Nationale a montré son plus mauvais jour.

Alors que les astronomes savent  désormais prévoir l’heure et le lieu exact des éclipses plusieurs centaines d’années à l’avance, l’Education Nationale n’a pas été capable de prévoir l’achat de lunettes de protection pour les enfants, ce qui sans doute aurait coûté la somme astronomique d’environ un euro par élève. Il est vrai que le ministère a d’autres projets éducatifs en tête que de faire aimer la science et la nature. Si l’on demande aux élèves de suivre scrupuleusement la « bienpensance » du moment, l’astronomie n’a de son côté aucune place sérieuse dans les programmes.

Comme lors de l’éclipse de février 1961, il semble même que localement des élèves aient été privés de sortie à l’heure fatidique. Ainsi les enfants auront perdu ce qui sera peut-être l’unique occasion de leur vie de voir une éclipse de soleil.

Rappelons donc les choses : Le soleil n’est pas plus dangereux pendant une éclipse qu’en temps normal, la quantité de lumière reçue est même moindre.

Deux choses seulement sont dangereuses : Regarder directement le soleil sans lunettes de protection, même quand il est partiellement occulté, mais c’est impossible car l’œil se ferme instantanément, exactement à la même vitesse qu’en temps normal et n’a donc pas le temps d’être endommagé.  Ou alors, regarder à travers un appareil  amplificateur (lunette astronomique, télescope ou jumelles) qui ne serait pas spécialement équipé de filtre adéquat, là oui, l’amplification lumineuse serait telle qu’une exposition même brève pourrait être dommageable pour la rétine, mais ce cas n’est pas à l’ordre du jour dans les cours de récréation. Il faut expliquer cela aux élèves (voir par exemple ce petit rappel).

Même sans lunettes, il était possible de construire facilement un système de  projection très simple (un trou dans une feuille de carton par lequel on fait passer l’image du soleil qui va se projeter sur une seconde feuille ou une surface plane quelconque qui fait écran)

Mais non, sauf si localement les enseignants  ont pris par eux-mêmes ce genre d’initiative, on a préféré cacher le soleil aux enfants. Tant pis pour la curiosité, tant pis pour l’émerveillement, tant pis pour le goût de savoir, il y avait, comme disent les astronomes, de l’occultation dans l’air.

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26 février 2015 4 26 /02 /février /2015 20:44

Tous les jours la sonde Dawn s’approche plus près de Cérès autour de laquelle elle se placera en orbite le 6 mars prochain. Les images deviennent de plus en plus précises, ici l’une des dernières photos qui fait clairement apparaître un double point brillant encore mystérieux.

 

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18 février 2015 3 18 /02 /février /2015 22:04

 

comete-detail.jpg

Photo prise par la sonde Rosetta le 14 février dernier à l'occasion d'un rapprochement avec la comète  67P   Tchourioumov-Guérassimenko.

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29 décembre 2014 1 29 /12 /décembre /2014 10:04

 

"Les étoiles" vous présente ses meilleurs voeux pour 2015 et vous souhaite de très agréables fêtes du nouvel an

Bonne et heureuse année à toutes et à tous

 

 

Pour la nuit de la Saint Sylvestre, découvrez les mystères des trous noirs 

 

 

 

 

 

 

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1 décembre 2014 1 01 /12 /décembre /2014 14:04

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Comme il est difficile de se représenter l’Univers !

Est-il fini ? Mais alors que se passe-t-il si, allant jusqu’à sa frontière, l’on essaye de tendre le bras « de l’autre côté » ?  Est-ce possible ? Si cela ne l’est pas : pourquoi ? (1) Quelle est la nature de la barrière ? Si au contraire cela se peut, notre bras se trouve-t-il alors dans un Univers que nous aurions agrandi par ce geste ou se trouve-t-il désormais à l’extérieur ? Mais s’il y a un extérieur, c’est que l’Univers n’est pas tout ; ce qui est en contradiction flagrante avec le concept intuitif de l’Univers, justement identifié à ce « tout ».  

L'Univers est-il alors plutôt infini ? Mais dans ce cas, comment le penser ? On ne peut plus rien dire de sa forme, de sa taille. Aucune vision, aucune description ne peuvent plus l’englober… Que saurions-nous dire de nos yeux sans un miroir ou un regard extérieur ?  

De toute évidence, le cerveau humain n’est pas fait pour penser l’infini. Cela pose d’insondables problèmes comme l’existence de situations identiques ou presque identiques répétées à l’infini, idée vraiment troublante, surtout si on l’applique aux êtres vivants (et en particulier à nous-mêmes). Si l’on ajoute que la dimension temporelle vient encore compliquer la situation, le doute et le vertige nous guettent.  

