La physique est en fait la science qui étudie les propriétés générales de la matière, de l'espace, du temps. Elle établit des lois qui rendent compte des phénomènes naturels. Maintenant que nous connaissant le champs d'intérêt de cette discipline scientifique, nous n'avons plus qu'à plonger dedans!

Voici donc les sujets qui me fascinent en physique...À vous de les découvrir!

Les grandes tendances de l'univers
Les deux forces universelles agissant sur de longues distances
La théorie de la relativité restreinte
La théorie de la relativité générale
Comment se forment les magnifiques aurores boréales?
Comment fonctionnent les bombes nucléaires?
Pourquoi le soleil émet-il de la lumière?

Les grandes tendances de l'univers

Nous pouvons dire que notre univers est capricieux. En effet, il préfère certains états à d'autres. S'il y a du changement dans la nature, c'est que notre univers lutte constamment pour atteindre les états qui lui sont si chers. Parlons donc de ses préférences. Nous pourrions les citer ainsi : tout tend vers le désordre maximal, l'équilibre, la symétrie et l'énergie minimale. Découvrons-les une par une.

À première vue, ce n'est pas logique, ne serait-ce qu'instinctivement, que la nature recherche le désordre à tout prix. Effectivement, je vous l'accorde...l'ordre est préférable au désordre et surtout quand il s'agit de créer comme le fait constamment la nature! Mais pourtant, la vie est issue du désordre. Qui dit désordre, dit inexorablement complexité. Pour construire une maison, il faut plus d'une brique, qui prise unitairement ne fait pas tellement preuve de désordre. Tentez de mettre une brique entière en désordre...si vous réussissez, vous me le dirai! Par contre, si l'on veut une maison, nous devons faire apparaître un certain désordre. Nous devons couper des planches de bois...avec toute la poussière qui s'en échappe évidemment! Nous devons également creuser pour les fondations, etc...Sans compter le bruit des marteaux et des scies! Vous voyez combien la complexité dépend du désordre? La brique, qui est très ordonnée, ne pourrait arriver à la complexité d'une maison sans l'aide du désordre. C'est le même phénomène pour l'évolution des êtres vivants. Avec nos milliards de cellules, notre corps est certes davantage en désordre qu'une amibe ( animal composé d'une seule cellule et l'un des premiers êtres vivants à peupler la Terre ), mais combien plus complexe! Avec ces exemples, il est facile de constater combien ce désordre est important...c'est d'ailleurs pourquoi la nature l'adopte. Une autre manifestation peut également prouver cette tendance. Supposons que dans un bol, vous placiez une rangée de billes bleues et une autre de billes rouges. Placez un couvercle sur ce contenant et agitez-le. Il est bien plus probable que les billes soient pêle-mêle quand vous ouvrirai le contenant que de retrouver les billes telles qu'elles étaient avant de les brasser. Vous voyez? L'entropie ( désordre ) est plus facile à obtenir que l'ordre car c'est une tendance de la nature. Celle-ci prévilégie également un autre état : l'équilibre.

Vous avez sans doute déjà constaté le fait suivant. Deux enfants, dont un est plus lourd que l'autre, décident d'aller jouer dans une balançoire à deux. Quand ceux-ci s'assoient, il se produit une oscillation de la balançoire et par la suite, celle-ci trouve son équilibre. Ce serait illogique que l'enfant plus lourd reste en l'air! Il se crée un équilibre. Supposons que j'empile des dominos de façon à ériger une sorte de tour. Plus j'ajoute des dominos, plus la tour est instable. En réalité, plus la nature est instable, plus elle sera "tentée" de retrouver sa stabilité....son équilibre. Si je continue à empiler d'autres dominos, à un certain moment, la tour aura dépassé la limite acceptable de déséquilibre et s'écroulera pour retrouver par la suite son équilibre d'antan. Nous pourrions continuer avec cet exemple et constater que le nombre de dominos tombés à plat, à l'horizontal, est de bien plus supérieur aux dominos ( s'il y en a ) qui sont debouts, à la verticale. Cela est tout à fait normal puisqu'un domino à l'horizontal est beaucoup plus stable que celui à la verticale. C'est donc dire que la nature aime bel et bien la stabilité. Maintenant expliquons pourquoi l'univers tend vers la symétrie.

