Il y avait la machine à écrire, la machine à laver, la machine à coudre, la machine à pain, la machine à sous et la machine à perdre. Voici désormais venu le temps de la machine à grimaces. C’est une (ré)invention que l’on doit à Daito Manabe, un Japonais à la fois musicien et programmeur, et avant tout artiste de l’électricité. Vous vous souvenez peut-être avoir fait à l’école cette sympathique expérience qui consiste à faire bouger des cuisses de grenouille séparées du cerveau de la bête en reliant les nerfs du batracien à une pile. Une expérience directement inspirée des travaux de Luigi Galvani (1737–1798).

Dans ses notes de travail, Galvani, professeur d’anatomie à Bologne, écrit ceci : “J’ai disséqué et préparé une grenouille [et] j’ai placé celle-ci sur la table sur laquelle se trouvait une machine électrique, à l’écart du conducteur de la machine et à une assez grande distance de celui-ci. Lorsque l’un de mes aides, par hasard, toucha légèrement avec la pointe de son scalpel, les nerfs cruraux internes de cette grenouille, on vit tous les muscles de ses membres se contracter de telle sorte qu’ils paraissaient pris de très violentes contractions tétaniques. Un autre des assistants qui était présent lors de nos expériences sur l’électricité eut l’impression que ces contractions se produisaient au moment où une étincelle jaillissait du conducteur de la machine. […] Je fus alors pris d’un incroyable désir de refaire l’expérience et d’expliquer le mystère de ce phénomène. J’approchai donc la pointe du scalpel de l’un ou l’autre des nerfs cruraux, tandis que l’un des assistants faisait jaillir une étincelle. Le phénomène se reproduisit de la même manière.”

Daito Manabe a repris l’idée en changeant d’animal… L’information nerveuse voyageant aussi chez l’humain via un courant électrique, l’artiste nippon a connecté les muscles faciaux de quatre de ses amis à des électrodes. Les impulsions que celles-ci transmettaient étaient synchronisées et suivaient le rythme d’une musique électronique. Le spectacle des contractions involontaires provoquées par la machine à grimaces est franchement drôle :

L’artiste japonais a décliné son idée sur d’autres modes. Sur cette autre vidéo, on le voit (au centre) grimacer, le visage muni de capteurs. Les signaux électriques recueillis fabriquent une musique électronique tout en étant renvoyés vers le visage de deux “cobayes”, lesquels reproduisent involontairement les grimaces de Daito Manabe.

Pierre Barthélémy

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“L’astronome, inondé de rayons, pèse un globe à travers des millions de lieues”, écrivait Victor Hugo. Si l’on prend le poète au pied de la lettre, on s’aperçoit vite que le secteur retenu est riquiqui eu égard aux très grandes distances qui séparent les planètes, les étoiles ou les galaxies. En réalité, le seul globe que l’astronome peut peser dans un rayon de quelques millions de kilomètres est… la Lune.

Car les distances astronomiques sont véritablement… astronomiques ! J’ai un jour voulu m’amuser à dessiner un système solaire à l’échelle et, si vous voulez reproduire cette expérience avec des enfants, commencez par sortir de chez vous. Voici pourquoi. Pour l’occasion, j’avais décidé de réduire la Terre à sa plus simple expression, c’est-à-dire à un point de stylo sur une feuille de papier. Un point d’un peu plus d’1 millimètre de diamètre. Comme le diamètre réel de notre planète est d’un peu plus de 12 700 km, je me suis dit qu’on allait dessiner le système solaire au dix-milliardième. Du coup, le Soleil, énorme boule de gaz d’1,4 million de km de diamètre, prenait des proportions plus acceptables, avec ses 7 cm de rayon. Mais à quelle distance de la Terre devais-je le placer ? Dans mon coin d’Univers en modèle réduit, notre étoile se trouvait tout de même à 15 mètres de mon point de stylo… D’où l’intérêt d’être dehors. Mars se plaçait à 23 mètres du Soleil, Jupiter se promenait à 78 mètres, Saturne à 140 mètres, etc. A l’époque, Pluton n’avait pas été déclassée et était toujours considérée comme une planète, la plus petite du système solaire. Eh bien, pour situer ce nain astronomique, il fallait courir à l’autre bout du quartier, à 591 mètres de mon Soleil miniature.

Pour donner une idée à mes enfants des tailles relatives des planètes, je me suis inspiré des conseils prodigués par Mireille Hartmann dans son excellent petit livre Explorer le ciel est un jeu d’enfant (éd. Le Pommier). L’idée consiste à leur faire dessiner, grandeur nature, les fruits inscrits sur cette liste de courses : une groseille, une cerise, un grain de raisin, un cassis, une pastèque, un melon, une pêche, une mandarine et une autre groseille plus petite que la première, qui représentent respectivement Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.