La relativité avait mis à bas notre bon sens, la mécanique quantique nous avait appris à accepter l’inacceptable et la cosmologie nous force encore et toujours à penser l’impensable « Dieu est subtil » aurait dit Albert Einstein (2). Oui, pour le moins.

 

Les hommes ont inventé autant de cosmologies que de sociétés afin de de se représenter le monde et d’en raconter la genèse et l’histoire.  

L’une des plus anciennes et des plus remarquables façons d’évoquer toutes les ambiguïtés liées à la connaissance de l’inconnaissable est l’allégorie de la caverne de Platon. Des hommes enchainées au fond d’une caverne ne voient du monde extérieur que des ombres, images floues en deux dimensions d’un univers qui en comporte une de plus et qui leur reste inaccessible. Images qui constituent pourtant toute leur réalité et dont ils doivent se contenter. Platon aurait-il pu imaginer qu’un peu plus de deux millénaires plus tard,  une science inconcevable pour son temps allait donner corps à cette vision des choses ?  

La thèse proposée dans l’article « Le trou noir à l’origine du Big Bang  » (3) récemment publié dans la revue Pour la science semble aller dans cette direction. Voici comment trois chercheurs, Niayesh Afshordi, Robert Mann et Razieh Pourhasan nous proposent de représenter le monde. 

De même que les prisonniers de Platon n’avaient pour réalité qu’un monde monochrome en deux dimensions, projection d’une réalité plus riche,  polychrome et tridimensionnelle, notre Univers en trois dimensions (laissons le temps de côté) ne serait que la projection d’un univers « supérieur » en quatre dimensions (un peu comme une plaque holographique bidimensionnelle contient la projection d’une image en trois dimensions). L’idée n’est pas tout à fait nouvelle et dans la cosmologie contemporaine trainent depuis longtemps ces notions de branes, univers en n dimensions flottant dans un espace au nombre de dimensions plus important (on peut imaginer des feuilles de papier - deux dimensions - flottant dans l’espace). Pour certains, le Big Bang ne serait d’ailleurs que l’effet d’une collision entre de telles branes au sein d’un univers plus vaste (le Bulk en anglais).  Ce qui est nouveau ici, c’est le détail du scénario.    

Dans cet univers à quatre dimensions (encore une fois, le temps mis à part), existeraient l’équivalent 4D de nos étoiles, et comme les nôtres, certaines, les plus massives, pourraient en fin de vie s’effondrer en trou noir (4). Autour d’un trou noir se trouve une frontière immatérielle appelée horizon. Cette zone sépare le trou noir proprement dit du reste de l’Univers. Elle a pour caractéristique de n’être franchissable que dans un seul sens, de l’extérieur vers l’intérieur, car pour la franchir en sens inverse, un corps matériel, un rayonnement, ou de façon plus générale toute information, devrait dépasser la vitesse de la lumière (5) ce qui violerait le tabou ultime de la physique.

Nos auteurs imaginent donc que notre Univers serait une brane à trois dimensions plaquée sur l’horizon d’un trou noir en quatre dimensions (ou bien même, constituant cet horizon). Il se serait formé à l’occasion de l’effondrement stellaire qui serait donc à l’origine de ce que nous appelons aujourd'hui le Big Bang

Nous sommes là dans des phénomènes que l’esprit a bien du mal à se représenter (6) Selon les trois chercheurs, cette vision des choses - qu’ils qualifient eux-mêmes de Big Bang holographique - offre plusieurs avantages. Elle permettrait en particulier de justifier la platitude de l’Univers sans recourir à l’inflation, cette expansion fulgurante supposée avoir lissé les irrégularités de l’Univers primordial. Or l’inflation est une théorie que certains continuent à assimiler au mécanisme des épicycles (7) une théorie ad hoc donc, qui aurait été conçue sans preuve dans le seul but de justifier la platitude spatiale (8). Il serait séduisant de s’en passer. L’embarrassant concept de singularité initiale semblerait également poser moins de problèmes dans ce nouveau cadre ; en tout cas, la question des origines ultimes se trouverait une fois encore repoussée à un niveau supérieur.