Dans la nature, celle-ci est tellement présente que l'univers doit sûrement la préférer à l'asymétrie. Prenez par exemple les astres. Ils sont tous ou très près de la forme sphérique. Or, la sphère est la figure la plus symétrique qui soit et ce dans toutes les dimensions. Les ondes parcourant l'univers ( photons, ondes radio et toutes les autres ) sont parfaitement symétriques. Même les vibrations sont symétriques! Nous pourrions aller encore plus loin. Une particule et une antiparticule s'annihilent. Deux forces symétriques s'annulent aussi! Vous le constatez quand deux personnes tirent de chaque côté d'une corde en même temps et avec une même force. En chimie également, nous avons affaire à des symétries. Quelquefois, deux molécules qui possèdent les mêmes atomes sont les mêmes en fait mais une est l'image de l'autre....comme dans un miroir. Les chimistes disent alors que ces molécules sont des isomères optiques. Si un photons ( une particule de lumière ) est asymétrique à un certain moment, c'est qu'il y a eu un agent extérieur pour briser la symétrie. Si l'agent disparaît, le photon redeviendra symétrique et le restera tant que l'agent ne sera pas revenu. Ici, l'agent extérieur dont nous parlons est la gravité. Cette force modifie la longeur d'un cycle. Le photon semblera "étiré" en présence de gravité. Le phénomène est d'ailleur expliqué plus loin. Et maintenant, traitons de la dernière préférence de la nature, c'est-à-dire l'énergie minimale.

Et oui! La nature est paresseuse! Elle se dit : "Pourquoi se donner plus de mal si l'on peut obtenir le même résultat avec moins d'effort?" Elle applique en quelque sorte la célèbre loi du moindre effort ( voir aussi le phénomène de l'aurore boréale ). Aussitôt que l'énergie pour accomplir un travail est suffisante, le travail s'accomplit. La nature n'accumule pas l'énergie sans aucune raison. Savez-vous pourquoi les vêtements des plongeurs en chute libre vibrent? La réponse est en fait une application du principe de l'énergie minimale. Un objet ou une personne qui tombe sur Terre doit avoir une accélération gravitationnelle d'environ 9,81 mètres par seconde au carré. Cela signifie que la vitesse d'un objet en chute augmente de 9,81 mètres à chaque seconde. Cela n'est vrai qu'en théorie, c'est-à-dire dans le vide. Or, un objet qui tombe sur Terre est soumis à la résistance de l'air ( l'air n'est pas du vide puisqu'il est composé de matière, c'est-à-dire d'oxygène, de gaz carbonique, d'eau et d'azote principalement ). Pour compenser ce ralentissement causé par les molécules d'air, l'objet vibre tout simplement pour retrouver une augmentation de vitesse de 1G ( 9,8 m/s2 ). Étant donné que l'objet n'obtient pas sa vitesse à la verticale....il ajoute de la vitesse dans une autre dimension ( celle de l'horizontale ). D'ailleurs, plus la résistance de l'air est grande, plus l'objet en chute libre vibrera. C'est un peu la même chose quand nous écrasons une gomme. Plus nous appuyons fortement, plus la gomme perdra de l'espace sur le plan de la hauteur...mais plus elle en gagnera sur la largeur, de sorte que la matière sera conservée. Vous vous demandez maintenant quel est le lien entre l'exemple de l'objet qui vibre et l'énergie minimal, n'est-ce pas? Et bien, l'objet en question aurait bien pu accepter davantage d'énergie qu'il était supposé posséder pour maintenir une accélération de 1G à la verticale afin de lutter contre la résistance de l'air. Mais ceci est impossible car l'énergie qu'il possédait était celle dûe à sa masse ( quantité de matière contenue dans le corps du plongeur en chute libre )...l'objet ne pouvait pas se mettre à grossir tout de même! C'est ici que se remarque la tendance de la nature à avoir l'énergie minimale. L'objet s'est contenté de son énergie et a trouvé un autre moyen de posséder une accélération de 1G...il a ajouté une autre dimension à sa trajectoire!

