Astrophysique

Le propre de l’Homme est de se poser des questions… et parfois d’y répondre, mais pas toujours. Ainsi, on peut se demander pourquoi il y a quelque chose plutôt que rien, si l’univers existerait si personne n’était là pour l’observer, ou si la coccinelle de Gotlib a réellement mis des brocolis dans son minestrone…

Voir une comète est toujours fascinant. Si ce spectacle inquiétait nos anciens, qui chargeaient l’objet de présages maléfiques, il ne doit plus nous inspirer aujourd’hui que des pensées esthétiques ou scientifiques. Profitons-en pour évoquer quelques aspects de ces objets qui font les délices des astronomes amateurs ou professionnels.

Rien de cochon dans ce titre, calmez-vous ! Je parle de vulgarisation (du latin vulgus = le peuple, ce qui est compréhensible par tous)
À travers un certain nombre d’exemples judicieusement choisis (faites-moi confiance), je vais tenter de vous faire percevoir (si ce n’est comprendre) les concepts qui sous-tendent certaines réalités de la physique moderne. On verra d’ailleurs les limites de l’exercice pour deux raisons essentielles :
Tout d’abord, on ne peut comprendre parfaitement une civilisation que lorsqu’on en maîtrise les subtilités de la langue. Il en est de même en physique. Il arrive un moment où la méconnaissance des mathématiques de haut niveau nous bloque dans une compréhension plus poussée (ce n’est pas pour rien que je m’inclus dans cette catégorie).

Quand le père Einstein a déclaré « E=mc2 », les scientifiques ont applaudi, et c’est la seule formule que le grand public a retenue, sans forcément comprendre de quoi il s’agissait. Cette formule toute simple décrit l’équivalence entre la matière et l’énergie. En d’autres termes : on peut convertir de la matière en énergie (dans une centrale nucléaire par exemple) ou de l’énergie en matière (c’est ce qui s’est passé aux premiers âges de l’univers).

On vous le dit, on vous le répète : tout bouge dans l’univers ! La lune tourne autour de la Terre, qui elle-même tourne autour du soleil. Des comètes traversent nos nuits et disparaissent aux confins du système solaire. Le soleil tourne autour du centre de la galaxie, la galaxie tourne autour du centre de gravité de l’amas local. Des nuages de gaz, issus d’explosions d’étoiles s’étendent dans l’espace à des vitesses inimaginables. L’univers lui-même est en expansion, toutes les galaxies s’éloignent les unes des autres, entraînées par l’accroissement du continuum spatiotemporel.
Et pourtant…

Je vous expliquais récemment que l’univers était très grand. Très très grand ! D’accord, me direz-vous. Mais comment fait-on pour calculer toutes ces distances ? Parce qu’après tout, on n’y est jamais allé ! Voici des éléments de réponse.

Bon ! Parce que je préfère vous prévenir tout de suite : il s’agit du premier article post-apocalyptique ! De quoi s’agit-il ? Au départ : d’une prévision Maya. Je n’ai rien contre les Maya mais on ne me fera pas croire que ces braves gens pouvaient prévoir les catastrophes d’aujourd’hui. Sinon ils auraient tout de suite vu que la fin du monde serait provoquée par la syzygie de trois astres non maîtrisables : j’ai nommé Windows, Google et Facebook !

S’il vous arrive de lever la tête par une nuit sans lune, vous apercevez ces points lumineux que l’on appelle « étoiles » et, si la pollution n’est pas trop importante là où vous vous trouvez, vous distinguez également cette trainée laiteuse qu’est la voie lactée, notre galaxie. Vous êtes-vous déjà posé la question de savoir à quelle distance voyez-vous tout cela à l’œil nu ? Et à quelles distances sont les objets que vous ne voyez pas mais dont vous avez sans doute vu les photos dans la presse ?
La vérité est que ces distances sont difficiles, voire impossible, à appréhender pour l’esprit humain. Pour y arriver nous allons procéder par étapes successives.

Si vous lancez un pierre en l’air, elle retombe. Un satellite envoyé vers Mars, lui, ne retombe pas. Pourquoi ? La pierre retombe parce que vous ne l’avez pas lancée assez « fort », c’est à dire pas assez vite, pour qu’elle échappe à l’attraction terrestre. La vitesse de libération est la vitesse minimum à atteindre pour échapper à l’attraction d’un corps.