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(1) Une façon de se sortir de cette difficulté à penser la barrière est de nier son existence en imaginant un Univers au nombre de dimensions donné qui se trouverait courbé dans un espace au nombre de dimension supérieur. L'exemple type est la spère sphère qui est un monde à deux dimensions courbé dans un espace en possédant trois. Nous pouvons ainsi parcourir la surface de la Terre sans jamais rencontrer sa frontière bien que notre planète soit de taille et donc de surface finie.

(2) La phrase complète serait « Dieu (le Seigneur) est subtil, mais il n’est pas malveillant »…. Espérons ! C’est déjà assez compliqué comme cela.

(3) « Le trou noir à l’origine du Big Bang »  un article de Niayesh Afshordi, Robert Mann et Razieh Pourhasan, dans « Pour la Science » numéro 446, décembre 2014, pages 24 à 31.

(4) Rappel : un trou noir est une zone de l’espace-temps suffisamment compacte (du fait de la masse ou de l’énergie présentes dans un volume donné) pour courber localement la trame de l'espace-temps  avec une intensité telle que rien, même la lumière - ou plus généralement les ondes électromagnétiques - ne peut s’en échapper.  

(5) Habituellement notée c et précisément égale à 299 792 458 ms-1

(6) Inutile de se donner mal à la tête à essayer de se représenter la quatrième dimension, notre cerveau en est incapable et même Einstein n’aurait su faire. Mais si ces jeux « dimensionnels » vous intéressent, n’hésitez pas à vous livrer à la lecture du célèbre livre d’Edwin Abbott : Flatland, qui explore au contraire des univers de dimensions inférieures.

(7) Il va de soi que les principaux auteurs de la théorie de l’inflation, Andreï Linde, Alan Guth, et Alexeï Starobinsky contestent tout à fait cette interprétation de l’inflation conçue comme une simple hypothèse ad hoc et considèrent au contraire que leur théorie est largement confortée par les toutes dernières découvertes et ne peut en aucun cas relever du modèle des épicycles (système permettant de rendre compte des mouvements planétaires - notamment des rétrogradations – dans le monde réel à partir d’un modèle géocentrique pourtant erroné (encore que, voir cet article)). On peut retrouver l’argumentation des trois célèbres cosmologistes dans l’article : « Rencontre avec les trois pères de l’inflation », Ciel et Espace numéro 534, novembre 2014, pages 42 à 45.

(8) Un espace est dit plat s’il vérifie certaines règles géométriques. Par exemple, un espace bidimensionnel, c'est à dire une surface au sens courant du terme ou un plan, est considéré comme plat si la somme des angles d’un triangle qui y serait dessiné  est égale à 180°. Cela n’est plus le cas si l’on courbe cette surface. Il existe l’équivalent de ces règles en trois dimensions et il semble que, sauf  localement à l’approche de grandes concentrations de masse, (les trous noirs par exemple) notre espace soit plat ou quasi plat. L’inflation qui a agrandi  violemment l'espace en une fraction de seconde au début de l'histoire de l'Univers aurait participé à cet état de fait.

Pour tous ceux que passionnent ces problèmes je ne peux que recommander la lecture de ces livres extraordinaires que sont « La magie du Cosmos » et « L’Univers élégant », tous deux de Brian Greene.

Source de l'illustration : Pour la science

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Published by Didier BARTHES - dans Cosmologie
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21 novembre 2014 5 21 /11 /novembre /2014 14:04

taches-solaires.jpgUne image qui incite à la modestie: Notre monde face à une simple structure provisoire à la surface du soleil. Photographie de Jean-Pierre Brahic.


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Published by Didier BARTHES - dans Images
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6 août 2014 3 06 /08 /août /2014 23:24

comete-copie-1Une bien belle image de la comète 67P/ Churyumov-Gerasimenko prise par la sonde Rosetta le 3 août 2014.

Source : ESA, sonde Rosetta, caméra Osiris.

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Published by Didier BARTHES - dans Actualité sondes
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21 juillet 2014 1 21 /07 /juillet /2014 18:04

astonaute.jpg

Il y a 45 ans, ce 21 juillet 1969 (*), l’homme posait pour la première fois le pied sur une autre planète. Quoiqu’assez vite la chose sembla devenir banale au point que les dernières missions furent peu suivies, cet exploit reste certainement le plus grand que l’humanité ait jamais réalisé tant la tâche était difficile et le symbole extraordinaire.

L’histoire a d’ailleurs souligné l’ampleur de cette difficulté, puisque près d’un demi-siècle plus tard, rien de ce que nous avons entrepris en la matière ne peut y être sérieusement comparé.