Quand nous prenons conscience de tous ces caprices de la nature, nous ne pouvons que s'interroger. En effet, l'univers tel que nous le connaissons aurait-il pu être régis sous d'autres lois? Quel aurait été alors le résultat? Je sais que d'autres lois peuvent sembler impossibles à nos yeux. Peut-être est-ce seulement le fait que nous n'y sommes pas familiers? Si d'autres mécanismes existaient, peut-être que d'autres lois pourraient sans doute fonctionner. J'ai souvent l'impression que notre esprit humain est borné à ce que nous connaissons. Ces questionnements font resurgir encore une fois la religion. Effectivement, qui ou qu'est-ce qui a décidé ces grandes lois universelles? Elles ne sont vraisemblablement pas écrites dans un "Grand Livre" à ce que je sache. Se sont-elles simplement imposées car elles étaient les plus efficaces, un peu à la manière de l'évolution de la vie? Et puis la question que plusieurs scientifiques viennent éventuellement à se poser : " Pourquoi y a-t-il quelque chose au lieu de rien du tout? " Ou tout simplement : "pourquoi l'univers existe? " Voilà une multitude de questions qui appartiennent certes davantage à la philosophie...

Les deux forces universelles agissant sur de longues distances

Il est bien sûr question de la gravitation et de l'électromagnétisme. Newton, après avoir observé la chute d'une pomme a trouvé la première. C'est ensuite après avoir observé des courants électriques et des aimants qu'un scientifique a baptisé une autre force : l'électromagnétisme. Mais qu'ont ces deux forces en commun? Et bien, ce sont les deux seules qui agissent sur de grandes distances. La force nucléaire et la force faible n'agissent qu'à une échelle atomique. Nous pourrions également dire que la gravitation est symétrique à l'électromagnétisme. Pour le constater, il faut tout d'abord connaître d'où viennent ces deux forces.

D'après Albert Einstein, la gravité est synonyme de "vide étiré", tandis que l'électromagnétisme est attribuable à une condensation de celui-ci...une sorte de refoulement du vide. Évidemment, quand "la densité" de celui-ci est ainsi modifiée, sa perméabilité l'est aussi. C'est un peu comme si l'on comparerait le vide à un tissu extensible. Plus on étire celui-ci, moins il est imperméable. Bien que le vide soit un peu abstrait, puisqu'il n'est rien, il est toujours possible de faire des comparaisons pour "sentir" les concepts. Étant donné que la lumière a toujours une vitesse constante dans le vide de 300000 km/s, si son milieu dans lequel elle voyage s'étire, ce milieu est en moins grande quantité par portion d'espace, or un photon ( particule de lumière ) verra sa fréquence diminuer ou si vous aimez mieux, il paraîtra "étiré"

Voyez-vous combien nous sommes "bornés" à ce que nous voyons? Nous pouvons résumer ces deux forces ainsi. La gravité est une dilatation du vide tandis que l'électromagnétisme est une contraction de celui-ci. Sur Terre, nous perçevons ces deux forces d'une manière très différente...mais en fait elles se complètent l'une et l'autre! Ce qui semble a priori très différents se révèle souvent très semblable...tout est une question de symétrie!

La théorie de la relativité restreinte

Depuis Isaac Newton, les gens croyaient que le temps était immmuable et n'avait rien à voir avec l'espace. Cette croyance s'est effondrée grâce à Albert Einstein et sa célèbre théorie de la relativité restreinte. En suivant un certain résonnement, il est possible de constater que le temps et l'espace sont en réalité beaucoup plus liés que nous le pensons. Alors suivez-moi, nous allons explorer l'intimité de notre temps.

