Logo Le Polyscope
De toute façon, on est les meilleurs depuis 1967.

À quoi sert l’astrophysique ?

Vous êtes-vous déjà posés les bonnes questions sur l'importance des sciences fondamentales dans notre société ?

Alors que l’excellent film Gravity bat des records d’entrée en Amérique du Nord, on ne peut que constater que l’attention du grand public se focalise injustement sur les fictions spatiales, au détriment de l’exploit technologique que représente la présence quotidienne de véritables êtres humains dans l’espace. Plus généralement, la science-fiction et les films d’anticipation semblent susciter plus d’intérêt dans notre société du spectacle que les actuels développement scientifiques et technologiques, souvent relégués aux magazines spécialisés. Quand bien même certaines percées sont largement médiatisées, on insiste davantage sur leur côté sensationnel que sur leur portée scientifique. On retiendra de ces cinq dernières années la découverte du boson de Higgs (dont peu de gens peuvent en réalité expliquer l’importance) et la découverte, invalidée par la suite, de neutrons supraluminiques (c’est-à-dire voyageant plus vite que la lumière). C’est donc ainsi que la barre symbolique des 1000 exoplanètes découvertes vient d’être franchie dans l’indifférence quasi-générale, l’occasion de se demander : “L’astrophysique ça coûte cher, mais à quoi ça sert ?”.

La question, loin d’être crétine, est légitime lorsque l’on sait qu’au Canada la discipline recueille environ 2% des financements de recherche publics alors qu’elle n’a, a priori, aucune application indiustrielle directe.

Pour répondre à cette question, il faut remonter quelques années en arrière. En 1919, l’astrophysicien brittanique Arthur Eddington se rend dans l’hémisphère sud pour observer une éclipse totale de Soleil. L’objectif est de mesurer la position d’étoiles se trouvant dans une région du ciel proche de notre astre, son éclat empêchant leur observation en temps normal. Il constate avec stupeur que leur position est décalée par rapport aux prédictions théoriques classiques. Il vient d’apporter la toute première confirmation expérimentale du phénomène de lentille gravitationnelle prévu dans la théorie de la relativité générale d’Einstein, fracassant ainsi la compréhension que l’on avait jusqu’alors de l’espace et du temps (rien que ça !).

Au-delà de l’évident bouleversement philosophique que cette observation représente, elle aura, bien des années plus tard, des applications très concrètes dans notre vie de tous les jours. En effet, la relativité générale continuera d’être confirmée, notamment par des observations astronomiques, au cours du XXème siècle et elle sera intégrée dans les calculs d’horloge de nos satellites GPS. La théorie prévoit que le façon dont le temps s’écoule dépend de la vitesse du référentiel de l’objet. Autrement dit, le temps s’écoule plus lentement dans un référentiel en mouvement par rapport à un référentiel fixe (c’est l’effet de dilatation du temps prédit par la relativité restreinte). À cet effet s’en ajoute un autre lié à la gravité : le temps s’écoule d’autant plus vite que la gravité est faible (relativité générale). Les deux effets sont opposés (l’un crée un retard et l’autre, une avance) mais l’effet d’avance lié à la gravitation est toujours prépondérant par rapport l’effet de retard lié à la vitesse du référentiel. Ainsi les satellites, quelle que soit leur orbite, affichent un retard par rapport au sol. Ce décalage temporel est infime mais doit être pris en compte en raison de l’extrême précision nécessaire pour déterminer une position au sol. Sans correction, un satellite parfaitement synchronisé à un instant donné indiquerait 24 heures plus tard une position erronée de 11km. Bref, sans relativité pas de GPS, et ça Eddington, ni qui que ce soit en 1919, n’aurait pu le deviner.

Illustration du phénomène de lentille gravitationnelle : la lumière provenant d'un quasar lointain est déviée par une galaxie, créant ces quatre images "parasites".

Illustration du phénomène de lentille gravitationnelle : la lumière provenant d’un quasar lointain est déviée par une galaxie, créant ces quatre images « parasites ». (Cliché Hubble)

D’autres exemples de progrès technologiques issus de questionnements astrophysiques existent, comme par exemple la compréhension des réactions thermonucléaires et la validation de certains résultats de mécanique quantique (rappelons que sans mécanique quantique il n’y aurait pas de laser, donc pas de DVD ni fibre optique, etc.). D’autre part, si certaines manipulations de la matière sont impossibles à réaliser en laboratoire, elles sont au contraire observables dans l’Univers où certaines conditions extrêmes de rayonnement, de température ou de pression (au coeur des étoiles par exemple) sont réunies.

On peut conclure de cette parabole que l’astrophysique, et les sciences fondamentales en général, ne sont pas stériles d’innovations technologiques. Même si leur but premier est la compréhension de notre Univers sans souci d’application pratique immédiate (ce qui en soit est déjà bien assez), il faut faire confiance aux scientifiques du futur qui sauront, dans un avenir plus ou moins proche, tirer parti  des découvertes actuelles pour transformer leur société.

À LIRE

– Patience dans l’azur, Hubert Reeves, 1981

– Le chaos et l’harmonie, Trinh Xuan Thuan, 1998

– http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090716093526.htm




*Les auteurs ont l’entière responsabilité de leurs articles et n’engagent d’aucune façon l’équipe du Polyscope ou de l’AEP, sauf lorsque la signature en fait mention. Nous laissons au lecteur la jugeote de déceler le sarcasme saupoudré sur nos pages.