Tout le problème, c’est qu’il n’existe aucun fruit assez gros pour représenter les étoiles, à commencer par le Soleil. On a vu plus haut que le diamètre de notre astre du jour est plus de cent fois supérieur à celui de la Terre. Eventuellement, une énorme citrouille pourrait faire l’affaire. Mais ce serait oublier que le Soleil est de taille relativement modeste, lui-même un nabot à côté d’autres étoiles, géantes à proprement parler. Pour faire saisir le diamètre colossal de ces “globes”, pour reprendre le mot de Victor Hugo, j’ai tout de même trouvé cette vidéo, qui impressionnera petits et grands, et leur fera saisir, peut-être mieux que de longs discours, à quel point la Terre est un tout petit monde…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : par un hasard extraordinaire, la Lune, 400 fois plus petite que le Soleil, est aussi située 400 fois plus près. Ce qui fait que, vu depuis la Terre, le diamètre apparent des deux astres est le même, ce qui permet le phénomène des éclipses totales de Soleil. Je profite de l’occasion pour dire que, le 4 janvier 2011, au matin, la France pourra assister (si la météo le permet) à une éclipse partielle de Soleil. Plus on ira vers le nord du pays, plus la surface du Soleil masquée par la Lune sera grande. Rappelons une fois de plus que, pour observer ce phénomène sans s’abîmer gravement les yeux, il faut s’équiper de lunettes spéciales.

Lorsque Luke Skywalker se fait trancher un bras par le sabre-laser de son gentil papa dans L’Empire contre-attaque, le membre perdu est aussitôt remplacé par une prothèse bionique et c’est bien dommage : cela ne laisse pas le temps au héros de George Lucas d’expérimenter le phénomène du membre fantôme. Ainsi nommé en 1871 par l’Américain Silas Weir Mitchell, qui avait soigné plusieurs soldats amputés de la Guerre de Sécession, il consiste, pour la personne à laquelle manque un bras, une main, un pied, une jambe, à percevoir des sensations “venant” du membre absent. Les femmes auxquelles on a retiré un sein peuvent également y être sujettes… tout comme les hommes ayant perdu l’organe de leur virilité.

Cette dernière catégorie suscite de plus en plus d’intérêt dans le milieu médical depuis que sont pratiquées des opérations de changement de sexe. La littérature à ce sujet est cependant assez pauvre et il est fréquent de lire que les premiers cas rapportés datent du milieu du XX^e siècle. Ainsi, en 1950, un chirurgien de Boston, A. Price Heusner, publie-t-il un article contenant deux études de cas. La première évoque un vieil homme dont le pénis a été “accidentellement blessé et amputé” et qui ressent de temps en temps des érections fantômes. Le monsieur en question est obligé de regarder sous ses vêtements pour s’assurer que son sexe (turgescent ou non) manque bel et bien à l’appel. La seconde étude de cas contenue dans cet article parle d’un homme d’âge moyen, souffrant d’un cancer dans la région périnéale qui s’est étendu et lui cause d’affreuses souffrances dans l’aine, au point qu’il a choisi de se faire amputer du pénis ! Après l’opération chirurgicale, il continue de ressentir des douleurs dans le sexe qu’il n’a plus…

En réalité, les mystères du pénis fantôme intéressent les médecins depuis des siècles, comme le révèlent Nicholas Wade (université de Dundee, Grande-Bretagne) et Stanley Finger (université Washington de Saint-Louis, Missouri) dans une étude publiée en octobre par le Journal of the History of the Neurosciences. Ces deux chercheurs ont retrouvé plusieurs références dans les écrits de médecins écossais vivant aux XVIII^e et XIX^e siècles. Ainsi, John Hunter (1718-1783) , célèbre chirurgien et anatomiste exerçant à Londres, décrit-il ainsi un cas de pénis fantôme : “Un sergent des troupes de marine qui avait perdu le gland et la plus grande partie de son pénis, et à qui l’on demandait s’il ressentait jamais ces sensations qui sont particulières au gland, déclarait que quand il frottait l’extrémité de son moignon, cela lui procurait exactement la sensation qu’il avait en se frictionnant le gland et que cela était suivi d’une émission de semence.” Une masturbation fantôme en quelque sorte…

Un autre praticien écossais, Andrew Marshal (1742-1813), qui s’intéressait au transport des signaux sensoriels, rapporte le cas de W. Scott, “dont le pénis a été emporté par un coup de feu et dont le moignon, qui était au même niveau que la peau du pubis, retrouvait la sensibilité particulière du gland”. Troisième et dernier exemple, celui d’un homme dont le sexe avait été détruit par une maladie, exemple donné par Charles Bell (1774-1842), grand spécialiste du système nerveux, qui jugea plus pudique de le présenter… en latin pour ne pas choquer certains de ses lecteurs : “Quando penis glandem exedat ulcus, et nihil nisi granulatio maneat, ad extremam tamen nervi pudicæ partem ubi terminatur sensus supersunt, et exquisitissima sensus gratificatio.” Ce qui signifie à peu près, pour autant que mes souvenirs de latin me permettent une traduction : “Quand un ulcère dévore le gland et que rien d’autre ne subsiste qu’une granulation, le plaisir sensoriel le plus exquis demeure dans la région terminale du nerf honteux où les sensations s’arrêtent.”