Tout le monde est d'accord pour affirmer que la vitesse s'exprime par de l'espace divisé par du temps. En effet, quand nous voulons connaître la vitesse à laquelle roule une voiture, nous employons les km/h. Maintenant, je voudrais introduire le concept de vitesse relative avant de m'aventurer plus loin. Supposons que vous êtes sur un quai et observez un bateau passer. Il vous semble aller très vite. Maintenant, histoire de se mouiller un peu, embarquons dans un bateau similaire qui va à la même vitesse que le bateau que vous avez observé. Maintenant, vous auriez l'impression que ce bateau qui vous semblait voyager à une grande vitesse est en fait immobile par rapport à vous et que ce sont les personnes sur le quai qui se déplacent. C'est ce que je veux dire par vitesse relative. La vitesse d'un objet dépend en fait de l'observateur qui le regarde se déplacer. Si l'observateur se déplace à la même vitesse que l'objet, il aura tendance à dire que celui-ci ne se déplace pas ( par rapport à lui ). De même, si vous vous déplacez en voiture à 50 km/h et que de l'autre côté, une voiture se déplace en sens inverse de vous à 50 km/h...vous aurez l'impression que cette voiture file en fait à 100 km/h par rapport à vous. Maintenant que vous comprenez ce que j'entends par vitesse relative, permettez-moi d'ajouter la vitesse de la lumière.

Vous vous en doutez, tout ce qui voyage a une vitesse relative, c'est-à-dire que certaines personnes peuvent trouver qu'un objet voyage vite tandis qu'une autre personne peut affirmer que cet objet voyage en fait très lentement. Pourtant, il y a une exception : la lumière. Peu importe, que vous soyez immobile ou que vous filiez à 100 km/h, la lumière voyage toujours à 300000 km/h par rapport à vous. Cela est quelque peu étrange non? C'est ce qu'Einstein s'est dit lui aussi. Il a beaucoup réfléchi et a trouvé une explication. C'est cette explication qui a révolutionné la physique moderne. Il s'est dit que si nous mesurons la même vitesse de la lumière, peu importe la vitesse à laquelle nous voyageons, c'est que ce n'est pas que l'espace qui change mais le temps doit aussi s'ajuster pour que la vitesse de la lumière soit constante. Tout à l'heure, je vous ai dis que la vitesse se trouvait en divisant une distance par du temps ( km/h par exemple ). Or si seulement la distance change, nous trouverons une vitesse qui a changé. Or la lumière voyage à vitesse constante. Donc, si nous pouvons changer le temps, la vitesse pourrait très bien rester constante. Je sais que cela peut sembler compliqué si vous n'avez jamais touché à de la physique alors permettez-moi de vous donner un exemple avec des nombres.

Pour simplifier, supposons que la lumière voyage à 10 km/h. Elle parcourt donc une distance de 10 kilomètres dans une heure. Si vous vous déplacez à une vitesse de 2 km/h en sens inverse, après une heure, elle aura parcouru non pas 10 km mais 12 km par rapport à vous. Nous avons dit plus haut que pourtant sa vitesse doit rester 10 km/h. La seule manière pour y arriver est de jouer avec le temps. Au lieu de parcourir 12 km en une heure, elle l'aurait fait en 1,2 heures ( 12 km/ 1,2h = 10 km/h ). Vous voyez maintenant pourquoi le temps doit intervenir avec l'espace et non pas en être séparé? Si nous arrivions à voyager à la même vitesse que la lumière...nous arrêterions en quelque sorte le temps. Une expérience a même été faite pour prouver ce fait. Des scientifiques ont pris 2 montres. L'une d'elle était placé sur la table et ne bougeait pas tandis que l'autre a été placé dans un accélérateur de vitesse. Quand les scientifiques ont sortis la montre de l'accélérateur...les deux n'indiquaient pas la même heure! Si notre corps pouvait supporter des accélérations énormes, nous pourrions alonger notre vie par rapport à d'autres personnes. En fait, nous aurions l'impression de vieillir comme tout le monde sauf que pour les personnes qui ne feraient pas ce petit voyage, nous serions stoppés dans le temps laissant vieillir les autres. Il semble que nous avons notre propre petite horloge interne de sorte que le temps semblerait passer à la même vitesse pour nous même si nous atteignions la vitesse de la lumière. Toute une découverte, n'est-ce pas?

La théorie de la relativité générale

Après avoir admis que le temps est intimement lié à l'espace, il est normal qu'un changement dans la représentation de notre univers s'impose. En fait, celui-ci s'appelle désormais espace-temps et se courbe sous l'effet de la masse et de l'énergie. Albert Einstein en est venu à cet idée en découvrant d'abord que la gravité et l'accélération constituent en fait un seul et unique phénomène. Laissez-moi vous expliquer.

