Aberration de la lumière

(voir la vidéo d'Alain Riazuelo à l'entrée trou noir)

Année miraculeuse

En 1905, alors qu'il était parfaitement inconnu au bataillon, Albert Einstein publia l'un après l'autre quatre articles dont les physiciens disent qu'ils méritaient chacun un Prix Nobel. depuis la pénombre de son bureau des brevets de la sombre ville de Berne, où il passait son temps à penser à la lumière, le génie éclaira la science comme personne ne l'avait fait aupara­vant, en formulant rien de moins que la relativité restreinte, l'existence du Quantum d'énergie (photon), le mouvement brownien et, tant qu'à faire, la relation masse-énergie, scellée par la formule la plus célèbre de tous les temps: E = mc2. Annus mirabilis ! s'écrient les physiciens, encore étonnés aujourd'hui que tant d'intuitions et d'avancées fondamentales aient pu être accomplies par un seul petit bonhomme... 


Anus mirabilis

N'a que peu de rapports avec la physique. Bien sûr, certains conférenciers prennent un malin plaisir à souligner l'Anus, dans Annus Mirabilis (Année Miraculeuse); allez savoir pourquoi.


Atome de Rutherford

Avant de m'intéresser à la physique, j'étais un homme heureux, même si je ne le savais pas encore. Je croyais instinc­tivement qu'il pouvait exister un mouvement perpétuel, que les centrales hydroélectriques tenaient fondamentalement du land art et que les atomes étaient des mini-systèmes solaires. Sur ce point, je croyais donc à l'admirable perfec­tion du Cosmos, qui reproduisait à l'identique le même type de structure, à l'échelle de l'infiniment grand et à celle de l'infiniment petit. J'y croyais à tel point que je divaguais en privé sur l'idée que ces atomes tout petits étaient éventuel­lement des micromondes habités de planètes vertes et luxu­riantes, avec des microbonshommes qui trouvaient, dans leurs propres atomes, autant de super-micromondes, et ainsi de suite. J'étais heureux! Je pensais que peut-être, un beau jour, tout notre Univers composé d'atomes serait avalé, telle une goutte d'eau dans un verre, par un géant de l'échelle supérieure. C'est là le bonheur du bon sauvage, la félicité de l'ignare.

Monsieur Rutherford était un homme heureux, lui aussi, à sa manière, dans la mesure où il fut le premier à montrer que l'atome n'était pas une bille solide ou une simple boule d'énergie : il découvrit et expliqua que cet objet avait lui-même, en son petit coeur, un noyau. Peut-être que comme moi il se prit un court instant à rêver d'infinis emboîtés, car il proposa un modèle d'atome de type «planétaire», autrement dit, un microsys­tème avec une sorte de Soleil pour noyau de l'atome et des billes en orbite autour de lui, telles de minuscules planètes, en guise d'électrons. S'il connut un instant de sauvagerie rousseauiste, il fut vite obligé de dire adieu à son innocence : un tel système «planétaire» reproduisant dans l'infinimént petit le modèle du macrocosme, gouverné qu'il était par la force de l'attraction électromagnétique, était tellement instable que sa durée de vie aurait été pratiquement nulle. Exit l'atome de Rutherford!

Oui, lecteur, tu as jadis accepté que le père Noël a été inventé par Coca-Cola; tu as été obligé d'admettre que les comètes sont parmi les objets les plus hideux de l'Univers; et tu dois abandonner maintenant l'idée que l'atome c'est un système solaire en miniature, Mars et Vénus autour du Soleil, en tout petit.

Quoi, ça fait mal? 

Atmosphère?

L'incroyable saut de Joe Kittinger en 1960, depuis une hauteur de 31 km, resté un record jusqu'en 2012, date à laquelle Felix Baumgartner s'est lancé d'une hauteur de 39 km, dépassant dans sa chute la vitesse du son...

Il ne faut pas croire que l'atmosphère soit une sorte de bulle qui entoure la terre et qu'elle dispose, comme une bulle de savon, une surface nette. C'est tout le contraire ! Quand l'on dit que l'atmosphère terrestre fait 100 ou 120 km, on se réfère à une simple convention : en effet il est impossible de trouver la limite de cette "bulle", car les gaz formant l'atmosphère se raréfient graduellement. Cela n'empêche pas de relever, à l'intérieur de la "bulle", des zones distinctes et d'identifier une stratosphère, une mésosphère, une thermosphère... Tout en bas de la "bulle", au contact avec le sol, la terre nous offre la Troposphère. On appelle comme ça cette couche basse sans doute à cause de son tropisme indomptable : en effet, alors que dans le reste de l'atmosphère tout est paisible et passablement statique, la troposphère ne cesse d'être agitée par des mouvements de l'air et des gaz. Cela donne alors les nuages, le vent, les tornades et toute sorte d'agitation.

La Troposphère pourrait quasiment être appelée Anthropo-sphère, car cette couche basse est la seule zone où la vie humaine est possible (et encore, vivre au sommet de l'Everest c'est une sacrée galère).

Or combien est-elle vaste cette couche basse qui nous sert de maison, et sans laquelle nous serions tous morts ? Sache, lecteur, qu'elle n'est pas vaste du tout ! Au contraire, elle est ridiculement petite. La voici :

Dans l'image la taille de la troposphère correspond à la ligne en bleu clair. 

Ha ha! Se voit-elle seulement ? Le fait est qu'elle ne monte qu'à une dizaine de kilomètres environ (selon la latitude, dit-on, elle varie entre 8 et 15 km). Or, 10 km c'est à peine deux heures de marche à pieds ou, si vous préférez, le rayon de Paris intra-muros.

Dans cette autre image l'on identifie mieux la fine couche bleu clair de la troposphère. Pour mieux réaliser sa petitesse je représente également la distance Paris-Lyon (400 km), qui correspond d'ailleurs à la hauteur orbitale de la station spatiale internationale.... La ligne tiretée rouge, à une hauteur de 120km environ, représente la limite conventionnelle de l'atmosphère terrestre.