C’est ici que l’on trouve l’intérêt de cette étude. Dans les cas classiques de membres fantômes, le phénomène est souvent douloureux, ou, dans le meilleur des cas, gênant. Les exemples cités par Nicholas Wade et Stanley Finger montrent que, lorsque le membre absent est le membre viril, les sensations fantômes sont plutôt agréables. Contrairement à ce que pouvait imaginer Georges Brassens dans sa chanson Les Patriotes, chez les “amputés de leurs bijoux de famille”, l’absence d’organe ne signifie pas forcément absence de jouissance…

Pierre Barthélémy

Le samedi 6 novembre 2010, la vérité va enfin être rétablie. Ce jour-là, à South Bend, ville américaine située dans le nord de l’Indiana, aura lieu un colloque dont le titre est : “Galilée avait tort. L’Eglise avait raison.” L’objectif de cette “première conférence catholique annuelle sur le géocentrisme” consiste à prouver que le Soleil tourne autour de la Terre (système géocentrique), alors que, depuis Copernic, Galilée, Kepler et Newton, la science prétend que la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil (système héliocentrique). Au cours de cette journée historique, qui démontera un des plus grands complots que l’histoire des sciences ait jamais connus, une dizaine d’orateurs vont se succéder à la tribune devant des spectateurs qui auront chacun déboursé 50 dollars. Voici les thèmes des premiers discours tels qu’on peut les lire sur le site Internet de cette manifestation : “Géocentrisme : ils le savent mais ils le cachent”, par Robert Sungenis, auteur d’un livre sur le sujet et organisateur de la conférence ; “Introduction à la mécanique du géocentrisme” ; “Expériences scientifiques montrant l’immobilité de la Terre dans l’espace” ; “Preuve scientifique : la Terre au centre de l’Univers”…

Ceci n’est pas un canular. Cette conférence aura bien lieu et ceux qui l’organisent sont convaincus de ce qu’ils disent. Dans la liste de questions/réponses qu’il a mise sur son site Internet, Robert Sungenis, en plus de citer les passages de la Bible où la position centrale de la Terre est clairement dite, compare sa démarche à celle des créationnistes qui, petit à petit, imposent une vision biblique de l’apparition de la vie et de l’homme sur Terre  comme une alternative valable aux enseignements de la biologie et du darwinisme : “Oui, je crois vraiment que ce qui est arrivé avec le créationnisme arrivera avec le géocentrisme. Nous sommes là où Morris et Whitcomb (NDLR : les pères américains du néo-créationnisme) étaient dans les années 1960. Tôt ou tard, la preuve du géocentrisme sera très répandue, mais cela prend du temps. Je serai peut-être mort et parti avant que mon rêve se réalise. La cause du géocentrisme pourrait cependant avancer un petit peu plus vite que celle du créationnisme, car elle le géocentrisme est bien plus facile à démontrer que le créationnisme. Je peux expliquer les preuves scientifiques du géocentrisme en environ 20 minutes à un interlocuteur instruit, et une fois que j’aurai terminé, soit il s’en ira complètement stupéfait par la nouvelle vérité qu’il viendra de découvrir, soit il fera tout ce qui est en son pouvoir  pour étouffer ou tourner en ridicule ce que je lui aurai dit et il me traitera de fou pour avoir abordé le sujet, puisqu’il réalisera, mais rejettera, les implications théologiques et globales de ce que je lui aurai dit.”

Il y a effectivement fort à parier que, d’ici à quelques années, cette conférence du 6 novembre 2010 sera citée comme une référence scientifique par ceux qui défendront le géocentrisme, tout comme aujourd’hui certains citent de soi-disant “colloques” et “études”, ou des livres écrits sans contrôle scientifique objectif, pour s’attaquer à la théorie de l’évolution ou, d’une manière plus anecdotique mais tout aussi révélatrice, à la datation au carbone 14 du suaire de Turin, laquelle a démontré qu’il s’agissait d’une création médiévale. S’en prendre à Galilée a un triple objectif : souiller l’image d’un des plus grands savants de l’histoire, considéré comme l’un des fondateurs de la science moderne ; s’attaquer à celui qui apporta une des premières preuves observationnelles de l’héliocentrisme de Copernic ; permettre à l’Eglise de laver l’offense qu’elle a dû subir lors de sa repentance de 1992 au sujet de la condamnation de Galilée.