Sur la Terre, il y a une "force" qui nous attire vers le bas, c'est la force gravitationnelle. Or, dans l'espace, où il n'y pas de gravité, si vous êtes immobile, vous ne vous sentirez pas "attiré" par quoi que se soit. Mais même sans gravité, il est possible de ressentir un certaine pesanteur en accélérant tout simplement à bord d'une fusée. Si l'accélération de la fusée accélère à 1G ( la même accélération gravitationnelle de la Terre ) vers le haut, nous aurions bel et bien l'impression d'être sur notre planète et nous nous sentirions aussi lourd! C'est cette similarité entre l'accélération et la gravitation qui a mis la puce à l'oreille à Einstein.

Nous pourrions nous représenter l'espace-temps sous la forme d'un bas de nylon sur lequel nous ferions rouler des billes. Celles-ci représenteraient en quelque sorte des planètes ou des étoiles. Ainsi, la masse et l'énergie causent une déformation aux alentours de ceux-ci. Cet "étirement" cause la gravité. Plus un corps possède de la masse ou de l'énergie, plus il déforme l'espace-temps. Nous pouvons le vérifier par l'intense gravité existant sur le soleil par exemple. En effet, le soleil est beaucoup plus gros et plus dense. Il contient davantage de matière que la Terre. C'est pour cette raison que si nous nous trouvions sur le soleil et que nous lancions une balle en l'air, elle retomberait sur le sol beaucoup plus rapidement que sur la Terre.

De plus, la lumière n'échappe pas à cet effet. Effectivement, possédant de l'énergie, elle est déviée par la gravité. Elle essaie de suivre un chemin qui ressemble le plus possible à une ligne droite dans cet espace courbe. Cependant, parce qu'il est courbe, les chemins paraissent incurvés. Einstein a eu cette intuition en réfléchissant à la situation suivante. Supposez que vous êtes en fusée possédant 2 fenêtres parfaitement alignées ( une à gauche de vous et l'autre à droite ) et que vous accélérez. Si un faisceau de lumière entre par la fenêtre à gauche de vous, sa trajectoire semblera se courber car vous accélérez, de sorte qu'il ne ressortira pas par la fenêtre à votre droite. En effet, si l'accélération est en fait la gravitation et que l'accélération courbe la lumière alors la gravité fera de même! Et, en effet, cette courbure est dûe précisément à la présence de masse ou d'énergie. Ce fait a été prouvé un peu plus tard en 1919 lors d'une éclipse solaire totale alors qu'une légère déviation de la lumière d'une étoile dû au soleil a été enregistrée.

En certains endroits de l'espace, où la masse et l'énergie prennent des valeurs énormes, il semble que l'espace-temps soit tellement courbé qu'il se replie sur lui-même. Il en est ainsi aux alentours d'un trou noir. Pour une personne dépassant l'horizon d'événement, c'est-à-dire la limite d'un trou noir, il se produirait une singularité de telle sorte qu'elle verrait la fin du monde...le contraire du Big Bang! Nous nous croyons quelquefois supérieurs au autres formes de vie peuplant notre planète par notre intelligence, mais pourtant nous sommes aussi fragiles et petits en comparaison avec la grandeur infinie de notre univers.

Comment se forment les magnifiques aurores boréales?

Vous avez sans doute déjà vu une aurore boréale, ne serait-ce qu'à la télévision. Cette pure symphonie de couleurs se distingue par sa grande beauté. Mais comment se forment-elles au juste et pourquoi il est impossible d'en contempler à l'équateur?

Et bien, celles-ci se forment à cause de l'intense champ magnétique terrestre. Évidemment, étant donné que ce champ est plus dense aux deux pôles de la Terre, il est normal de pouvoir justement les contempler à ces endroits. Cependant, au pôle sud, elles portent le nom d'aurores australes. Le phénomène même se passe à l'échelle atomique. Vous savez, dans l'atmosphère terrestre, il y a une multitude de molécules. C'est en fait elles qui forment l'air que nous respirons. Sans celles-ci, nous respirerions du vide et nous mourions. Maintenant que nous savons par quoi est causé ce phénomène, suivons un atome pour voir de plus près ce qui se passe au coeur de celui-ci.