Certes, nous avons obtenu d’intéressants résultats scientifiques ; le développement de l’électronique nous ayant permis d’envoyer force caméras et détecteurs divers sur de nombreux robots. Les planètes Vénus, Jupiter, Saturne et surtout Mars sont désormais bien étudiées et plusieurs télescopes spatiaux scrutent quotidiennement l’Univers à ses différentes échelles.

Par contre, l’exploration humaine a totalement marqué le pas et même régressé. Si, à 360 km au-dessus de nos têtes tourne une Station Spatiale, mais cela ne fait guère rêver que ceux qui y sont directement impliqués. Beaucoup s’accordent à dire que les résultats scientifiques sont loin d’être au rendez-vous et que ce complexe orbital répond surtout à des objectifs politiques. La navette spatiale, aujourd’hui au musée, si elle fut complexe sur le plan technique fut bien modeste quant à ses ambitions d’autobus de l’espace. Il y a 45 ans, la mission Apollo 11 allait mille fois plus loin pour découvrir un nouveau monde.  

La désillusion s’exprime aussi par l’abandon de tous les autres projets. En 1970 certains imaginaient que dès 1975 seraient lancés des programmes d’exploration humaine de Mars. Un lanceur à propulsion nucléaire, Nerva, fut un temps étudié et même testé. Las, tout ceci fut abandonné et les différents projets évoqués depuis n’ont jamais fait illusion bien longtemps, ni la volonté politique, ni les moyens financiers, ni les moyens techniques ne sont aujourd’hui en mesure de porter de telles ambitions.

Pour une part, cela relève d’une relative stagnation technologique, en particulier concernant les lanceurs. Aujourd’hui, 48 ans après le premier vol de Saturne 5, nous n’avons jamais fait mieux :  jamais en terme de puissance, puisque le premier étage  de cette fusée pouvait soulever plus de 3000 tonnes, jamais en terme d’efficacité puisque le ratio entre la masse placée en orbite basse (130 tonnes environ) et celle du lanceur dépassait 4% ce qui est supérieur à ce que l’on fait aujourd’hui, et enfin jamais non plus en terme de fiabilité puisque Saturne 5 connut un taux de réussite de…. 100 % (sur peu de lancements il est vrai).

Il n’y a pas eu d’évolution technologique notable. Nous nous faisons des illusions sur ce point en nous focalisant sur l’électronique, mais un lanceur c’est d’abord de la mécanique et là, les progrès ont été très minimes.

L’autre raison en est bien sûr la difficulté propre à une mission martienne. La planète rouge se trouve au mieux à 125 fois la distance qui nous sépare de la Lune et en utilisant ce que l’on nomme les trajectoires de Hohmann (les plus économiques) cela impose un voyage d’environ 18 mois (6 mois aller, 6 mois sur place, 6 mois de retour) le tout, sans possibilité sérieuse d’interrompre la mission en cas de difficulté. C’est au-delà de ce que nous savons faire, la logistique à mettre en place est trop lourde.

La dernière difficulté est d'ordre sociétal, économique et écologique. Le monde s’approche sans doute d’une confrontation aux limites physiques de la planète, il ne disposera plus ni des ressources nécessaires, ni de la volonté pour monter de tel projet. L’une des conditions du succès d’Apollo, en plus de la chance qu’il serait erroné de négliger, fut la capacité à mobiliser un pays pour un objectif clair, facilement visualisable et merveilleux. Ces conditions ne semblent pas devoir se renouveler. Le heurt entre l’Homme et son milieu risque de nous imposer d’autres priorités, et avant tout la sauvegarde écologique de la planète. C’est d’une toute autre difficulté encore, car cela nécessite une remise en cause complète de notre rapport au monde, cela suppose de renoncer à une extension permanente de nos pouvoirs, de nos effectifs, de nos productions, bref cela suppose comme le disait Alain Gras "d’établir un rapport plus humble avec la planète". Dans ce cadre-là, les grands projets spatiaux n’auront probablement plus leur place. Bien que l’Histoire soit emplie de prédictions plus tard démenties,  je fais le pari qu’au cours de ce siècle Mars ne recevra pas notre visite. Contentons-nous donc de revoir ces images extraordinaires, mais d’un autre temps.

Pour les nostalgiques

La mission Apollo 11 (Wikipédia)  

Le plus célèbre départ de l’Histoire  

Le premier pas

La mission vue par la télévision (une heure)

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(*) Le lundi 21 juillet 1969 à 2 heures 56 minutes et 20 secondes précisément en temps universel  

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Published by Didier BARTHES - dans Histoire
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