Ceci dit, je vois arriver une question majeure : qu’est-ce qui nous prouve que le Soleil ne tourne pas autour de la Terre (ce que croit encore un cinquième environ des habitants des pays dits développés) ? Après tout, ne le voit-on pas se lever tous les jours et se coucher chaque soir après avoir traversé le ciel ? La révolution copernicienne porte bien son nom, qui tord le cou au témoignage le plus élémentaire de nos sens. Il est beaucoup plus simple de croire que le Soleil se promène autour de nous plutôt que d’imaginer que c’est la Terre qui, tournant sur elle-même en plus de  faire le tour de son étoile en un an, donne à l’astre du jour son mouvement apparent. Quelles preuves en a-t-on ?

Dans le système géocentrique du début du XVIIe siècle, tout tourne autour de la Terre. La Lune d’abord, puis, dans l’ordre, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter et Saturne (Uranus et Neptune n’ont pas encore été découvertes). Lorsque, à partir de 1609, Galilée pointe la lunette de sa fabrication vers les cieux, il ne va pas tarder à lui trouver des défauts. En janvier 1610, il découvre quatre petits astres tournant autour de Jupiter, qui seront par la suite nommés les satellites galiléens. Cela n’a l’air de rien mais cette trouvaille compromet le géocentrisme car, désormais, tout ne tourne plus autour de la Terre. Quelques mois plus tard, en septembre, il découvre que Vénus, comme la Lune, a des phases. Ce qui, en soi, peut s’expliquer avec le géocentrisme. Ce que celui-ci a, en revanche, beaucoup de mal à justifier, c’est la raison pour laquelle Vénus est de plus en plus petite au fur et à mesure qu’elle devient pleine (voir ci-dessous). Théorisé au siècle précédent par le chanoine polonais Nicolas Copernic, l’héliocentrisme, lui, explique sans peine le phénomène : si Vénus rapetisse au fur et à mesure qu’elle s’illumine, c’est parce que, vue depuis la Terre, elle passe de l’autre côté du Soleil. Ce qu’elle ne peut évidemment pas faire dans le système géocentrique hérité d’Aristote.

Bien sûr, il existe d’autres preuves de l’héliocentrisme. Je citerai rapidement : l’aberration de la lumière, découverte en 1725 par l’astronome britannique James Bradley, phénomène confirmant que la Terre n’est pas immobile dans l’espace comme le prétend le modèle géocentrique ; la première mesure de la parallaxe d’une étoile, effectuée en 1838 par l’Allemand Friedrich Wilhelm Bessel, qui prouve la révolution terrestre ; la célèbre expérience du pendule de Foucault, en 1851, qui montre que la Terre tourne bien sur elle-même ; l’orbite des comètes ; plus récemment, la découverte des systèmes extra-solaires.

En 1633, Galilée n’avait, malheureusement pour lui, aucune de ces preuves à sa disposition lorsque, vieux, malade et menacé de la torture, il fut jugé et condamné à la prison à vie (peine commuée par le pape à une assignation à résidence, toujours à vie) pour avoir défendu ouvertement l’héliocentrisme, ce qui était assimilé à de l’hérésie. Pour éviter le bûcher, le savant italien dut abjurer, rejeter l’idée “que le Soleil était le centre du monde et immobile, et que la Terre n’était pas le centre et qu’elle se mouvait”. C’est un peu facile de jouer avec la peau des autres mais je dirai que si Galilée a un jour eu tort, ce n’est pas en défendant l’héliocentrisme, comme le prétend Robert Sungenis, mais en le reniant…

Pierre Barthélémy

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Pour vivre plus vieux, courons au rez-de-chaussée. Non, non, je n’ai pas fumé la moquette, je n’invente rien, on le savait déjà et une très jolie expérience vient de nous le confirmer. Mais avant de la décrire, expliquons de quoi nous parlons.

Il y a cent cinq ans, en 1905, un certain Albert Einstein publiait dans Annalen der Physik un article où il exposait sa théorie de la relativité restreinte. Une théorie qui heurtait le sens commun car elle réduisait en bouillie le caractère absolu de l’espace et du temps. Pour faire simple, avec la vitesse, les longueurs se contractent et le temps se dilate. L’illustration la plus célèbre de la théorie de la relativité restreinte est une très jolie expérience de pensée. Imaginons deux frères jumeaux. L’un monte dans une fusée hyper-méga-rapide et s’en va faire un grand voyage interplanétaire à une vitesse proche de celle de la lumière. L’autre reste sur Terre et regarde pousser les haricots de son jardin. Et que se passe-t-il ? Quand l’astronaute revient, il a moins vieilli que son frère jardinier : pour lui, le temps s’est écoulé moins vite. Les secondes, les minutes et les heures n’ont donc pas la même valeur suivant que l’on se déplace ou pas. Cela a été vérifié expérimentalement de nombreuses fois, avec notamment, au début des années 1970, des horloges atomiques embarquées dans des avions de ligne.