La soleil rejette dans le système solaire une quantité considérable d'énergie dû à de fortes réactions nucléaires en son centre. Cette énergie est rejettée sous forme de photons ( particules de lumière ). Quelques-uns de ces photons aboutissent dans l'atmosphère terrestre. L'un de ceux-ci se dirige justement vers l'atome que nous suivons. En le percutant de la sorte, notre atome gagne une certaine quantité d'énergie. Il ne peut faire autrement que d'utiliser ce surplus d'énergie. C'est alors qu'un électron saute à une couche supérieure. Mais notre atome se trouve très instable et préfèrerait perdre ce surplus d'énergie et reprendre sa forme où il se sentait bien auparavant ; c'est une application du principe de l'énergie minimale. Le surplus d'énergie est donc libéré de l'atome sous forme de lumière. Plus l'énergie libérée est grande, plus le jet de lumière prend des couleurs tirant vers le violet et plus l'énergie est faible, plus la couleur se rapproche du rouge. Certains atomes sont plus généreux que d'autres et c'est ce qui forme toute la palette de couleur que nous pouvons percevoir dans le ciel. Nous devons donc ce spectacle grandiose à la générosité des atomes...

Comment fonctionnent les bombes nucléaires?

La terrible bombe d'Hiroshima fit parler d'elle longtemps. Elle a amené l'humanité à douter de l'intérêt que présentait le progrès de la science. En effet, jamais l'homme ne s'était si bien "emparé" de la matière. Toutefois, les progrès du nucléaire ne servent pas uniquement à notre auto-destruction, et heureusement! Cette forme d'énergie, quand elle est bien maîtrisée peut servir à alimenter en électricité des villes entières sans recourir aux coûteux barrages hydro-électriques. Afin de se familiariser avec l'incroyable force atomique, explorons l'une de ses applications : la bombe nucléaire.

Pour faire un bombe, il faut d'abord une substance fissile, c'est-à-dire dont le noyaux peut se fragmenter. Nous utilisons fréquemment l'uranium 235 ou le plutonium 239. En effet, ce sont seulement les gros atomes qui peuvent être fissiles. Tout ce qu'il faut en fait c'est faire en sorte qu'un atome libère des neutrons ( partie du noyau de l'atome dont la charge électrique est nulle ). L'uranium 235, quand il est frappé par un autre neutron, libère 2 neutrons. L'un de ces neutrons vont frapper d'autres atomes d'uranium qui iront à leur tour frapper d'autres atomes et ainsi de suite.

Il est important de préciser qu'un matériau fissile possède des caractéristiques bien à lui. En fait, son efficacité est proportionnel tout d'abord au nombre de neutrons libérés à chaque collision. Bien sûr, plus l'atome libère de neutrons, plus la réaction en chaîne sera favorisé car un plus grand nombre d'atomes seront susceptibles d'être frappés. L'efficacité dépend également de la vitesse minimale à laquelle un atome doit être frappé pour libéré un ou des neutrons. À titre d'exemple, l'uranium 238 n'est pas un bon matériau fissile car il ne peut être brisé que par des neutrons rapides. Un autre facteur à considérer est la masse critique. Celle-ci représente la valeur minimale de la masse fissile pour qu'une réaction puisse se déclencher. Plus il y a d'atomes exposés aux neutrons, plus ils ont la capacité d'être frappés et de continuer la réaction en chaîne.

La bombe nucléaire est en fait une application de tous ces facteurs. La réaction s'amorce de la façon qui suit. Nous prenons deux blocs de matériaux fissiles de masse inférieure à la masse critique. Nous projetons l'un d'eux violemment contre l'autre au moyen de la détonation d'un explosif qui amorce la réaction en chaîne au moment où les deux blocs entrent en contact. En d'autres cas, l'uranium ou le plutonium forme une seule masse, se maintenant dans des conditions non critiques grâce à sa structure poreuse ; elle est entourée d'un explosif traditionnel qui, lorsqu'on y met le feu, comprime la substance fissile et la rend critique. Ce type de bombe employée à Hiroshima est appelé bombe A. La puissance de celle-ci est limitée par le fait que la quantité d'uranium ou de plutonium ne peut pas être augmentée indéfiniment, ce qui empêche que s'amorce la réaction en chaîne. Cependant, les bombes les plus puissantes de ce type atteignent une force de 500 kilotonnes, soit 25 fois supérieure à celle de la bombe qui détruisit Hiroshima! De quoi être légèrement décoiffé...