Mais ce n’est pas tout. En 1915, dix ans après la relativité restreinte, Einstein en remit une couche en exposant sa théorie de la relativité générale, qui devait supplanter la théorie de la gravitation universelle de Newton. Elle expliquait que la gravitation n’était pas une force mais la traduction de la courbure de l’espace-temps par la masse des objets célestes (planètes, étoiles, etc). Conséquence de tout cela : plus on est proche d’un corps très massif, comme une planète par exemple, plus le temps passe lentement. Ainsi, les satellites GPS, qui naviguent à plus de 20 000 kilomètres d’altitude, tiennent-ils compte à la fois du ralentissement du temps induit par leur vitesse et de l’accélération du temps due à leur distance à la Terre !

Et nous ? Les effets relativistes sont-ils mesurables pour nous, à notre petit niveau d’homme et non pas dans des avions allant à des centaines de kilomètres par heure ou dans des satellites perchés sur des orbites lointaines ? Eh bien, la réponse est oui, comme viennent de le prouver quatre chercheurs américains et deux horloges atomiques optiques, dans un article publié par la revue Science le 24 septembre. Les horloges en question sont d’une précision extrême et c’est nécessaire, étant donné que les effets relativistes, avouons-le, sont infimes à notre petite échelle. Dans un premier temps, les chercheurs du National Institute of Standards and Technology ont simulé, pour une des deux horloges (l’autre servant de référence), un mouvement d’une vitesse de 10 mètres par seconde, soit 36 km/h. Ce qui revient à se demander de combien le temps ralentirait pour Usain Bolt s’il parvenait à sprinter toute sa vie. Une minuscule variation a pu être mesurée. Rapportée à une vie d’homme de 80 ans, cette variation nous donne un gain de temps de, hem… 1,5 millionième de seconde. Pas terrible, Usain.

Dans une seconde expérience, nos chercheurs ont voulu voir s’il était possible de détecter une différence en posant leurs horloges sur deux barreaux d’échelle séparés de 33 centimètres. En s’éloignant de la Terre de si peu, y a-t-il vraiment un changement ? Encore une fois, la réponse est oui. La variation est encore plus petite : sur 80 ans, l’horloge la plus basse gagnerait 0,1 millionième de seconde par rapport à sa voisine du dessus…

Mais bon, en cumulant les deux, en courant comme un dératé dans son rez-de-chaussée, entre la télé et le grille-pain, on devrait en mettre plein la vue au feignant qui se prélasse sur sa terrasse du 10^e étage. En théorie, on devrait.

Pierre Barthélémy

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C’était dimanche 15 août, à Santa Clara, en Californie, où s’achevait la convention SETI 2010. Pour ceux qui l’ignorent, SETI est l’acronyme de Search for Extraterrestrial Intelligence (recherche d’une intelligence extraterrestre). Cette convention ne réunissait pas une bande d’ufologues allumés, passionnés de Roswell et de soucoupes volantes, mais des chercheurs et des ingénieurs qui écoutent le ciel pour détecter les signaux d’une autre civilisation que la nôtre. Et devant ces personnes invitées par le très sérieux SETI Institute dont il est l’astronome en chef, Seth Shostak déclara ceci : ” Je pense vraiment que les chances que nous trouvions E.T. ne sont pas mauvaises du tout. Jeunes gens qui êtes dans le public, je pense qu’il y a une vraie bonne chance pour que vous voyiez cet événement se produire.”

Il faut préciser que cette convention 2010 était un peu particulière. On y fêtait les 80 printemps de l’astronome Frank Drake qui, il y a un demi-siècle, fut le premier à tendre son radio-télescope (celui de Green Bank en Virginie occidentale) vers les étoiles Tau Ceti et Epsilon Eridani, pendant quelque 150 heures (sans entendre le moindre message extraterrestre). Autre anniversaire : le SETI Institute soufflait quant à lui ses 25 bougies. Mais Seth Shostak n’est pas du genre à laisser l’émotion lui faire dire n’importe quoi. S’il affirme que les astronomes trouveront la trace d’E.T. d’ici “une à deux douzaines d’années”, c’est en référence à une formule “magique”, l’équation que Frank Drake a écrite en 1961.

Que dit cette équation ? Commençons par rassurer ceux à qui les maths donnent de l’urticaire, c’est très simple. L’équation de Drake sert à évaluer “N”, le nombre de civilisations intelligentes censées exister dans notre galaxie, la Voie lactée. Différentes versions de cette formule sont connues mais la plus populaire est celle-ci :

N=N^*×f_p×n_e×f_l×f_i×f_c×L

Sans avoir fait Polytechnique, on voit que N est le produit de sept facteurs : N^*, le nombre d’étoiles dans notre galaxie ; f_p, la fraction de ces étoiles qui sont entourées de planètes ; n_e, le nombre moyen de planètes, dans ces systèmes solaires, capables d’accueillir la vie ; f_l, la fraction de ces planètes où la vie existe vraiment ; f_i, la fraction de ces planètes où se trouve une vie dite intelligente ; f_c, la fraction de ces planètes dont les habitants sont capables et désireux de communiquer avec d’autres astres ; L, la fraction de ces planètes dont la durée de vie et d’émission correspond à l’époque à laquelle nous les écoutons (eh oui, pour communiquer, il faut être un tantinet synchrone : si la poste met deux siècles à acheminer une lettre chez vous, vous ne pourrez pas la lire). Toute la beauté, la difficulté ou la bêtise (suivant le point de vue selon lequel on se place) de cette équation consiste à attribuer des valeurs à ces paramètres. En effet, la science n’a de réponse précise pour aucun d’entre eux. Ce qui explique pourquoi certains surnomment l’équation de Drake la “paramétrisation de l’ignorance”.

Ceci posé, on doit ajouter que les astronomes ont tout de même des idées pour remplir les blancs. Ainsi, le nombre total d’étoiles dans notre galaxie avoisine les 200 milliards aux dernières estimations (mais d’aucuns jugent que 400 milliards est aussi une bonne évaluation). Pour le facteur suivant, la moisson croissante de planètes extrasolaires, depuis la découverte de la première d’entre elles en 1995, laisse penser qu’au moins la moitié des étoiles sont accompagnées. Après cela, on entre dans la zone du doigt mouillé… Le nombre moyen de planètes situées dans la zone d’habitabilité de leur étoile (c’est-à-dire, comme la Terre, suffisamment près de leur soleil pour que l’eau y soit liquide, mais assez loin pour que la température ambiante soit acceptable) pourrait être de 2 selon Frank Drake. Pour la valeur suivante, à savoir le pourcentage de ces planètes sur laquelle la vie s’est effectivement développée, des chercheurs australiens ont affirmé que cette proportion dépassait 13% dès lors que la planète était stable sur plus d’un milliard d’années. Faisons-leur confiance et mettons un généreux 20%. Frank Drake a estimé à 1% la fraction de ces planètes où une vie intelligente a pris place. Pourquoi pas ? Nous n’avons qu’un seul exemple connu, le nôtre, et il est bien difficile de généraliser. Idem pour la fraction de planètes communicantes et la fraction de planètes technologiques vivant peu ou prou en même temps que nous (je dis “peu ou prou” car, en raison de la vitesse finie à laquelle voyagent la lumière et les ondes électromagnétiques, nous pouvons parfaitement entendre les signaux d’une civilisation disparue depuis des siècles, si sa planète est loin de la Terre). Pour la première, Drake a écrit 1% et pour la seconde un millionième. Ce dernier chiffre est plutôt optimiste car il sous-entend que les civilisations technologiques survivent dix millénaires…

Au bout du compte, l’équation de Drake me donne 400 planètes, dans toute la Galaxie, susceptibles de communiquer avec nous. Il faut noter que ce résultat est bien plus bas que les premières approximations. Ainsi, il y a trente ans, le célèbre astronome américain Carl Sagan (1934-1996), en plus d’attiser ma curiosité pour le Cosmos avec sa formidable série télévisée du même nom, estimait-il possible que la valeur de “N” soit de plusieurs millions. Seth Shostak, quant à lui, s’accroche au nombre de 10.000 avancé par Frank Drake en personne. L’astronome en chef du SETI Institute pense qu’avec le Allen Telescope Array, un réseau de petits radiotélescopes dont il dispose désormais, et la puissance toujours croissante des ordinateurs, détecter une civilisation communicante n’est qu’une question de temps… A condition que ses hypothèses de départ soient correctes.

L’équation de Drake est en effet intéressante en ce qu’elle souligne à quel point nous ne savons rien des autres mondes. Et c’est en réalité exactement ce que son auteur voulait qu’elle soit lorsqu’il l’écrivit en 1961 à l’occasion de la réunion qui allait donner naissance à SETI : un cadre de travail pour tous ceux qui s’intéresseraient à la recherche d’une vie extra-terrestre. En la lisant, on a l’impression d’avancer étape par étape, de zoomer virtuellement vers E.T. Ceux qui, comme Paul Myers, l’auteur de l’excellent blog Pharyngula, critiquent cette formule oublient qu’il ne s’agit pas réellement d’un outil de science. Juste d’un pense-bête des questions à explorer.