Pourquoi le soleil émet-il de la lumière?

Nous sommes tous reconnaissant envers cet astre vital. De plus, qui n'aime pas se prélacer sur une plage ensoleillée? La lumière du soleil est également fondamentale à l'existance de la végétation car c'est grâce à celle-ci que les plantes puisent leur énergie. Mais comment fonctionne cette étoile avec qui nous partageons le jour?

Tout d'abord, il importe d'expliquer le principe de la fusion nucléaire car c'est grâce à celui-ci que notre soleil émet de l'énergie. Une citation d'Hubert Reeves résume bien le phénomène : " Le poids de liberté : la liaison rend plus léger. " En fait, avec quelques explication, elle prend son sens. Imaginez-vous une balance à plateaux ( semblable à celles utilisées comme symbole en justice ) installée sur une table. Dans un plateau, déposons 2 atomes d'hydrogène par exemple. Dans l'autre, nous mettons une molécule de dihydrogène ( molécule composée de 2 atomes d'hydrogène ). Croyez-le ou non, la balance indiquera que la molécule est plus légère que les 2 atomes d'hydrogène! Pourtant, en réalité, nous avons dans chaque plateau 2 molécules identiques, excepté que chez la molécule, il y a un lien qui relie ses deux atomes. De là vient la fameuse citation énoncée ci-haut. Mais la question à se poser est :" pourquoi un lien rend-il plus léger? " Tout d'abord, imaginons nos deux atomes d'hydrogène avant leur "mariage". Ils étaient 2 "personnes" bien distinctes. Aussitôt que ces personnes décident de se lier, ils émettent de l'énergie sous forme de rayon gamma. Or, selon la fameuse loi E=mc2, de l'énergie perdue est en fait de la matière perdue. Voilà pourquoi notre couple ( la molécule ) est plus légère que nos 2 atomes d'hydrogène célibataires. Vous vous demandez sans doute où est le lien avec ce mariage et notre soleil. Voici l'explication

Notre cher soleil est en fait une église où à chaque seconde se produisent un nombre incroyable de mariages. En son centre ( très chaud et permettant donc à la force nucléaire de se réveiller ), des atomes d'hydrogène s'unissent deux par deux pour former de l'hélium. Les rayonnements émis lors des mariages sont très énergétiques car ils proviennent de réactions nucléaires ( mariage très brusque ). Cette énergie est donc émise sous forme de rayons gamma. En étant absorbés et réémis plusieurs fois par la matière solaire, les rayons gamma perdent de leur énergie et se transforment en photons jaunes et peuvent être perçus par notre système visuel.

Quand notre cher soleil en viendra à mourir ( dans 5 milliards d'années ), il aura l'aspect d'une énorme boule rouge appelée géante rouge. Les photons émis par celui-ci seront alors moins énergétiques qu'aujourd'hui. C'est pourquoi le soleil apparaîtra rouge ( plus l'énergie des photons est faible, plus sa fréquence diminue un peu à la manière d'un ressort que l'on étire ). Cette couleur correspond à la plus faible énergie électromagnétique que notre oeil peut voir ( au-delà, c'est l'infra-rouge et les ondes radio ). Heureusement, il n'y a pas lieu de s'alarmer. Cinq milliards d'années, c'est amplement nécéssaire pour trouver une solution à cette mort. Depuis une cinquantaine d'années, la science a énormément progressée ; imaginez dans 5 milliards d'années!

Vous voulez en connaître davantage sur cette science? Alors, je vous conseille fortement d'aller jeter un coup d'oeil aux sites suivants :

Albert Einstein Online : pour tout connaître sur ce célèbre physicien révolutionnaire. (anglophone)

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