Pour être honnête, l’équation de Drake permet aussi à Seth Shostak de justifier, un peu facilement, le programme SETI d’écoute des signaux radio venus de l’espace… Néanmoins, je ne lui jette pas la pierre. Je me souviens être allé interviewer Jill Tarter, la responsable de ce programme, au radio-télescope d’Arecibo (Porto-Rico), le plus grand du monde avec son antenne géante de 305 mètres de diamètre. Plusieurs heures durant, celle qui a servi à Carl Sagan de modèle pour son roman Contact (transposé au cinéma avec Jodie Foster dans le rôle principal) m’avait expliqué tous les détails de sa quête avec une conviction que j’ai rarement vue. Jill Tarter et ses collègues de SETI veulent ni plus ni moins répondre à une des plus vieilles interrogations de l’humanité : sommes-nous seuls dans l’Univers ?

Pierre Barthélémy

Post-scriptum 1 : malheureusement, l’article que j’avais écrit sur Jill Tarter et SETI, publié dans Le Monde 2 sous le titre de “E.T. y es-tu ?” ne se retrouve pas dans les archives du site Internet du Monde. Et je n’en ai hélas pas de copie papier ni au format pdf.

Post-scriptum 2 : je me souviens de ma première rencontre avec l’équation de Drake. J’ai rempli toutes les cases au “pif”. J’ai trouvé la valeur 1. Il n’y avait, avec les paramètres que j’avais fournis, aucune autre planète communicante que la nôtre… Si vous voulez vous prêter au jeu, la formule de Drake sur Internet est ici.

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Il y a quatre siècles, le 25 juillet 1610, Galilée pointait pour la première fois la lunette astronomique de sa fabrication vers la planète Saturne et lui découvrait… deux oreilles. La résolution de son instrument était insuffisante pour que le savant italien comprenne de quoi il s’agissait. Il fallut attendre quelques décennies et le regard du Néerlandais Christian Huygens pour qu’on s’aperçoive qu’autour de Saturne se trouvaient des anneaux, comme le rappelle l’astronome Mark Showalter pour fêter cet anniversaire.  Aujourd’hui, c’est la sonde Cassini qui explore lesdits anneaux. Cet engin, parti le 15 octobre 1997 de Cap Canaveral, a réalisé une moisson de données et d’images extraordinaire. Je ne résiste pas au plaisir de vous montrer la photo que je préfère (et que Mark Showalter a aussi sélectionnée). Il s’agit en réalité d’une mosaïque de 165 clichés pris par Cassini le 15 septembre 2006. Je me suis permis de la recadrer afin de vous poser une petite devinette : il y a un tout petit point clair en haut à gauche des anneaux. De quoi s’agit-il ?

Réponse : si vous avez lu mon précédent papier, vous avez dû comprendre que j’aimais bien retourner les télescopes vers ceux qui les utilisent. Ce minuscule point bleuté, c’est bien entendu notre Terre vue de Saturne…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : j’apprends dans les colonnes numériques du New York Times que de nouvelles “reliques” de Galilée (trois doigts et une molaire…) sont présentés au public dans le musée qui porte son nom. Je trouve qu’il y a une certaine ironie à traiter celui qui fut condamné à la prison à vie pour hérésie en 1633 comme un petit saint de l’Eglise catholique.

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Ce premier vrai “post” du blog aurait pu, aurait dû, s’intituler “Du coq à l’âne”. Tout est parti d’un article publié cette semaine par la vénérable et influente revue scientifique Nature. Dans lequel une équipe de chercheurs anglais tente de répondre à une vieille question : comment notre cerveau, qui est la plus fantastique gare de triage de l’Univers puisqu’il reçoit une myriade d’informations en permanence, arrive-t-il à travailler dans ce bazar puisqu’il permit un jour au pauvre étudiant que je fus de répondre tant bien que mal à des questions aussi profondes que “La liberté demande-t-elle des preuves ?” ou bien “La Nature est-elle un principe de légitimation ?” Oui, comment parvenez-vous à vous concentrer sur cet article (au hasard…), alors que, dans le même temps, vos neurones traitent les messages de votre organisme, entendent le bruit de la pendule de la cuisine ou celui du piano martelé par la petite voisine qui s’acharne à reproduire une chanson de Lorie, tout en vous incitant à vous demander quand cette phrase va bien vouloir se terminer ?

Ce qui titille le plus les chercheurs, c’est la capacité de notre cerveau à tenir et à suivre plusieurs fils en même temps (Bill Gates ou Steve Jobs diraient qu’il est multi-tâches) alors même que ces actions parallèles se parasitent les unes les autres. Disons-le tout net, cela ressemble à un souk là-dedans. L’idée de ces neuroscientifiques de l’University College de Londres a donc consisté à créer un petit pic d’activité sur un seul neurone (de rat anesthésié) et d’en mesurer les conséquences sur ses voisins. Ou bien la perturbation s’éteignait d’elle-même. Ou bien elle contaminait tout l’encéphale, en une illustration cérébrale du fameux effet papillon.

Et c’est en pensant à cet effet papillon que mon cerveau passa du coq à l’âne. J’avais oublié qui l’avait inventé. Non pas l’âne ni le coq, mais “The Butterfly Effect”. Pas grave. Grâce à Internet, ce disque dur externe qui nous permet de ne plus nous casser la tête à apprendre les dates, les noms, les faits, j’allais retrouver les références de l’effet papillon en deux temps, trois clics. Google d’abord, Wikipedia francophone ensuite, et enfin le Wikipedia anglophone souvent plus complet. Le nom du mathématicien et météorologue américain Edward Lorenz (1917-2008) me sauta aux yeux, ainsi que le titre de sa fameuse conférence de 1972 : “Prédictibilité : le battement d’ailes d’un papillon au Brésil peut-il provoquer une tornade au Texas ?” L’idée fondatrice de ce qu’on appelle aujourd’hui la théorie du chaos est qu’une infime variation des conditions initiales peut avoir des conséquences immenses sur le résultat final.

J’aurais pu m’arrêter là et retourner à mes neurones, enfin à ceux des rats anglais. Cependant, une petite phrase wikipediesque attira mon attention : neuf ans avant sa conférence historique, Lorenz avait déjà évoqué le même concept mais en parlant d’une mouette plutôt que d’un papillon. Amusant de voir comment, au cours du temps, le concept initial s’affine et se poétise… La légèreté et la fragilité du lépidoptère confèrent de la force à l’image. Pour retrouver la citation exacte de 1963, je filai droit à la référence donnée par le Wikipedia anglophone (car le francophone ne disait rien à ce sujet…), un article de 12 pages paru en mars de cette année-là dans le Journal of the Atmospheric Sciences. Et là, aucune mouette à se mettre sous la dent. J’en vins aussitôt à médire de la pseudo-fiabilité de Wikipedia, me demandant même s’il ne s’agissait pas d’un canular. Une mouette ! Et pourquoi pas un ptérodactyle tant qu’on y était  ? Mais l’idée de raconter comment l’effet papillon aurait pu ne jamais voir le jour était trop tentante. Le wikipédagogue avait dû confondre deux articles. Il “suffisait” de retrouver le bon parmi toute l’œuvre scientifique de Lorenz. Et c’est ainsi qu’émergea un article paru en février 1963, consacré à la prédictibilité d’un flux hydrodynamique, dont je traduis ici la conclusion : “Quand, pour expliquer la présence de cyclones et d’anticyclones dans l’atmosphère, on suggéra pour la première fois l’instabilité d’un flux uniforme liée à des perturbations infinitésimales, l’idée ne fut pas universellement acceptée. Un météorologue remarqua que si cette théorie était juste, le battement d’ailes d’une mouette suffirait à modifier la météo pour toujours. La controverse n’a toujours pas été réglée, mais les plus récentes preuves semblent donner raison aux mouettes.” L’effet mouette était bien né au détour de cet article de 1963.

Si j’ai un peu de temps un de ces jours, je modifierai les articles des Wikipedia anglophone et franchophone… Qui sait si cette infime perturbation du cyberespace ne fera pas gagner l’équipe de France de football lors de la prochaine Coupe du monde ? A moins qu’elle ne l’empêche de se qualifier. Je vais bien y réfléchir.

Et les neurones au fait ? Que se passe-t-il lorsqu’on en pousse un ? S’écroulent-ils tous comme une rangée de dominos ? La réponse est oui… et non. Lorsqu’un pic parasite est créé dans un neurone et un seul, en moyenne pas moins de 28 neurones voisins sont dans un premier temps excités, qui contaminent à leur tour chacun 28 autres copains… Si la vague déferlait indéfiniment, au bout de seulement cinq étapes, plus de 17 millions de neurones “s’allumeraient” et, de proche en proche, la vague s’amplifierait jusqu’à emplir la boîte crânienne de ces pauvres rats endormis. Mais ce que dit en réalité l’expérience, c’est que ce ramdam neuronal demeure anecdotique et n’empêche en rien le cerveau de fonctionner. Le bazar est une constante, sans doute le prix à payer pour nos 8 millions de kilomètres de câblage cérébral, un “bourdonnement” filtré par nos petites cellules grises qui savent faire la différence entre ce bruit de fond et les informations pertinentes et qui savent, contrairement à cet article, éviter de sauter trop souvent du coq à l’âne, de la mouette au papillon…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum musical…